فرآیند راکتورهایی با بستر گرانولی ثابت(بخش اول)

 فرآیند راکتورهایی با بستر گرانولی ثابت(بخش اول)

SGBR (STATIC GRANULAR BED REACTOR

تصفیه بی‌هوازی:

امروزه طراحان فرایندهای تصفیه فاضلاب تمایل نسبتاً زیادی برای استفاده از فرایندهای بی‌هوازی دارند. دلایل این امر عبارتند از:

1-هزینه‌ی بالای انرژی درروش هوازی به‌منظور تأمین میزان هوادهی درروش هوازی

 2-بالا بودن نرخ تولیدات جامدات
3-محدودیت در ظرفیت انتقال اکسیژن درروش هوازی
4-پایین بودن هزینه‌های بهره‌برداری، صرفه‌جویی در انرژی به‌واسطه تولید متان، بار آلی بیشتر نسبت به روش هوازی و ...

 فرایندهای بی‌هوازی از دهه‌ی 60 میلادی گسترش یافتند و همچنان نیز مطالعات در مورد حالت‌های مختلف این روش ادامه دارد. فرایندهای متعددی در طول این مدت طراحی‌شده است اند، تعدادی از این فرایندها عبارتند از:

 ASBR - AMBR - AF - UASB- EGSB and …

روش SGBR نیز یکی از روش‌های نوین تصفیه بی‌هوازی می‌باشد که در این مقاله با این فرایند به‌صورت کامل آشنا خواهیم شد.

SGBR:

راکتور بستر گرانولی ثابت در سال 2000 توسط Elilis در آزمایشگاه بیوتکنولوژی دانشگاه ایالت ایووا توسعه یافت و تاکنون برای تعدادی از مطالعات آزمایشگاهی مورداستفاده قرارگرفته است. مطالب ارائه‌شده مربوط به تحقیقات انجام‌شده در سال 2015 می‌باشد.

تعریف کلی:
راکتور گرانولی با بستر ثابت یک سیستم ساده‌ی بی‌هوازی از نوع نرخ بالا می‌باشد که برگرفته از سیستم بستر لجن بی‌هوازی رو به بالا (UASB) است.

تفاوت سیستم SGBR با روش UASBاین است که در این روش جریان فاضلاب از بالا به سمت پایین می‌باشد فاضلاب تصفیه‌شده از قسمت پایینی سیستم خارج می‌شود و جداسازی گاز در این روش به‌راحتی جداسازی می‌شود.

معرفی و کارکرد بخش‌های مختلف سیستم:

1-بخش اصلی مخزن (مربوط به لجن گرانوله):

این سیستم شامل یک بستر گرانولی بی‌هوازی فعال، ثابت و متراکم با جریان رو به پایین است که این تراکم منجر به بهینه‌سازی تماس بین میکروارگانیسم‌ها روی سطح گرانول‌ها و فاضلاب می‌شود و باعث افزایش راندمان تصفیه می‌شود.

بهینه‌سازی تماس باعث می‌شود که مواد آلی و آلودگی در مدت‌زمان کوتاهی تجزیه شود و درنهایت در راکتوری با حجم کوچک و هزینه کم غلظت بالایی از بیوگاز در راندمان بالای حذف COD تولید شود.

ساختار گرانول‌ها:

لجن‌های گرانوله، انباشتي از میکروارگانیسم‌ها هستند که در طول زمان تصفيه، يا نظم يکسان در محيط و جريان هيدروليکي ثابت رو به بالا تشکیل‌شده‌اند.

 

فرآيند تشکيل گرانول:

فرآيند تشکيل لجن گرانوله، يک از جالب‌ترین و پیچیده‌ترین مباحث موردعلاقه دانشمندان است. هلندی‌ها مطالعات زيادی روی فرآيند تشکيل لجن گرانوله انجام داده‌اند و اين فرآيند به‌عنوان موضوع تز دکترای بسياری از پژوهشگران قرارگرفته است. مکانيسم گرانوله شدن لجن بسيار پيچيده بوده هنوز هم به‌طور کامل کشف نشده است. بديهي است که پر کردن راکتور و نحوه توزيع و شکل هاضم در نگهداری شکل صحيح گرانول بسيار مهم است.

