احداث تصفیه‌خانه‌های فاضلاب غالباً همراه با سرمایه‌گذاری قابل‌توجه و هزینه بهره‌برداری چشم‌گیری است، بدین سبب بهره‌برداری و نگهداری صحیح از این تصفیه‌خانه‌ها در بازده سرمایه‌گذاری‌های انجام شده، اهمیت ویژه‌ای کسب می‌کند.
هدف از نگهداری و بهره‌برداری تصفیه‌خانه‌های فاضلاب،حفظ تاسیسات و تجهیزات تصفیه‌خانه، به منظور میسر شدن بهره‌برداری بهینه است. برای دستیابی به این هدف توجه به برخی موارد ضروری است که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.
- برنامه ریزی
- سازماندهی
- استخدام نیروهای مناسب و بهینه‌سازی آنها
- رعایت دستورالعمل‌های استاندارد در مورد نگهداری و تعمیرات
- رعایت دستورالعمل‌های ویژه ارائه‌شده توسط مشاور
- رعایت دستورالعمل‌های خاص ارائه‌شده از سوی سازندگان
- ایجاد سیستم مدرن نگهداری و تعمیرات
- رعایت استانداردهای ایمنی و زیست‌محیطی
مراحل کلی تصفیه فاضلاب در تصفیه‌خانه فاضلاب شهرک‌های صنعتی
- تصفیه مقدماتی:
آشغالگیر
دانه‌گیر
متعادل‌ساز
- و تصفیه بیولوژیکی بی‌هوازی شامل:
انواع راکتورهای بی‌هوازی
- و تصفیه بیولوژیکی هوازی شامل:
انواع راکتورهای هوازی (انواع سیستم‌های لجن فعال، رشد معلق و رشد چسبیده)
- و فرآیند جداسازی لجن از فاضلاب (ته‌نشینی ثانویه)شامل:
مخزن ته‌نشینی ثانویه یا ته‌نشینی بیولوژیکی
- فرآیندهای ویژه لجن شامل:
تغلیظ، آبگیری، نگهداری لجن و فیلتر پرس
- گندزدایی پساب به روش :
کلرزنی
بهره‌برداری واحد تصفیه مقدماتی (آشغالگیر و دانه‌گیر)
- بهره‌برداری متعارف از آشغالگیرها
در هر نوبت کاری بهره‌بردار باید چندین بار از آشغالگیر بازدید کند و مطمئن شود تجهیزات آن به خوبی کار خود را انجام می‌دهند. برای اینکار باید به به‌طور دستی تمیزکننده آشغالگیر را در محل راهاندازی و آزمایش کند. آشغالگیرها باید به طور دستی نیز عمل کنند تا در صورت لزوم بتوان آشغال‌های جامد جمع‌شده روی آشغالگیر را به خوبی تمیز کرد.
از انباشتن بیش از حد آشغال در منطقه آشغالگیر باید جلوگیری شود تا از امکان فاسد شدن مواد آلی و در نتیجه بروز بو ممانعت شود.
مسائل و مشكلات احتمالي را به سه دسته ميتوان تقسيم كرد:
– شرايط غيرعادي بهره‌برداري (تغيير مقدار آشغالها بطور ناگهاني در فاضلاب كه سبب انسداد آشغالگيرو از كار افتادن آن مي شود.)
– خرابي دستگاه آشغالگير
– خرابي سيستم كنترل
براي بهره‌بردار ي مطلوب از آشغالگير، بهره‌بردار بايد دستورالعمل نگهداري وتعميرات و نقشه‌ها و تجهيزات خاصي را كه در تصفيه خانه وجود دارد بررسي و مطالعه كند.
- دانه‌گیر
فاضلاب هاي صنعتي و شهري محتوي مواد جامد دانه‌اي مانند شن ، ماسه ، نرمه خاك ،خاكستر، هسته ميوه‌جات ، دانه‌هاي نباتي ، پوسته تخم مرغ و بالاخره فلز و شيشه مي‌باشد كه همراه با حذف اين دانه‌ها موادي نظير خرده استخوان و تفاله چاي و قهوه نيز حذف مي شود. در مجمو ع اين مواد اصطلاحا دانه ناميده مي شود.
در تصفيه خانه هاي فاضلاب حوض دانه‌گير اولين واحد ته‌نشيني مي باشد، هدف از ته‌نشين سازي در اين حوض‌ها جداسازي مواد دانه‌اي از فاضلاب است.
- روش‌هاي مختلف دانه گيري، تميز كردن و بهره برداري از آنها
دانه ها را ممكن است در حوض‌هاي چهارگوش يا دايره‌اي‌شكل ته نشين ساخت و يا با نيروي گريز از مركز در سيكلون‌هاي خاص ، دانه‌ها را از فاضلاب جدا نمود.
