چگونه یک کارخانه MBR حذف نیتروژن و فسفر را مدیریت می کند؟

سلام! من تامین کننده گیاهان تصفیه MBR هستم، و امروز می خواهم در مورد نحوه مدیریت حذف نیتروژن و فسفر توسط این گیاهان صحبت کنم. این یک موضوع بسیار مهم در تصفیه فاضلاب است، بنابراین بیایید مستقیماً وارد آن شویم.

مبانی نیتروژن و فسفر در فاضلاب

اول از همه، چرا ما اینقدر نگران نیتروژن و فسفر در فاضلاب هستیم؟ خوب، اگر این مواد مغذی به درستی حذف نشوند، می توانند مشکلات زیست محیطی جدی ایجاد کنند. هنگامی که آنها در آب های طبیعی قرار می گیرند، می توانند منجر به اوتروفیکاسیون شوند. این زمانی است که رشد بیش از حد جلبک ها و سایر گیاهان آبزی وجود دارد که می تواند سطح اکسیژن آب را کاهش دهد و به ماهی ها و سایر آبزیان آسیب برساند.

نیتروژن موجود در فاضلاب معمولاً از چیزهایی مانند زباله های انسانی، زباله های مواد غذایی و رواناب کشاورزی به دست می آید. می تواند به اشکال مختلف مانند آمونیاک، نیتریت و نیترات باشد. از طرف دیگر فسفر اغلب از مواد شوینده، کودها و همچنین فضولات انسانی و حیوانی به دست می آید.

گیاهان تصفیه MBR چگونه کار می کنند

MBR مخفف Membrane Bioreactor است. این یک فناوری بسیار جالب است که درمان بیولوژیکی را با فیلتراسیون غشایی ترکیب می کند. به طور خلاصه، بخش بیولوژیکی شامل استفاده از باکتری برای تجزیه مواد آلی در فاضلاب است. این باکتری ها مانند ماشین های تمیز کننده کوچکی هستند که همه چیزهای بد را می بلعند.

قسمت فیلتراسیون غشایی جایی است که چیزها واقعاً جالب می شوند. غشاها مانند یک غربال بسیار ریز عمل می کنند و آب تصفیه شده را از لجن جدا می کنند. این بدان معناست که می‌توانیم آب تصفیه‌شده واقعاً باکیفیت دریافت کنیم و لجن را می‌توان بیشتر پردازش کرد.

حذف نیتروژن در تصفیه خانه های MBR

نیتریفیکاسیون و نیتریفیکاسیون

یکی از راه های اصلی حذف نیتروژن توسط گیاهان MBR از طریق یک فرآیند دو مرحله ای به نام نیتریفیکاسیون و نیتروژن زدایی است.

نیتریفیکاسیون اولین گام است. در این فرآیند، باکتری های اکسید کننده آمونیاک، آمونیاک (NH3) را به نیتریت (NO2-) تبدیل می کنند و سپس باکتری های اکسید کننده نیتریت، نیتریت را به نیترات (NO3-) تبدیل می کنند. این معمولا در یک محیط هوازی اتفاق می افتد، جایی که اکسیژن زیادی وجود دارد.

نیترات زدایی مرحله دوم است. در اینجا، باکتری‌های نیترات زدایی، نیترات را به گاز نیتروژن (N2) تبدیل می‌کنند، که سپس می‌تواند در اتمسفر آزاد شود. این مرحله در یک محیط بدون اکسیژن، جایی که اکسیژن کمی وجود دارد یا اصلا وجود ندارد، اتفاق می افتد.

در یک کارخانه MBR، ما می توانیم مناطق مختلفی را برای تسهیل این فرآیندها ایجاد کنیم. به عنوان مثال، می توانیم یک منطقه هوازی برای نیتریفیکاسیون و یک منطقه بدون اکسیژن برای نیترات زدایی داشته باشیم. غشاها همچنین با حفظ باکتری ها در سیستم کمک می کنند، بنابراین آنها می توانند به طور موثر کار خود را انجام دهند.

نقش زمان نگهداری لجن (SRT)

زمان نگهداری لجن نیز برای حذف نیتروژن بسیار مهم است. یک SRT طولانی تر امکان رشد باکتری های نیتریفیک کننده با رشد کند را فراهم می کند. این باکتری ها برای فرآیند نیتریفیکاسیون ضروری هستند. با کنترل SRT، می توانیم اطمینان حاصل کنیم که به اندازه کافی از این باکتری ها در سیستم برای تبدیل آمونیاک به نیترات وجود دارد.

حذف فسفر در تصفیه خانه های MBR

حذف بیولوژیکی فسفر

حذف بیولوژیکی فسفر یکی دیگر از روش های کلیدی در گیاهان MBR است. برخی از باکتری‌ها، به نام ارگانیسم‌های تجمع‌دهنده پلی فسفات (PAOs)، نقش مهمی در اینجا بازی می‌کنند. در یک محیط بی هوازی، این PAO ها در حالی که مواد آلی را جذب می کنند، فسفر را در آب آزاد می کنند. سپس، در یک محیط هوازی، فسفر بیشتری نسبت به آزادسازی خود می گیرند و آن را به صورت پلی فسفات در داخل سلول های خود ذخیره می کنند.

هنگامی که لجن از سیستم خارج می شود، فسفر ذخیره شده در PAOs همراه با آن می رود. این به طور موثر فسفر را از فاضلاب حذف می کند.

