فرایند uasb
در مقالات قبلی مفصلا در خصوص راکتور UASB صحبت کردیم. در این مقاله قصد داریم تا کاربردی ترین نکات طراحی راکتور UASB را تشریح کنیم.روش uasb در تصفیه فاضلاب راکتور بی هوازی جهت اجرا در تصفیه فاضلاب صنعتی می باشد که ادامه مقاله آریاب به آن خواهیم پرداخت.
همانطور که می دانید مهم ترین قسمت اصلی تصفیه بی هوازی فاضلاب، راکتور UASB می باشد.در این پکیج تصفیه فاضلاب، بار آلودگی بر حسب COD به بیوگاز تبدیل می گردد و این تبدیل باعث کاهش COD و آلودگی های فاضلاب خواهد شد.
اجزای راکتور UASB
راکتور UASB از سه تشکیل دهنده عمده تشکیل شده است :
- توده های لجن
- سیستم توزیع
- جدا کننده فاز مایع و گاز و مواد جامد ( GLS که G علامت بیوگاز، L علامت مایع و S علامت مواد جامد است).
در صورتی که نیاز به اطلاعات بیشتر در خصوص اجزای تشکیل دهنده راکتور UASB دارید، از لینک مقابل استفاده کنید. (اجزای پکیج تصفیه فاضلاب UASB)
اساس طراحی پکیج تصفیه فاضلاب UASB
سازندگان UASB مشخصات خاصی برای طراحی راکتور های خود دارند. عموما حجم راکتور از بار حجمی آن معادل کیلو COD بر متر مکعب حجم راکتور است محاسبه خواهد شد. مثلا اگر بار COD در روز 10.0000 کیلو باشد و باز حجمی راکتور 10 کیلو در متر مکعب منظور شود. حجم راکتور 10000/10=1000 متر مکعب خواهد بود.
فروشندگان باید در عرضه تولیدات خود کلیه مشخصات راکتورها اعم از بار حجمی، میزان جریان ورودی، جریان گاز تولیدی و فشار آن را تعیین و اعلام نمایند.
در ساخت بدنه اصلی UASB از مواد مختلفی چون بتن و یا فولاد با پوشش های ضد خورندگی استفاده می کنند و مقطع آن می تواند دایره یا چهار گوش باشد، بدیهی است هزینه ساخت انواع چهار گوش به علت استفاده از دیوار های مشترک کمتر از نوع دایره ای خواهد بود.
روش uasb در تصفیه فاضلاب
در انواع چهار گوش نسبت طول به عرض می تواند تا 4 به 1 باشد. استفاده از بتن مسلح و آجر برای دیواره راکتور های UASB بسیار مناسب است.
در صورتی که فقط یک راکتور برای تصفیه بی هوازی مورد نیاز باشد، با توجه به اینکه فرم دایره ای 12 درصد از نظر سطحی زمین کمتری نیاز دارد، لذا ساخت دایره ای آن توصیه می شود.
در صورتی که حجم UASB مورد نیاز از 10000 متر مکعب زیادتر گردد ساخت دو واحد آن مرجع است. ارتفاع راکتور ها می تواند 4 متر تا حداکثر 6 متر باشد و بهتر است در صورت امکان برای انتقال فاضلاب به داخل راکتور از پمپاژ استفاده نگردد.
جدا کننده های سه فاز را معمولا با زاویه 45 تا 60 درجه در داخل راکتور نصب می نماید. جدا کننده گاز می تواند 15 تا 20 درصد سطح افقی راکتور را اشغال نماید و لوله خروجی گاز جمع آوری شده باید به اندازه ای باشد که گاز را به محل سوزانیدن یا مصرف هدایت نماید.
راکتور بی هوازی uasb
در بعضی مآخذ علمی گفته است چنانچه حجم راکتور UASB بیش از400 متر مکعب باشد باید از دو واحد استفاده نمود. بطور کلی ساخت مدولا راکتور ها از نظر مطابقت ساخت تصفیه خانه فاضلاب بر اساس زمان های مختلف توسعه و بهره برداری ساده تر واحد های کوچکتر و بسیاری مزایای دیگر از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.
