خلاصه سیستم هوادهی گسترده با سیکل متناوب (ICEAS)
بسیاری از روش های بیولوژیکی در حال حاضر برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود، مانند راکتورهای هوازی، بی هوازی، توالی یابی دسته ای، فیلترهای زیستی. با این حال، این فناوری‌ها به دلیل راندمان کم حذف مواد مغذی، انرژی بالا و نیازهای منطقه بزرگ محدود شده‌اند. بدین ترتیب، سیستم هوادهی طولانی مدت سیکل متناوب (ICEAS) یا راکتور دسته ای توالی جریان پیوسته (SBR) می تواند یک راه حل جایگزین باشد. بنابراین، درک تمام جنبه های این فناوری – مانند مکانیسم های واکنش، چرخه تبدیل نیتروژن و شرایط عملیاتی – بسیار ضروری است. این مقاله مکانیسم و عوامل کلیدی موثر بر شرایط عملیات ICEAS برای تصفیه بسیاری از فاضلاب‌ها را بررسی می‌کند. یک ICEAS بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی را به عنوان هوازی، بدون اکسیژن و بی هوازی در یک مخزن ترکیب می کند. ICEAS در مقایسه با لجن فعال سنتی مزایایی مانند تقاضای فضای کمتر، هزینه های سرمایه گذاری کم، هوادهی کم برای صرفه جویی در هزینه های عملیاتی و عملکرد خودکار دارد. یک ICEAS کارایی بالای خود را در حذف ترکیبات آلی (90-97٪ حذف COD) و مواد مغذی (97-99٪ حذف TN) نشان می دهد که تجمع نیتریت و نیترات را محدود می کند. تغذیه مداوم جریان ورودی به ICEAS شوک بارگذاری آلی را کاهش می دهد و برای رشد جامعه میکروارگانیسم ها مفید است. امیدواریم این مقاله به ترویج کاربرد بیشتر فناوری ICEAS برای تصفیه فاضلاب در سراسر جهان کمک کند.
سیستم هوادهی طولانی مدت سیکل متناوب (ICEAS R) برای تصفیه خانه های کوچک فاضلاب
بسیاری از شهرداری ها و کارخانه های صنعتی با مقادیر کم فاضلاب با ارائه راهکارهای اقتصادی تصفیه با چالش هایی مواجه هستند. آنها نیاز به فرآیندهای ساده طراحی و عملیاتی دارند که پساب با کیفیت بالایی را تولید می کند.
یکی از این فرآیندها سیستم هوادهی طولانی مدت سیکل متناوب (ICEAS R) است. این یک نوع از فرآیند بیولوژیکی لجن فعال است که امکان ورود مداوم فاضلاب خام و پساب تخلیه متناوب را فراهم می کند. یکسان سازی جریان، اکسیداسیون بیولوژیکی و ته نشینی را با تخلیه مایع رویی در یک مخزن فراهم می کند. این فرآیند را می توان در هر دوره سیکلی بر اساس درجه درمان مورد نیاز انجام داد. هر چرخه شامل فازهای هوادهی، ته نشینی و تخلیه است. فاز هوادهی را می توان در حالت oxic/anoxic به منظور نیتریفیکاسیون/دنیتریفیکاسیون و حذف بیولوژیکی فسفر اجرا کرد.
تا به امروز، بیش از 100 کارخانه در سراسر جهان و 25 کارخانه در ایالات متحده وجود دارد که با موفقیت ساخته شده و در حال فعالیت هستند. درجات بالایی از BOD، مواد جامد معلق و حذف نیتروژن با گیاهان به دست می آید. اکثر کارخانه های کوچک به حداقل پرسنل عملیاتی، معمولاً یک یا دو نفر، برای کار مداوم نیاز دارند.
مقیاس آزمایشی سیستم هوادهی توسعه یافته چرخه متناوب (ICEAS-PS) برای تصفیه فاضلاب: نتایج تجربی و شبیه سازی فرآیند
سیستم هوادهی طولانی مدت سیکل متناوب اصلاح یک سیستم راکتور دسته ای توالی متداول است که در آن سیستم تحت تغذیه مداوم کار می کند. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر زمان ماند لجن و الگوی هوادهی بر عملکرد مقیاس پایلوت سیستم هوادهی طولانی سیکل متناوب برای تصفیه فاضلاب است. همچنین شبیه سازی فرآیند با استفاده از نرم افزار GPS-X انجام شد. پنج دوره مختلف زمان نگهداری لجن 10، 15، 20، 25 و 30 روز مورد مطالعه قرار گرفت. زمان بهینه ماند لجن برای تصفیه فاضلاب با مقیاس آزمایشی سیستم هوادهی طولانی مدت سیکل متناوب 10 روز بود و در شرایط عملیاتی زمان ماند لجن 10 روزه، کیفیت پساب 3.8 ± 15.5، 1.1 ± 6.5، 1.7 ± 0.3 ± 5.3 بود. 5.0 ± 1.4 میلی گرم در لیتر و 1.4 ± 0.7 میلی گرم در لیتر برای COD، BOD 5 ، TSS، NH 4 -N، TN و TP که به میزان زیادی با مقررات محلی فاضلاب تصفیه شده کلاس A مطابقت دارد. جعبه ابزار تجزیه و تحلیل حساسیت GPS-X برای تعیین حساس ترین پارامترهای جنبشی موثر بر عملکرد مقیاس آزمایشی سیستم هوادهی توسعه یافته سیکل متناوب استفاده شد. از حدود 50 پارامتر جنبشی، bA YH ، bH μA ، μ ، ، Ka Ko و ، ظاهر . جنبشی به حساس شدند PAO ترین پارامترهای مدل GPS-X کالیبره شده ثابت کرد که حضور فاز بدون اکسیژن در چرخه تاثیر قابل توجهی بر حذف نیتروژن و فسفر دارد. علاوه بر این، الگوی هوادهی متناوب بالاترین عملکرد را در مقایسه با سایر الگوهای هوادهی تنها، هوادهی / بدون اکسیژن و بدون اکسیژن / هوادهی به دست آورد.