حدود 60 الی 70 در صد حجم راکتور مربوط به گرانول‌ها می‌باشد. درراه اندازی sgbr از لجن موجود در سیستم  uasb شهر مجاور استفاده‌شده است.

2-مخزن ذخیره ورودی:

از این قسمت برای متعادل کردن جریان و همچنین برای تنظیم PH جریان استفاده می‌شود.

3-شیرهای کناری مخزن:

این شیرها برای کنترل عملکرد سیستم می‌باشد. برای شست و شوی معکوس سیستم نیز از این شیرها استفاده می‌شود.

4-قسمت زهکشی:

این قسمت فاضلاب تصفیه‌شده را جمع‌آوری می‌کند و به خارج از مخزن انتقال می‌دهد.

 


روند تصفیه:  

                                                                                      

با توجه به شکل، فاضلاب با عبور از مخزن متعادل ساز وارد بخش گرانولی می‌شود با تماس با این بسترهای بیولوژیکی دچار تجزیه‌شده و در اثر این تجزیه طی سازوکار بی‌هوازی گازهایی تولید می‌شود.

گازهای مذکور از قسمت بالایی مخزن جمع‌آوری می‌شود و پساب تصفیه‌شده از قسمت زیرین مخزن به کمک سیستم زهکشی جمع‌آوری‌شده و از سیستم خارج می‌شود.

 

نکات مربوط به راهبری و فعالیت این سیستم:

1-در این روش به دلیل آنکه در حین تصفیه گازهایی تولید می‌شود لذا حرکت این گازها به سمت بالا سبب جلوگیری از گرفتگی فضای بین گرانول‌ها می‌شود.

اولین ویژگی مثبت: دیر گرفته شدن بستر گرانولی

2-به دلیل روبه پایین بودن جریان، فاضلاب با نیروی ثقل به سمت پایین حرکت می‌کند.

ویژگی دوم: عدم ایجاد اختلاط و آشفتگی در جریان

3-نیازی نیست تا به میکروارگانیسم‌ها زمان اضافی برای رشد و تکثیر داده شود.

ویژگی سوم: زمان راه‌اندازی و شروع به کار بسیار کوتاه (حدود 45 روز) است و سیستم طی چند روزبه تولید گاز متان و حذف مواد آلی می‌پردازد.

و به‌طورکلی مزیت‌های سیستم SGBR عبارت‌اند از:

  • سادگی این روش:

این روش نسبت به سایر سیستم‌های تصفیه فاضلاب از تکنولوژی ساده‌ای بهره می‌برد.

  • اشغال فضای کم:

به دلیل غلظت بالای زیست‌توده گرانول در سیستم ابعاد سیستم بهینه‌تر می‌شود

  • راهبری ساده:

تمام سیستم‌های نرخ بالا نیاز به مراقبت از شسته شدن زیست‌توده در حین تغییرات نرخ بار آلی دارند. روش SGBR نیازی به دستگاه‌های جداکننده گاز و جامدات، اختلاط کننده، دستگاه اختلاط دهنده و ...ندارد

در سیستم معرفی‌شده نگهداری کم و درنتیجه به حداقل رساندن آموزش راهبری وجود دارد.

  • استفاده از گرانول‌ها به‌جای مواد بسته‌بندی‌شده:

یکی از مشکلات در سایر روش‌های فیلتری محدودیت رشد ذرات زیست‌توده در فضای خالی روی سطح مدیا است و زیست‌توده‌ها باید در فضای های معینی رشد کنند و درحالی‌که در سیستم مذکور در هر فضایی می‌توانند آزادانه رشد کنند

  • مناسب برای فاضلاب‌هایی با آلودگی شدید و بار آلی بالا:

این سیستم قادر به تصفیه فاضلاب‌هایی با آلودگی زیاد همچون صنعت لبنی، صنعت نساجی، کشتارگاه و ...مباشند.