روش‌هاي معمول تخليه دانه‌ها از دانه‌گير عبارتند از:
دستي
مكانيكي
به كمك هوادهي
سيكلوني
بهره‌برداری واحد هوادهی(تصفیه بیولوژیکی و تغلیظ و آبگیری لجن)
فرآیند لجن فعال یکی از روش‌های بیولوژیک هوازی برای تصفیه فاضلاب است. تصفیه ثانویه به روش لجن فعال بر مبنای اکسیداسیون جهت حذف مواد محلول و ذرات ریزی که در تصفیه اولیه ته‌نشین نمی‌شوند، انجام می‌گیرد. میکروارگانیسم‌های هوازی این عمل را در چند ساعت یعنی در حین عبور فاضلاب از استخر هوادهی انجام می‌دهند.
برای رسیدن به عملکرد مناسب فرآیند لجن‌فعال، بهره‌برداران باید تعداد ارگانیسم‌ها، غلظت اکسیژن محلول در استخر هوادهی، و زمان تصفیه را کنترل کنند.
بهره‌برداري موفقيت آميز يك تصفيه‌خانه به روش لجن فعال مستلزم آگاهي و كنترل دائم بهره‌برداران از فاكتورهايي است كه بر فرآيند تاثير مي‌گذارند و براي فعال نگه‌داشتن دائم ارگانيسم‌ها در سيستم لجن فعال، بهره‌بردار مي‌بايست شرايط محيطي مناسب را فراهم كند. غلظت بالاي اسيد، مواد قليايي وتركيبات سمي باعث به وجود آمدن شرايط نامناسب و در نهايت مرگ ارگانيسم‌ها مي شود.
انواع فرآيندهاي تصفيه به روش لجن فعال
متداول‌ترين فرآيندهاي تصفيه به روش لجن فعال عبارتند از:
لجن فعال با هوادهي متعارف
لجن فعال با هوادهي ممتد
روش هوادهي دومرحله‌اي يا AB
لجن فعال با راكتورهاي ناپيوسته هوادهي يا SBR و رشد چسبيده ثابت و معلق ( IFAS, MBBR&AGAR ).
اين فرآيندها بر اساس روش‌هاي اصلاح شده فرآيند متعارف لجن فعال و توجيه كننده فرم ساختاري مخزن هوادهي و شيوه هاي مختلف جريان‌هاي تصفيه‌اي هستند كه بالا بردن ميزان انعطاف‌پذيري در فرايند تصفيه به كار ميروند.
راهاندازی انواع فرآیندهای لجن فعال
به طور کلی تصفیه‌خانه‌هایی که تازه احداث شده‌اند، شیوه راهاندازی مجزایی از بهره‌برداری عادی از تصفیه‌خانه‌های درحال بهره‌برداری دارند، لذا ابتدا باید به مواردی که باید در راهاندازی سیستم مورد توجه قرار گیرد، پرداخته شود.
موارد کنترلی برای سیستم لجن فعال قبل از راهاندازی
مخرن هوادهی
پمپ‌های لجن مازاد و لجن برگشتی
کنترل اکسیژن محلول درون مخزن هوادهی (لجن فعال) بعد از راهاندازی
غلظت توده بیولوژیکی(BOD) در مخزن هوادهی (لجن فعال) بعد از راهاندازی
بهره‌برداری از انواع فرآیندهای لجن فعال
بهره‌برداری از فرآیند لجن فعال عادی
واحدهای تصفیه لجن فعال را باید هرروز کنترل کرد. در هر بازدید باید به موارد زیر توجه کرد:
ظاهر واحدهای هوادهی و زلال کننده نهایی کنترل شود.
سیستم روغن‌کاری و نحوه کار واحد هوادهی کنترل شود.
نحوه کارکرد خط لجن برگشتی کنترل شود.
روغن‌کاری و نحوه کار دستگاه خردکن کنترل شود.
مخزن هوادهی و مخزن نهایی با شلنگ آب تمیز شود.
در مواقع لازم، سرریز‌ها با برس تمیز شود.
چربی و دیگر مواد شناور مثل مواد پلاستیکی و لاستیکی از سطوح جدا شوند.
پساب واحد تصفیه از نظر ظاهر و رنگ، وجود چربی و گریس و موادی با منشا فاضلاب که وجود آنها در پساب مطلوب نیست، کنترل شود.