بررسی اجمالی
ویژگی های محصول سیستم هوادهی گسترده با سیکل متناوب (ICEAS)
- سیستم تصفیه بیولوژیکی جریان پیوسته با طراحی فرآیند یکپارچه و ساده شده
- دارای جریان از 100 مترمکعب در روز تا 300000 مترمکعب در روز با قابلیت مدیریت تغییرات دبی بالا، تا 6 برابر DWF
- مصرف انرژی را تا 50 درصد به حداقل می رساند
- ردپای کوچک
- کنترل ساده، شهودی، مبتنی بر زمان و قابلیت ترند
- نیتروژن و فسفر را حذف می کند
- توانایی کار به عنوان یک حوضه واحد برای تسهیل تعمیر و نگهداری و/یا فراهم کردن دور زدن در صورتی که کارخانه زیر بار طراحی خود کار کند
- با نزدیک به 1000 سایت ثابت شده و ضمانت های فرآیند در دسترس است
عملیات ساده و نتایج قابل اعتماد
Xylem’s Sanitaire ICEAS Advanced SBR یک سیستم تصفیه بیولوژیکی جریان پیوسته است که مزایای متعددی را در مقایسه با لجن فعال معمولی و سایر SBR ها با ترکیب فرآیند، هوادهی، تخلیه و کنترل در یک مخزن تصفیه فراهم می کند. این کاملاً خودکار است و شامل یک طراحی فرآیند کاملاً یکپارچه متشکل از سیستم هوادهی، دمنده‌ها، پمپ‌ها، میکسرها، تخلیه‌کننده‌های پساب، تجهیزات نظارت و کنترل و یک سیستم کنترل فرآیند جامع است.
ICEAS Advanced SBR برای کاهش پیچیدگی عملیات طراحی شده است. برخلاف کارخانه های لجن فعال معمولی، نیازی به مخازن نشست اولیه یا ثانویه یا پمپ های لجن برگشتی نیست. تمام درمان در یک حوضه انجام می شود. جریان ورودی پیوسته، تغییرات در جریان ها و بارها را به طور یکنواخت در تمام حوضه ها توزیع می کند – عملیات روزانه و تغییرات عملیاتی را ساده می کند، و همچنین عملکرد حوضه تک حوضه را برای شرایط جریان کم و نگهداری انجام می دهد.
سیستم کنترل فرآیند با طراحی هوشمندانه با قابلیت کنترل ساده، شهودی، مبتنی بر زمان و روند روند، یک نمای کلی سیستم را ارائه می‌کند، که بهینه‌سازی عملکرد کارخانه، پیش‌بینی تعمیر و نگهداری و کاهش هزینه‌های عملیاتی را آسان می‌کند – پیچیدگی را از SBR ها حذف می‌کند.
ICEAS Advanced SBR Xylem می تواند جریان های 100 مترمکعب در روز تا 300000 مترمکعب در روز را تحمل کند. به لطف طراحی منحصر به فرد حوضه و کانتر کنترل شده فعال، ICEAS Advanced SBR را می توان به گونه ای طراحی کرد که تا شش برابر متوسط جریان روزانه را در خود جای دهد و در عین حال کیفیت بالای پساب را در کل محدوده جریان تضمین کند. فرآیند SBR پیشرفته ICEAS همچنین می تواند برای حذف نیتروژن و فسفر از فاضلاب از طریق فرآیندهای حذف بیولوژیکی مواد مغذی (BNR) طراحی شود.
بهره وری در طول عمر
ICEAS Advanced SBR Xylem به لطف شبکه های هوادهی بسیار کارآمد و فناوری دمنده، همراه با کنترل های پیشرفته و ابزار دقیق که از الگوریتم های نوآورانه برای کنترل فرآیند استفاده می کنند، مصرف انرژی را تا 50 درصد به حداقل می رساند.
با استفاده از فناوری توزیع پیوسته جریان ورودی Sanitaire Xylem، اوج بار در تمام حوضه‌ها پخش می‌شود که کارکرد را ساده‌تر کرده و تا 30 درصد در کل ردپای صرفه‌جویی می‌کند. ICEAS Advanced SBR برای استفاده از یک ردپای کوچک طراحی شده است. نتیجه کاهش هزینه های سرمایه اولیه به لطف نیازهای زمین کمتر و هزینه های ساخت و ساز عمرانی کمتر است.
با تقریباً 1000 نصب در سراسر جهان، تیم طراحی با تجربه Xylem می‌تواند راه‌حلی بهینه و انعطاف‌پذیر برای برآورده کردن نیازهای فعلی و آینده طراحی کند.
سیستم های SBR پیشرفته ICEAS Xylem نیز به لطف بهینه ساز عملکرد فرآیند OSCAR Xylem به طور مداوم بهینه می شوند. OSCAR مقدار دقیق مصرف انرژی را با نیاز درمان پویا مطابقت می دهد و اطمینان می دهد که مقدار مناسب انرژی استفاده می شود. علاوه بر این، ویژگی های پیشرفته ای مانند کنترل خودکار سن لجن (SIMS)، کنترل آمونیاک، ابزارهای گزارش دهی، و SCADA نیز در دسترس هستند.