راکتور فیلتراسیون با کیک لجن و جریان رو به بالا (USBF)
- اين نوع تصفيه‌خانه‌ها معمولاً شامل واحدهاي آشغال‌گيري ، مرحله بي هوازي وسپس مرحله هوازي و حذف مواد معلق و جامدات محلول، گندزدايي، ساختمان‌هاي جنبي و کانال كلر زني هستند
- كه هزينه اوليه آنها به صورت سرانه جمعيت محاسبه و اعمال مي‌گردد. در تصفيه فاضلاب به روش USBF ، ابتدا تصفيه فاضلاب جهت کاهش ميزان آشغال و دانه ها انجام ميگيرد.
- در گام نخست آشغالگير دانه درشت قرار ميگيرد که اما در بعضي از تصفيه‌خانه‌ها، فاضلاب خام پس از پيش تصفيه مقدماتي مستقيماً وارد سيستم مي‌گردد.
مزایا سيستم USBF :
1- کاهش هزينه: اين امر با کاهش ابعاد ، کاهش تجهيزات کمکي و کاهش احتياجات ساختماني (کاهش هزينه احرايي) براورده مي شود.
2- کاهش هزينه هاي تعميرات و بهره برداري: اين امير از طريق طراحي فشرده و کاهش حجم، نبوده قسمتهاي متحرک مثل ميکسر و تنظيم خودکار هيدروليکي با ساختمان مدرن آن انجام ميگيرد.
3- بازده بالاي تصفيه:
کاهش BOD و TSS به کمتراز 5 و 10 mg/l و آمونياک و فسفر به کمتر از 5/0 mg/l به صورت تئوري انجام مي گيرد.لازم به ذکر است که با توجه به نوع استفاده از پساب مي توان از حذف فسفر و نيتروژن تا حدي صرفه نظر کرد.
4- تثبيت لجن با کمترين مقدار لجن:
حداقل طراحي زمان ماند لجن 25 روز است که حاصل آن تثبيت بي هوازي لجن و کاهش مقدار آن است.
5- کار کرد بدون بو:
کاهش پتاسيل توليد بو در فرآيندهوازي در بيو راکتورها و زمان طولاني سن لجن باعث شده که اين راکتور در مکان پر جمعيت و نزديک محل سکونت قابل اجرا باشد.
6- انعطاف پذيري هيدروليکي:
زلال ساز اين راکتور که بصورت مخروطي بوده داراي انعطاف بالاي براي جريانات مختلف است.
در جريانات بالا ، ميزان زيادي از لجن بالا آمده و عمل فيلترينگ بهتر انجا مي گيرد.
7- طراحي انعطاف پذير :
طراحي مدرن و انعطاف پذير اين سيستم مي تواند همزمان با نيازهاي متداول و رشد احتياجات به آرامي گسترش يابد.اين سيستم مي تواند به راحتي به سيستم هاي تصفيه حتي خارج از سيستم اصلي متصل گردد.
8- بهبود آبگيري لجن:
لجن مسن که در اين سيستم وجود دارد به راحتي آبگيري مي شود
9- عدم نياز به زلال ساز اوليه:
USBF به کلاريفاير احتياج نداشته و براي دبي هاي بالا ، آشغالگير و دانه گير براي تمام سيستم هاي بيولوژيکي و USBF نياز خواهد بود.
تصفيه ثانويه به روش USBF بر مبناي اكسيداسيون
- جهت حذف مواد محلول و ذرات ريزي كه در تصفيه اوليه حذف نمي‌شوند انجام ميگيرد.
- ميكروارگانيسم‌‌هاي بي هوازي اين عمل را در چند ساعت (در حين عبور فاضلاب از استخر بي هوازي) انجام مي‌دهند.
- قسمتي از مواد معلق تثبيت شده و در اثر اين واکنش به دي‌اكسيدكربن، آب، سولفاتها و نيتراتها و متان تبديل مي‌شوند.
- مواد جامد باقيمانده نيز به شكلي تبديل مي‌شوند كه به صورت لجن درمراحل بعد دوباره تجزيه شده ياته‌نشيني از فاضلاب جدا شوند.
- بعد از آن فرآيند هوادهي قرار مي گيرد که فاضلاب به طرف استخر هوادهي از قسمت زير زلال ساز هدايت مي‌شود
- تا تثبيت نهايي و اصلي و همچنين عمل حذف فسفر تکميل گردد.
- سپس فاضلاب وارد مرحله زلال سازي شده که در اين مرحله با جريان روبه بالا که در اين تانک وجود دارد و همچنين صفحه لجني که ايجاد مي گردد
- بصورت فيلتر فلوک هاي لجن را جدا مي نمايد
- و ارگانيسم‌هاي جدا شده بسرعت به استخر بي هوازي برگشت داده مي‌شوند تا به صورت لجن‌فعال عمل نمايند.
- پساب تصفيه شده معمولاً كلرزني شده و به خارج از تصفيه‌خانه هدايت مي‌گردد.
- روش USBF بسته به بار هيدروليكي و بار آلودگي ورودي به حوض بي هوازي، حجم حوض‌هاي هوادهي، زمان ماند هيدروليكي،
- و زمان ماند ميكروارگانيسم‌ها در تصفيه‌خانه (سن لجن)، مقدار تجديد جريان، نحوه‌ي هوادهي و نوع جريان طراحي مي گردد
- كه هر يك در شرايط ويژه‌اي مناسب بوده و كاربرد دارد.
- ويژگي هاي اين سيستم پيشرفته در ادامه مرود بحث قرار گرفته و نوع هواده که در USBF قابل استفاده مي باشددر ادامه تشريح گرديده‌اند.
نحوه حذف فسفر در اين راکتورها
- مکانسيم حذف فسفر در اين راکتور همانند فستريپ يا مدل باردفو است.
- در فرآيند USBF تخمير BOD محلول در ناحيه بي هوازي توسط گروهي از ميکرو ارگانيسم ها به صورت انتخابي انجام مي گيرد
- که اين نوع از ميکروارگانسيم ها توانايي ذخيره فسفر را دارند. فسفر در مرحله بي هوازي توسط آسنو باکتر رها شده
- که اين فسفر در مرحله هوادهي شده بصورت بسيار زياد جذب شده و بوسيله لجن مازاد حذف مي گردد.
- ميزان و سرعت حذف فسفر بستگي به ميزان BOD/P فاضلاب خام اوليه دارد.
نحوه حذف آمونياک:
- برا ي عمل نيتريفيکاسيون ابتدا در ناحيه هوازي بوسيله دو باکتري تيرات سازي مي شود که عمل زير انجام مي گيرد.
- در اين پروسه ، نيتروزيمانوس و نيترو باکتر نيتروژن آمونياکي را به نيتريت و سپس نيترات تبديل مي کنند
- که اين عمل توسط باکتري هاي ياد شده در مرحله هوازي انجام مي يگرد.
- سپس نيترات به مرحله بي هوازي برگشت داده شده که که با عمل دي نيتريفيکاسيون دوباره بصورت گاز آمونياک در آمده و حذف مي گردد.
- در اين واکنش BOD منبع کربن يا الکترون دهنده براي واکنش تبديل نيترات به گاز نيتروژن است.