واحد ته نشینی(زلال ساز)

واحد ته نشینی یا زلال ساز (Clarifier)

واحد ته نشینی (زلال ساز) بخشی جدایی ناپذیر از تصفیه خانه فاضلاب است. در تاسیسات تصفیه، با استفاده از رسوب گرانشی در شرایط سکون، مواد جامد از فاضلاب خارج می شوند. همه ته نشین سازها( کلاریفایرها) دارای دو ناحیه کاربردی هستند:

یک بخش ته نشینی، که در آن فرآیند رسوب گرانشی اتفاق می‌افتد، و یک بخش انباشت لجن، که در آن جامدات ته نشین شده انباشته شده و یک لایه متراکم از لجن را تشکیل می‌دهند. پساب ته نشین ساز با غلظت کم مواد جامد از بالای بخش ته نشینی بر روی سرریزهای کانال های جمع آوری که در آنجا به خروجی مخزن منتقل می شود، جمع آوری می شود.

لجن جمع‌آوری‌شده در پایین واحد ته نشینی یا کلاریفایر برای تصفیه بیشتر در تأسیسات جابجایی مواد جامد تصفیه‌خانه فاضلاب حذف می‌شود. عمق منطقه یا واحد ته نشینی(زلال ساز) معمولاً به عنوان عمق بخش آب شفاف نامیده می‌شود، در حالی که عمق بخش تجمع لجن را عمق پوشش لجن می‌گویند. مجموع این دو عمق به عنوان عمق آب جانبی تعریف می شود.

بیشتر بخوانید: تصفیه بیولوژیکی به روش BNR

انواع واحد های ته نشینی(زلال ساز)

مخازن ته نشینی یا کلاریفایر (زلال ساز) بسته به عملکردشان به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیم می شوند. واحد ته نشینی (زلال ساز) اولیه قبل از بخش واحد تصفیه خانه فاضلاب قرار دارند. کاربرد اصلی آنها حذف مواد جامد معلق قابل ته نشینی در پساب است. به طور معمول، واحد ته نشینی(زلال ساز) اولیه مجهز به دستگاه‌هایی برای حذف ترکیبات شناور (مانند کف، روغ، گریس) در پساب ورودی، به دلیل تجمع آنها در سطح مخازن در طول فرآیند ته نشینی هستند.

بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب صنعتی

مخازن ته نشینی(زلال ساز) ثانویه در پایین دست تأسیسات تصفیه بیولوژیکی (ثانویه) تصفیه خانه فاضلاب (مانند حوضچه های هوادهی لجن فعال یا فیلترهای چکنده) قرار دارند و برای جداسازی زیست توده تولید شده در طی فرآیند تصفیه ثانویه از پساب تصفیه شده کارخانه استفاده می شود.

واحد های ته نشینی(زلال ساز) اولیه و ثانویه بر اساس شکل هندسی در دو دسته اصلی مستطیل و دایره ای طبقه بندی می شوند. مناسب ترین شکل برای کاربرد معین به عوامل متعددی بستگی دارد و باید بر اساس تحلیل هزینه انتخاب شود. جدول زیر مزایا و معایب کلیدی واحد ته نشینی یا کلاریفایر (زلال ساز) مستطیلی و دایره ای را شرح می دهد.

بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب صنایع فولاد

مقایسه واحد ته نشینی یا کلاریفایر(زلال ساز) با اشکال مستطیلی و دایره ای(Rectangular and Circular Clarifiers)

بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی

واحد ته نشینی یا کلاریفایر (زلال ساز) مستطیلی Rectangular Clarifiers

واحد های زلال ساز یا کلاریفایر مستطیلی، سازه‌های بتنی بلندی هستند که از حوضچه‌های واحد مجزا تشکیل شده‌اند. دیوارهای داخلی مشترک با کانال های ورودی و خروجی (مطابق شکل 1). هر حوضچه مخزن مجهز به

یک مکانیسم جداگانه جمع آوری لجن است که مواد جامد ته نشین شده در مخزن را به داخل قیف منتقل می کند. درمقابل در روش دیگر، ممکن است یک مکانیسم جمع آوری مکش لجن برای جارو کردن مواد جامد انباشته شده در کف مخزن را در طراحی ها حذف کنند. نسبت طول به عرض مخزن مجزا حوضچه معمولاً 3:1 تا 15:1 است (مطابق شکل 1). حداقل طول واحد زلال ساز یا کلاریفایر از ورودی تا خروجی معمولاً 3 متر است

 عمق مخزن اغلب بین 2 تا 6 متر و عرض واحد مخزن مستطیلی معمولاً بر اساس استاندارد مکانیسم های جمع آوری لجن محاسبه می شود و بین 2 تا 6 متر متغیر است.

بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب کشتارگاه

واحد ته نشینی یا کلاریفایر (زلال ساز) دایره ای  Circular Clarifiers

زلال‌ساز یا کلاریفایر دایره‌ای تأسیسات گردی(مدوری) هستند که از یک ساختار ورودی، یک منطقه زلال‌سازی استوانه‌ای، منطقه تجمع لجن مخروطی شکل و سرریزهای پساب تشکیل شده‌اند. (شکل 2)

سرریزهای پساب در نزدیکی محیط تأسیسات قرار می گیرد تا یک الگوی جریان هدایت شعاعی از مرکز مخزن به سمت دیوارها ایجاد کند. شیب کف مخروطی زیرین معمولاً 1:10 تا 1:12 است و به نوع مکانیسم جمع آوری لجن بستگی دارد. قطر مخزن از 3 متر تا بیش از 100 متر متغیر است.

زلال ساز یا کلاریفایر دایره‌ای معمولاً در جفت‌های 2 یا 4 تایی ساخته می‌شوند تا توزیع جریان پساب بین واحدهای مجزا ساده‌تر شوند.

بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب بیمارستان

معیارهای طراحی برای واحد ته نشینی یا کلاریفایر( زلال ساز) اولیه

راندمان عملکرد واحد های ته نشینی(زلال سازهای) اولیه تحت تأثیر جمع آوری فاضلاب بالادست و تاسیسات تصفیه است و تاثیر بسزایی در تصفیه بیولوژیکی پایین دست دارد. عملکرد زلال ساز اولیه معمولاً با کل مواد جامد معلق (TSS) مخزن، اکسیژن خواهی شیمیایی(BOD) و راندمان حذف فسفر اندازه گیری می شود.

طراحی زلال ساز ها یا کلاریفایر های اولیه در ابتدا برای تصفیه فاضلاب شهری انجام می شد و معمولاً 50 تا 65 درصد از TSS ورودی، 25 تا 35 درصد از BOD ورودی و 5 تا 10 درصد از نیتروژن و فسفر ورودی را حذف می کنند.

راندمان حذف مواد مغذی( نیترات و فسفات)، TSSو BOD  واحد زلال ساز را می توان با انعقاد شیمیایی و لخته سازی فاضلاب ورودی قبل از رسوب گذاری بهبود بخشید.

معیارهای اصلی طراحی برای برآورد اندازه زلال‌سازهای اولیه، سرعت سرریز سطحی و زمان ماند هیدرولیکی است. مقادیر توصیه شده برای این معیارها، در منابع مختلف ارائه شده است.

بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب آبکاری

جمع‌آوری، حذف و برداشت لجن واحد ته نشینی(زلال‌ساز) اولیه برای حفظ کیفیت ثابت پساب اولیه از اهمیت کلیدی برخوردار است.

اگر لجن واحد ته نشینی(زلال ساز) اولیه برای مدت طولانی در مخازن نگهداری شود، لجن به راحتی می تواند سپتیک شود، سپتیک شدن لجن با انتشار گازهای بدبو همراه است بعلاوه سپتیک شدن لجن خورنده تر است و پمپاژ و آبگیری آن دشوارتر می باشد.

ایجاد شرایط برای سپتیک شدن لجن در واحد ته نشینی(زلال ساز) اولیه ممکن است جمع‌آوری و خروج لجن را دشوارتر کنند و در شرایط خیلی حاد  این ممکن است باعث آسیب به تجهیزات جمع آوری و برداشت لجن شود (شکستگی و آسیب به پمپ ها). غلظت بهینه لجن اولیه معمولا 3 تا 5 درصد است که متناسب با شرایط آب و هوایی و فصلی متغیر می باشد.

بیشتر بخوانید: تصفیه فاضلاب صنایع لبنی

معیارهای طراحی برای واحد ته نشینی یا کلاریفایر( زلال ساز)ثانویه

عملکرد واحد ته نشینی(زلال ساز) ثانویه تأثیر قابل‌توجهی بر روی کیفیت آب پساب سیستم های تصفیه فاضلاب دارد. واحد های ته نشینی یا کلاریفایرهای ثانویه دو عملکرد کلیدی دارند: زلال سازی فاضلاب تصفیه شده بیولوژیکی؛ و غلیظ شدن و ذخیره سازی لجن از فرآیند تصفیه بیولوژیکی.

عوامل اصلی موثر بر عملکرد واحد زلال ساز ثانویه عبارتند از: (1) مقدارجامدات باقی مانده در مخازن که بر اساس غلظت مواد جامد حذف شده از این مخازن تعیین می شود (لجن فعال برگشتی  /(RAS) غلظت لجن فعال پسماند (WAS)و عمق پوشش لجن(Sludge blanket depth. (2) مقدار مواد جامد در حوضچه های هوادهی که با اندازه گیری غلظت MLSS و دبی RAS مشخص می شود. (3) قابلیت ته نشین شدن لجن فعال؛ و (4) جریان ورودی و خروجی پساب.

بیشتر بخوانید: حذف فلزات سنگین از فاضلاب