شستشوی معکوس:

در سیستم SGBR گرفتگی و افت فشار به‌ندرت اتفاق می‌افتد و گرفتگی‌های احتمالی همان‌طور که گفته شد به کمک خود گازهای تولیدی برطرف می‌شود ولی ازآنجایی‌که ورودی به این سیستم فاضلابی با بار آلی بالا می‌باشد به‌هرحال این سیستم مانند فیلتر عمل می‌کند بایستی تدابیر لازم برای برطرف کردن مشکل گرفتگی اندیشیده شود.

با انجام شستشوی معکوس علاوه بر باز شدن منافذ گرفته‌شده، گرانول‌ها با جابجایی اندک متراکم شده و فضای لازم برای گرانول‌های بیشتر فراهم می‌شود. این کار از قسمت پایینی زهکش انجام می‌گیرد.

همواره 5 درصد از پساب تصفیه‌شده در این روش برای شستشوی معکوس در نظر گرفته می‌شود.

در مقاله‌ی دوم مربوط به فرایند SGBR به بررسی نتایج پایلوتی این فرایند در برخی از صنایع بزرگ و مهم ازجمله صنعت لبنیات، نساجی و ... پرداخته‌شده است.

 

منابع:

 

*Performance of on-site pilot static granular bed reactor (SGBR) for treating dairy processing wastewater and chemical oxygen demand balance modeling under different operational conditions

 

*Applicability and trends of anaerobic granular sludge treatment processe

 

*SGBR Performance on the Basis of Color and COD Removal from Textile Wastewater(August 2, 2011; revised: October 26, 2011; accepted: November 22, 2011)

 

*Evaluation of an on-site pilot static granular bed reactor (SGBR) for the treatment of slaughterhouse wastewater Jaeyoung Park • Jin Hwan Oh • Timothy G. Ellis

 

 

همچنین شما میتوانید جهت کسب  اطلاعات بیشتر ومشاوره، با کارشناسان شرکت تماس حاصل فرمایید.

tel: 55256411,09124057623

fax: 55256412

لطفاً مقاله را از لینک زیر دانلود

Download this file (فرآیند راکتور هایی با بستر گرانولی ثابت.pdf)دانلود537 کیلوبایت || دفعات دانلود:292 مرتبه

نظرات   

 
0 #2 zadab 1395-02-07 07:27
سلام
همانطور که در بخش معرفی قسمت های مختتف این سیستم اشاره شد در قسمت انتهایی این سیستم شیری برای انجام بک واش تعبیه شده است که در صورت افت راندمان تصفیه و همچنین افزایش افت فشار ناشی از انسداد مسیر حرکت فاضلاب شیر های ورودی قطع میشوند و عمل بک واش انجام میشود.
البته اجرای بک واش نیازمند رعایت برخی نکات ظریف میباشد.
انجام بک واش سیستم های تصفیه فاضلاب به زودی به صورت مقاله در سایت قرار داده میشود.
شایان ذکر است این سیستم ها خیلی کم دچار انسداد میشوند.
نقل قول
 
 
+1 #1 ناصر علیزاده 1395-01-25 11:26
با سلام
میخواستم نحوه ی بک واش این سیستم رو بدونم.
نقل قول
 

اضافه کردن نظر


کد امنیتی
تغییر کد امنیتی

حتما نگاهی به این مقالات بیندازید

تبلیغات

مخازن سختی گیر
نازل سختی گیر
سختی گیر
سختیگیر رزینی
پکیج های تصفیه فاضلاب خانگی
پکیج های تصفیه فاضلاب صنعتی
پکیج تصفیه فاضلاب
تصفیه فاضلاب
چربی گیر فاضلاب
چربی گیر پساب
چربی گیر پساب فاصلاب
چربی گیر
رزین کاتیونی