حذف شیمیایی فسفر

گاهی اوقات، حذف بیولوژیکی فسفر ممکن است برای برآورده کردن استانداردهای دقیق تخلیه کافی نباشد. آن وقت است که می توانیم از حذف شیمیایی فسفر استفاده کنیم. ما می توانیم مواد شیمیایی مانند نمک آهن یا نمک آلومینیوم را به فاضلاب اضافه کنیم. این مواد شیمیایی با فسفر واکنش داده و رسوبات نامحلول تشکیل می دهند که می توانند از طریق ته نشینی یا فیلتراسیون حذف شوند.

تجهیزات در کارخانه های MBR برای حذف نیتروژن و فسفر

غلیظ کننده لجن پل

اینغلیظ کننده لجن پلیک قطعه مهم از تجهیزات در یک کارخانه MBR است. به تغلیظ لجن کمک می کند. پس از تصفیه بیولوژیکی، لجن حاوی مقدار زیادی آب است. غلیظ کننده با حذف مقداری از این آب، حجم لجن را کاهش می دهد. این مهم است زیرا کار با لجن را برای پردازش بیشتر، مانند آبگیری آسان تر می کند. و از آنجایی که لجن حاوی فسفر ذخیره شده در PAOs است، جابجایی مناسب لجن برای حذف فسفر بسیار مهم است.

جداکننده آب مارپیچ گریت

اینجداکننده آب مارپیچ گریتدر ابتدای فرآیند درمان استفاده می شود. شن و ماسه را از فاضلاب حذف می کند. این مواد در صورت حذف نشدن می توانند به تجهیزات موجود در کارخانه آسیب وارد کنند. با از بین بردن زودهنگام شن، می توانیم اطمینان حاصل کنیم که فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی و فیلتراسیون غشایی به آرامی کار می کنند، که به نوبه خود به حذف نیتروژن و فسفر کمک می کند.

سیستم UV فاضلاب

اینسیستم UV فاضلاببرای ضد عفونی استفاده می شود. پس از فرآیند حذف نیتروژن و فسفر، آب تصفیه شده همچنان باید ضد عفونی شود تا هر گونه پاتوژن مضر را از بین ببرد. نور ماوراء بنفش یک راه بسیار موثر برای انجام این کار است. هیچ ماده شیمیایی به آب اضافه نمی کند که برای محیط زیست عالی است. و با اطمینان از ایمن بودن آب تصفیه شده، می توانیم از هرگونه آلودگی احتمالی آب های طبیعی جلوگیری کنیم.

چالش ها و راه حل ها

حفظ شرایط بهینه

یکی از چالش های حذف نیتروژن و فسفر، حفظ شرایط بهینه برای باکتری ها است. برای مثال، دما، pH و سطح اکسیژن محلول باید درست باشد. اگر دما خیلی پایین باشد، باکتری ممکن است به اندازه فعال نباشد. اگر PH خیلی بالا یا خیلی کم باشد، می تواند بر رشد و عملکرد آنها نیز تأثیر بگذارد.

برای حل این مشکل، می‌توانیم از سنسورها و سیستم‌های کنترلی برای نظارت و تنظیم این پارامترها در زمان واقعی استفاده کنیم. این تضمین می کند که باکتری ها همیشه در یک محیط شاد هستند، بنابراین می توانند نیتروژن و فسفر را به طور موثر حذف کنند.

رعایت استانداردهای تخلیه

چالش دیگر رعایت استانداردهای دقیق تخلیه نیتروژن و فسفر است. مناطق مختلف نیازمندی‌های متفاوتی دارند و گاهی اوقات رسیدن به این استانداردها دشوار است.

ما می‌توانیم با استفاده از ترکیبی از روش‌های درمان بیولوژیکی و شیمیایی به این موضوع بپردازیم. همانطور که قبلاً اشاره کردم، اگر حذف بیولوژیکی کافی نیست، می‌توانیم برای کاهش بیشتر سطوح نیتروژن و فسفر در آب تصفیه‌شده، تیمار شیمیایی اضافه کنیم.

چرا گیاهان درمان MBR ما را انتخاب کنید؟

تصفیه خانه های MBR ما به گونه ای طراحی شده اند که در حذف نیتروژن و فسفر بسیار کارآمد باشند. ما از آخرین فن آوری و تجهیزات استفاده می کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که فرآیندهای درمانی تا حد امکان مؤثر هستند. غشاهایی که ما استفاده می کنیم دارای شار بالا و طول عمر طولانی هستند که به معنای نگهداری کمتر و هزینه های عملیاتی کمتر است.

ما همچنین راه حل های سفارشی ارائه می دهیم. هر پروژه تصفیه فاضلاب متفاوت است و ما آن را درک می کنیم. بنابراین، ما از نزدیک با مشتریان خود کار می کنیم تا کارخانه ای را طراحی کنیم که نیازها و نیازهای خاص آنها را برآورده کند.

برای خرید و مشاوره با ما تماس بگیرید

اگر به تصفیه خانه های MBR ما علاقه مند هستید یا در مورد حذف نیتروژن و فسفر سؤالی دارید، در تماس با ما دریغ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم تا بهترین راه حل را برای نیازهای تصفیه فاضلاب خود پیدا کنید. چه یک کسب و کار کوچک یا یک مرکز صنعتی بزرگ باشید، ما تخصص و محصولاتی برای برآورده کردن خواسته های شما داریم.

مراجع

• متکالف و ادی. (2014). مهندسی فاضلاب: تصفیه و بازیابی منابع. مک گراو - آموزش و پرورش هیل.
• چوبانوگلوس، جی.، برتون، فلوریدا، و استنسل، HD (2003). مهندسی فاضلاب: تصفیه، دفع و استفاده مجدد آموزش پیرسون