Application of filter press in water and liquid purification and recycling
تصفیه
تصفیه فاضلاب
فرایند حذف مواد آلاینده از فاضلاب را تصفیه فاضلاب می گویند. این فاضلاب می تواند یک فاضلاب بهداشتی خانگی یا فاضلاب صنعتی باشد. به منظور انجام تصفیه فاضلاب از روشهای مختلف فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی استفاده می شود که به آنها فرآیندهای تصفیه فاضلاب گفته می شود.. به کمک این فرآیندها مواد آلاینده موجود در فاضلاب به ترکیبات بی خطر یا کم خطر برای محیط زیست تبدیل می شود. معمولاً یکی از محصولات تصفیه فاضلاب، زباله نیمه‌جامد است که لجن فاضلاب نامیده می‌شود که نیازمند تصفیه و تثبیت پیش از دفع به محیط زیست می باشد.
منشأ پساب
پساب به وسیله مراکز مسکونی، صنعتی، تجاری و اداری تولید می‌شود. پساب خانگی شامل زهکشی توالت، حمام، دوش، آشپزخانه و روشویی است. در بیشتر موارد، پساب شامل زباله مایع صنعتی و تجاری نیز هست. جداسازی پساب خانگی به آب خاکستری و آب سیاه در جوامع پیشرفته رو به افزایش است. از آب خاکستری تصفیه شده می‌توان برای آبیاری گیاهان یا فلاش توالت استفاده کرد.
اختلاط پساب و آب باران
ممکن است که آب باران نیز در سامانه فاضلاب وارد شود. چنین سامانه‌ای را سامانه تصفیه مختلط می‌نامند. این طراحی در آغاز ساخت سامانه‌های فاضلاب متداول بود.
سامانه مختلط نیاز به تأسیسات بزرگتر و هزینه بیشتر دارد. افزایش ناگهانی جریان ناشی از بارندگی ممکن است باعث پر شدن و سرریز کردن شود. در جوامع شهری از میانه سده بیستم میلادی، سامانه‌های جداگانه برای آب باران و فاضلاب ساخته می‌شود؛ زیرا بارندگی جریان‌های با دبی مختلف ایجاد می‌کند که کارایی تصفیه‌خانه فاضلاب را کاهش می‌دهد.
پساب صنعتی
در برخی از کشورهای پیشرفته، یک تصفیه اولیه روی پساب صنعتی انجام می‌شود تا بار آلودگی آن را پیش از مخلوط شدن با فاضلاب خانگی کاهش دهد. این فرایند، تصفیه فاضلاب صنعتی نامیده می‌شود. پساب صنعتی ممکن است حاوی موادی باشد که با روشهای معمول تصفیه، زدوده نشوند. همچنین یکنواخت نبودن جریان پساب صنعتی به دلیل چرخه‌های تولید، می‌تواند تنظیمات تصفیه بیولوژیکی از جمله فرایند لجن فعال را به هم بریزد.
فرایند تصفیه
مقدمه
جمع‌آوری و تصفیه فاضلاب، تابع استانداردها و قواعد محلی و کشوری است.
تصفیه فاضلاب عموماً از سه مرحله تشکیل می‌شود که تصفیه اولیه، ثانویه و ثالثه نامیده می‌شوند.
فرآیندهای پرکاربرد
لجن فعال متعارف
در این سیستم، فاضلاب آشغال‌گیری و دانه‌گیری شده پس از عبور از واحد ته‌نشینی اولیه، وارد واحد هوادهی می‌شود و پس از آن به منظور جداسازی لخته‌های بیولوژیکی تشکیل شده، به واحد ته‌نشینی راه می‌یابد و بخشی از لجن ته‌نشین شده به منظور تأمین بیومس سلولی در واحد هوادهی مجدداً به این واحد برگشت داده می‌شود. این فرایند معمولاً برای فاضلاب‌های با قدرت کم استفاده می‌شود و زمان ماند در این سیستم‌ها معمولاً کوتاه می‌باشد.