بهره برداری از فرآیند لجن فعال در شرایط غیرعادی
تغییر شرایط و یا بروز شرایط غیرعادی، میکروارگانیسم‌های درون مخزن هوادهی را دچار اختلال می‌کند. با تغییر دما در فصل‌های مختلف، فعالیت ارگانیسم‌ها افزایش یا کاهش می‌یابد. همچنین مقدار جریان و مواد زائد (مواد آلی بر حسب BOD و مواد جامد معلق) در پساب تصفیه‌خانه متناسب با فصل تغییر می‌کند. همه این عوامل متصدی را ملزم می‌کند تا سرعت هوادهی، میزان لجن برگشتی و سرعت دفع را به تدریج تنظیم کند.
مواد زائد سمی مثل آفت‌کش‌ها، حشره‌کش‌ها، حلال‌ها یا مقادیر کم و زیاد pH ، میکروارگانیسم‌های داخل مخزن هوادهی را کشته و یا دچار اختلال می‌کنند. برای اصلاح مشکلات ناشی از مواد سمی، باید ابتدا منشا آن پیدا شود و از ورود مجدد آن به واحد تصفیه جلوگیری گردد. اگر میکروارگانیسم‌های داخل مخزن هوادهی نابود شدند، باید تعداد آنها مجدداً و مانند راهاندازی یک واحد جدید بالا برده شود.
یک نمونه بارز از مواد سمی که توسط متصدی واحد وارد سیستم می‌شود، کلر است که به منظور کنترل بو (پیش کلرزنی) از آن استفاده می‌شود. کلر ماده سمی است و نباید اجازه داد به مقدار منترل‌نشده و غیرمجاز وارد فرآیند لجن فعال شود، چونن کلر نسبت به نوع یا آسیب به نوعی خاص از میکروارگانیسم‌ها انتخاب نمی‌شود و همه را از بین می‌برد. اگرچه کلر در تصفیه‌خانه‌های لجن فعال در مقیاس بزرگتر برای کنترل حجیم شدن لجن(بالکینگ) به کار می‌رود، ولی استفاده از آن باید به میزان مجاز باشد. این ماده در ضدعفونی پساب واحد پس از اتمام تصفیه با فرآیند لجن فعال موثر خواهد بود.
رفع عیب سیستم‌های لجن فعال
اگر در فرآیند لجن فعال اشکالی بروز کرد، باید عیب را شناسایی کرد، علت آن را یافت و بهترین راه‌حل ممکن را انتخاب نمود.
پایش کامل فرآیند لجن فعال
پایش کامل لجن فعال یک امر ضروری است و نشان می‌دهد که تصفیه‌خانه چگونه کار می‌کند تا بدین وسیله برای اداره کردن بهتر آن کوشش شود. به همین دلیل، دشواری‌های بهره‌برداری سیستم لجن فعال به خاطر ملزم بودن استفاده بهره‌بردار از فنون بصری (مشاهدات روزانه) و آزمایش فرآیند تصفیه می‌باشد.
مشکلات معمول بهره‌برداری از انواع فرآیندهای لجن فعال
در زیر به برخی از مشکلات رایج در هنگام بهره‌برداری از انواع فرآیندهای لجن فعال که با مشاهدات ظاهری قابل تشخیص می‌باشند اشاره می‌گردد:
- شناور شدن لجن
- گندیده شدن لجن
- بالاآمدن لجن
- حجیم شدن لجن (بالکینگ)
- کف آلودگی
- کف رشته‌ای (کف نوکاردیا)
- کف ناشی از ورود دترجنت‌ها (شوینده‌ها)
تشخیص مشکلات معمول بهره‌برداری از سیستم لجن فعال به وسیله کنترل آزمایشگاهی:
- مهترين پارامترهاي كنترل آزمايشگاهي عبارتند از:
غلظت اكسيژن محلول در حوض هوادهي ، BOD5 و COD خروجي از حوض ته‌نشيني ثانويه، MLSS و MLVSS داخل حوض هوادهي، آزمايش ته‌نشيني لجن30 دقيقه‌اي، pH ، مواد مغذي ، دما، آزمايش‌هاي ميكروسكوپي، ارتفاع بستر لجن در كف حوض ثانويه ، سن لجن و نسبت F/M
تعمیرات و نگهداری در بهره‌برداری از لجن فعال
با توجه به نوع مواد و مصالح به كار رفته و طراحي واحدها و عملكرد آنها در سيستم توليدي و نحوه بهره‌برداري از كل سيستم روند از كار افتادگي و يا فرسايش واحدهاي يك سيستم حالتهاي متفاوتي را به خود مي‌گيرد.
فعاليت‌هاي اساسي نگهداري و تعميرات با درنظر گرفتن عمر اقتصادي سيستم، اموري نظير ارائه سرويس‌هاي فني، تعمير، تعويض عناصر تشكيل دهنده سيستم و تصحيح طرح سيستم را دربرميگيرد. در يك تعريف فعاليت‌هاي نگهداري و تعميرات به منظور جلوگيري از خرابي‌ها (تعميرات پيشگيري يا نگهداري)، تعميرات اضطراري و تصحيح طرح تجهيزات قابل اعمال مي باشند.