خوردگی از مهم ترین مسائل قابل بحث تصفیه بی هوازی است، اولین چیزی که باید به خاطر داشت اینست که راکتور به صورت بی هوازی مشغول کار است و محتویات باید عاری از اکسیژن باشد و مخصوصا در قسمتهای زیر سطح مایع باید خوردگی اکسیداسیونی موجود نباشد، مقداری اکسیژن احتمالا در سطح مایع در محل جدائی گاز از مایع موجود است، بدین ترتیب این منطقه کوچک ممکن است به خوردگی در سطح مایع ممکن است در اثر اکسیده شدن SH2 و تبدیل آن به SO4H2 اتفاق افتد. اکثر سازندگان با کاربرد نظیر PVC و یا فایبر گلاس در این محل ها مشکل خوردگی را حل نموده است.
یکی دیگر از مسائل مهم طراحی UASB پخش یکنواخت فاضلاب از کف آن و تماس مداومش با لجن های گرانولی است، اگر این تماس به خوبی انجام نگیرد COD فاضلاب تقلیل نخواهد یافت. کیفیت گرانولی طوری است که فاضلاب تمایل دارد از لابه لای آن ها بصورت تونلی عبور نماید. با انتخاب سیستم های توزیع مناسب می توانیم از پیدایش حرکت تونلی جلوگیری نماییم.
معمولا برای توزیع یکنواخت فاضلاب در سطح راکتور از تعداد معینی پخش کننده در سطح استفاده نموده و باید میزانی از فاضلاب که از هر پخش کننده جریان می یابد نیز معین باشد و وقتی فاضلاب در سرتاسر راکتور جریان یافت و گاز شروع به تونلید نمود حرکت گاز از لابه لایه لجن باعث اختلاط و بهم خوردن محتویات شده و این اختلاط از پیدایش حرکت تونلی لابه لای بستر جلوگیری خواهد نمود.
تجربه نشان داده که سطح آشغالی در پخش فاضلاب از هر ورودی به میزان 2 تا 4 متر مربع نتایج خوبی از نظر راندمان کاری UASB داده است (تجربیات HASKONNING در 1989).
در مجموع ورودی ها باید طوری نصب شده باشد که اولا : توزیع یکنواخت فاضلاب ورودی انجام شود. ثانیا: محل نصب پخشان قابل دسترس و بازدید باشد. ثالثا: رفع اشکال از پخشان معیوب براحتی امکان پذیر باشد.
برای پخش یکنواخت فاضلاب از پخشان ها توصیه کرده است سیستم توزیع از نظر هیدرولیکی در سطح بالاتری از فاضلاب موجود در راکتور قرار گیرد. ممکن است برای توزیع یکنواخت از یک سیستم تغذیه و تعدادی پخشان که در اطراف آن قرار گرفته است مطابق شکل زیر استفاده نمود.
سرعت جریان فاضلاب از پخشانها در بهترین شرایط 6 متر در ثانیه پیشنهاد شده است.
تعداد پخشانها فاضلاب کف راکتور بر حسب میزان بارگذاری آن به حسب کیلو COD در متر مکعب حجم مطابق جدول زیر است و در این جدول سطح زیر پوشش هر پخشان نیز تعیین گردیده است.
در نقاطی از راکتور همیشه فضا های مرده به وجود می آید که در این نقاط همواره مقادیری از لجن های راکتور تجمع می نمایند و حرکت گاز هم در نقاط مرده عملی نیست، بدین ترتیب عملا در نقاط مرده کاهش COD انجام نخواهد شد و در اثر آن بار COD راکتور بالا خواهد رفت و مشکلاتی از نظر بهره برداری به وجود خواهد آمد.
برای جلوگیری از این اشکال لازم است دستورات سازنده UASB و فروشندگان دقیقا مورد توجه داشته باشد.
در راکتور سیستم جدا کننده 3 فاز یا ترسیب دهنده در قسمت بالایی آن تعبیه شده که مانع خروج لجن های صعودی می گردد. هر سازنده ای طرح مخصوص به خود در مورد جدا کننده ها دارد.
نوعی از سیستم تصفیه بی هوازی با UASB و اجزا آن هم چنین جدا کننده های موجود در راکتور را نشان داده است .
فاضلاب ورودی از کف راکتور ضمن عبور از بستر لجن گرانول مواد آلی و آلوده کننده اش به متان و گاز کربنیک و لجن های جدید تبدیل می گردد. همان طور که مشاهده کردید گاز، آب، ذرات لجن به سمت بالای راکتور حرکت نموده تا به جدا کننده فازها برسند.
فاضلاب از راه مخصوص به قسمت ته نشینی رفته و گاز و لجن نیز از یکدیگر جدا شده و گاز از طریق مجاری خاصی به سمت محل جمع آوری هدایت و لجن های گرانولی مجددا به سمت پایین راکتور یا بستر لجن خواهند رفت.