هوادهی گسترده
این فرایند در حقیقت یکی از پرکاربردترین و مؤثرترین از اصلاحات لجن فعال است که از ویژگی‌های بارز این سیستم زمان ماند طولانی و تثبیت نسبتاً کامل جامدات آلی می‌باشد. در ابتدا این سیستم برای تصفیه جریان فاضلاب تولیدی جوامع کوچک مسکونی مورد استفاده قرار می‌گرفت. مدت زمان هوادهی در این سیستم بین ۱۸ تا ۳۶ ساعت می‌باشد و مقدار لجن حاصل از این فرایند نسبتاً کم و از نظر کیفیت بیولوژیکی تثبیت شده تر نسبت به فرایندهای مشابه می‌باشد.
فناوری تصفیه فاضلاب صنعتی
فرآیندهای تکنولوژیکی بر اساس فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی اساسی، فرآیندهای فیزیکی، فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته انتخاب می شوند:
فرآیند انعقاد
فرآیند ته نشینی جاذبه
اکسیداسیون پیشرفته
فرآیند فیلتراسیون جذب
فاضلاب هر فرآیند تولید به طور جداگانه توسط سیستم جمع آوری جمع آوری شده و در مخزن تهویه سیستم تصفیه فاضلاب قرار می گیرد.
روشهای تصفیه فاضلاب
روشهای فیزیکی
روشهای شیمیایی
روشهای بیولوژیکی
روشهای فیزیکی:
شامل آشغال‌گیری، دانه‌گیری، فیلتراسیون و ته‌نشینی می‌باشد. روش شیمیایی شامل انعقاد و لخته‌سازی، تبادل یون و تنظیم pH می‌باشد. روشهای شیمیایی نسبت به روشهای فیزیکی پیچیده‌تر و هزینه بر بوده و همچنین از لحاظ هزینه خرید و نگهداری مواد شیمیایی و بهره‌برداری نیز مناسب نیستند. به همین دلایل سعی می‌شود حتی الامکان از این روش برای حذف آلاینده‌ها استفاده نشود. در فرایند بیولوژیکی با توجه به کیفیت فاضلاب از یکی از روشهای هوازی یا بی‌هوازی یا هر دو استفاده می‌شود.
گندانبار یا سپتیک تانک
گندانبار یا سپتیک تانک را می‌توان از یکی از اجزاء ابتدایی و کلیدی سیستم‌های تصفیه فاضلاب به حساب آورد. در اصل تانک برای متقاضیانی که امکان فضایی یا امکان مالی اجرای تصفیه خانه فاضلاب را ندارند، کاربرد دارد. داخل سپتیک تانک‌ها با توجه به زمان ماند فرایندهای فیزیکی و بیولوژیکی تصفیه فاضلاب انجام می‌گیرد.
سپتیک تانک‌ها از جنس‌های بتنی، پلی اتیلنی، فایبرگلاس می‌باشند کار سپتیک تانک پلی اتیلن تصفیه میکروبی فاضلاب به کمک فرایندهای ته‌نشینی T شناورسازی و بیولوژیکی روی آن می‌باشد و همچنین جلوگیری از کور شدن سوراخ‌های چاه‌های جذبی که پذیرنده فاضلاب هستند.
مخزن سپتیک یک محفظه زیرزمینی ساخته شده از بتن، فایبرگلاس یا پلاستیک است که از طریق آن فاضلاب خانگی (فاضلاب) برای تصفیه اولیه جریان می‌یابد. فرایندهای ته‌نشینی و بی هوازی، مواد جامد و مواد آلی را کاهش می‌دهد، اما بازده تصفیه فقط متوسط است (که به آن «تصفیه اولیه» گفته می‌شود).
سیستم‌های سپتیک تانک نوعی تأسیسات فاضلاب در محل ساده (OSSF) است. می‌توان از آنها در مناطقی که به سیستم فاضلاب متصل نیستند مانند مناطق روستایی استفاده کرد. پساب مایع تصفیه شده معمولاً در یک قسمت تخلیه می‌شود، که این امر تصفیه بیشتری را فراهم می‌کند. وگرنه، آلودگی آب‌های زیرزمینی ممکن است رخ دهد و می‌تواند یک مشکل باشد.