بهره‌برداری واحد بی‌هوازی UABR (راکتورهای بافل دار بی‌هوازی به صورت جریان رو به بالا)
يك واحد UABR در واقع همان فيلتر بي‌هوازي است با اين تفاوت كه در آن از بافل استفاده شده است.
به عبارتي با توجه به اينكه لجن حاصل از تصفيه به روش UABR قابليت لخته شدن و ته‌نشيني را دارد، فاضلاب در سطح مقطع راكتور توزيع شده و از چند مخزن مجزا با جريان رو به بالا و برعکس عبور مي‌كند و بافل‌ها عمل اختلاط را انجام مي‌دهند.
بهره‌برداری واحد ضدعفونی و کلرزنی
ضدعفونی پساب با روش کلرزنی
فاضلاب بهداشتي و همچنين فاضلاب تاسيسات صنعتي به شبكه جمع آوري فاضلاب ريخته مي‌شود و بيماري‌هاي موجود در فاضلاب مي تواند از طريق شبكه به انسان منتقل شود. براي اطمينان از نابودي همه ميكروارگانيسم‌هاي بيماري‌زا در پساب تصفيه خانه، پساب را ضدعفوني مي‌كنند. چون كلر ماده شيميايي ضدعفونی‌كننده‌ای است كه بيش از همه مواد ديگر مورد استفاده قرار مي‌گيرد، لذا در تصفيه‌خانه از روش ضدعفوني با كلر استفاده مي‌شود.
عوامل مؤثر بر ضدعفوني
در انهدام ميكروارگانيسم‌ها، هم كلر و هم زمان تماس با كلر نقش اساسي دارند. تعيين تجربي بهترين كلر تركيبي باقيمانده و زمان تماس براي اطمينان از مقدار مناسب كلر و حداقل مصرف آن ضروري است .تغيير در مقدار pH بر توان ضدعفوني كنندگي كلر اثر مي‌گذارد و متصدي تصفيه خانه بايد در صورت نوسان در مقدار pH تركيب مقدار كلر و زمان تماس را هربار آزمايش كرده و تعيين كند.
كلرزني در تصفيه خانه
كلر به فاضلاب در حال تصفيه توسط فرآيندهاي ديگر افزوده مي‌شود و نقطه دقيق تزريق آن به نتايج مورد انتظار بستگي دارد. هدف كلرزني در تصفيه خانه كنترل و پيشگيري از بو، خوردگي، حجيم شدن لجن ، توليد كف در هاضم، و يا عامل كمكي در تغليظ لجن است. در اين مورد نيز، كلرزني بايد يك اقدام اضطراري باشد. بايد دقت كافي به اين نكته مبذول شود كه كلر مي‌تواند در فرآيندهاي تصفيه زيستي اخلا ل ايجاد كند و يا آنها را به طور كلي متوقف سازد.
پیش کلرزنی
پیش کلرزنی عبارت است از افزودن کلر به فاضلاب در ورودی جریان به تصفیه‌خانه و قبل از واحدهای ته‌نشینی و نیز قبل از استفاده از دیگر مواد شیمیایی. افزودن کلر در اين نقطه براي كاهش بار BOD تصفيه‌خانه، علاوه بر كمك به ضد عفوني و كنترل بو عامل كمكي در ته نشيني بوده و براي كنترل توليد كف و نيز براي كمك به جداسازي روغن مؤثر است.
پس كلرزني (كلرزني نهايي )
پس كلرزني عبارت است از افزودن كلر به فاضلاب شهري يا صنعتي. پس از فرآيندهاي تصفيه اين نقطه كلرزني بايد پس از واحد تماس با كلر و بعد از واحد نهايي ته‌نشيني در تصفيه‌خانه باشد. مؤثرترين جا براي كلرزني به منظور ضدعفوني، پس از تصفيه در پساب زلال است. پس كلرزني بيش از هر چيز به منظور ضدعفوني انجام مي‌شود.
کنترل جریان کلر در نقاط تزریق توسط روش‌های اصلی و تلفیقی مختلفی انجام می‌پذیرد.
بهره برداري عادي و غيرعادي در فرآيند كلرزني
كار عادي فرآيند كلرزني نيازمند مشاهده مستمر و منظم تأسيسات و يك برنامه نگهداري پيشگيرانه منظم است. وقتي مسئله غيرعادي مشاهده يا كشف مي‌شود، بايد اقدام اصلاحي انجام گيرد.
واحد كنترل بهره‌وري
كنترل بهره‌وري تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب به طورکلی در دو بخش، شامل كنترل بهره‌برداري و تسهيل مديريت كلان انجام مي‌پذيرند.