اصطلاح “سپتیک” به محیط باکتریایی بی هوازی گفته می‌شود که در مخزن ایجاد می‌شود و پساب‌های تخلیه شده در مخزن را تجزیه می‌کند. فرایندهایی که انجام می‌گردد، شامل فرایندهای ته‌نشینی، شناور سازی، فرایندهای بی‌هوازی بیولوژیکی می‌باشند. با انجام فرایندهای مذکور بخش بزرگی از آلودگی موجود در فاضلاب داخل سپتیک تانک کاهش می‌یابد. به دلیل جلوگیری از اختلال در عملکرد سپتیک تانک بهتر است از ورود مواد زیر به داخل سپتیک تانک جلوگیری به عمل آید:
روغن و چربی‌ها
الیاف‌های کاغذی
پوشک و پد بهداشتی
موادی نظیر حلال‌ها، رنگ‌ها، سموم کشاورزی و شیمیایی
نکته! ورود این‌گونه مواد به داخل سپتیک تانک به همراه فاضلاب باعث گرفتگی لوله‌ها و اختلال در کامل شدن فرایندهای داخل سپتیک تانک می‌شود.
آبگیری به روش فیلتر پرس(filterpress)
آبگیری به روش فیلتر پرس یک فرایند ناپیوسته (Batch) می باشد که در آن آبگیری از طریق خارج کردن آب از لجن در فشار بالا صورت می پذیرد. حاصل این فرایند کیک لجن می باشد که در مقایسه با دیگر تکنولوژی های موجود از میزان مواد جامد بالاتری برخوردار خواهد بود که مقدار آن تا 50 درصد مواد جامد نیز می تواند برسد. فیلتر پرس از یک سری صفحات پلی آمید یا پروپیلن تو رفته تشکیل شده است.
این صفحات بین یک صفحه فلزی ثابت و یک صفحه متحرک که به جک هیدرولیک متصل است، قرار دارند و به هم فشرده می گردند. بین هر یک از این صفحات پارچه صافی از جنس کتان یا پلی آمید قرار دارد که روی آنها و در فاصله خاص بین صفحات کیک تشکیل می شود و مایع صاف شده از پارچه صافی عبور می کند. زمانی که دستگاه فیلتر پرس پس از پایان عملیات باز می شود، کیک های لجن به پایین فرو ریخته و دستگاه تخلیه می گردد.
پس از هر سری عملکرد، دستگاه باید با آب شستشو گردد. هر سیکل کاری آبگیری در این روش، 5/1 تا 4 ساعت به طول می انجامد.
از مهمترین مزایای استفاده از دستگاه فیلتر پرس می توان به موارد زیر اشاره کرد:
– سهولت در کاربرد
– هزینه تعمیر و نگهداری فوق العاده کم
– راندمان بالا و قابل توجه
مقایسه فیلترپرس با سایر دستگاه ها
– فیلترپرس به علت نداشتن قطعات گردنده دارای استهلاک پایین و دوام بالا می باشد.
– سهولت کارکرد؛درفیلترپرس نیاز به نیروی انسانی متخصص نمی باشد.
– درصد خشکی کیک نسبت به سایر ماشین آلات(سانتریفیوژ و دکانتور)بالاتر می باشد و کیک خروجی کاملا به شکل جامد می باشد و قابل بسته بندی و حمل آسان می باشد.
-هزینه نگهداری سانتریفیوژ و دکانتور به علت داشتن قطعات متحرک دور بالا (3000 دور به بالا) بسیار بالا می باشد و جهت نگهداری قطعات نگهدارنده نیاز به نیروی متخصص و نگهداری دقیق می باشد.
– کیک خروجی از دکانتور و سانتریفیوژ معمولا از درصد خشکی پایین تری نسبت به فیلترپرس برخوردار می باشد.
جهت طراحی فیلتر پرسها به حداقل اطلاعات زیر نیاز می باشد:
نوع محلول ورودی (لجن)،pH محیط ، درصد ماده جامد و میزان فیلتراسیون مورد نیاز پس از بررسی و تحلیل داده ها، نوع دستگاه متناسب با نیاز مشتری طراحی، انتخاب و به کارگاه شرکت فیلترسازان باران نوین بهاران ارائه می گردد.
فیلتر پرسهای تولیدی شرکت فیلترسازان باران نوین بهاران از صفحات با سایز حداقل 20×20 Cm با تعداد 10 صفحه شروع شده و در سایزهای 60×60 ،80×80 ،100×100 40×40 تا 150×150 سانتی متر با تعداد تا 90 صفحه در دستگاه ساخته می شوند.)