در طراحی یک پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی با فرآیند لجن فعال (ASP) تمرکز اصلی معمولاً بر روی حذف BOD است. با این حال، در بسیاری از پروژه‌ها، کارفرماها خواهان کاهش مؤثر کربن آلی کل (TOC) نیز هستند. از آنجایی که کربن آلی کل (TOC) شامل ترکیبات مقاوم و غیرقابل تجزیه زیستی می‌باشد، لازم است علاوه بر لجن فعال، از روش‌های مکمل جهت تصفیه پساب نیز در پکیج تصفیه فاضلاب بهره گرفته شود.
بهینه‌سازی تصفیه بیولوژیکی فاضلاب (پساب) برای کاهش کربن آلی کل (TOC)
در بسیاری از پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی می‌توان با اصلاح پارامترهای بهره‌برداری، راندمان حذف کربن آلی کل (TOC) را افزایش داد:
- افزایش زمان ماند جامدات (SRT) برای رشد میکروارگانیسم‌های (کند رشد) که قابلیت تجزیه ترکیبات آلی مقاوم را دارند.
- افزایش (MLLSS)در محدوده 3000 تا 5000 میل گرم بر لیتر به منظور بهبود عملکرد تصفیه پساب بیولوژیکی
- استفاده از بیوراکتور غشایی (MBR) به‌جای لجن فعال سنتی، که به حفظ بیشتر بیومس و ارتقاء حذف کربن آلی کل (TOC) کمک می‌کند.
- در صورت وجود ترکیبات مقاوم، افزودن لجن دانه‌ای هوازی یا استفاده از بیوتقویت‌کننده‌ها (میکروارگانیسم‌های تخصصی) در فرایند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب توصیه می‌شود.
میزان حذف: 40% تا 70% برای کربن آلی کل (TOC) زیست‌تجزیه‌پذیر
محدودیت : کارایی پایین در حذف ترکیبات محلول و غیرقابل تجزیه
جذب کربن آلی کل (TOC) با استفاده از کربن فعال گرانولی (GAC)در فرایند تصفیه فاضلاب
استفاده از فیلتر کربن فعال گرانولی (GAC) پس از مرحله تصفیه ثانویه فاضلاب (پساب) ، یک راهکار مؤثر برای پالایش پساب صنعتی در پکیج تصفیه فاضلاب محسوب می‌شود:
- قابلیت جذب ترکیبات آلی مقاوم و غیرقابل تجزیه زیستی
- مناسب برای پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی که با ترکیبات پیچیده شیمیایی سروکار دارد
- نیاز به تعویض یا احیای دوره‌ای کربن فعال
میزان حذف: 50% تا 95%
محدودیت: هزینه عملیاتی بالا، احتمال گرفتگی فیلتر
فرایند اکسیداسیون پیشرفته (AOPs)
در شرایطی که پالایش کربن آلی کل (TOC) با روش‌های بیولوژیکی کافی نیست، می‌توان از اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) برای پالایش پساب بهداشتی و صنعتی در پکیج های تصفیه فاضلاب به شرح زیر استفاده کرد:
- تزریق ازن (O₃) تجزیه مولکول‌های آلی پیچیده به CO₂ و مواد ساده‌تر
- استفاده از UV/H₂O₂ تولید رادیکال‌های OH که آلاینده‌های موجد در فاضلاب / پساب را به ترکیبات زیست‌تجزیه‌پذیر تبدیل و به تصفیه فاضلاب می‌کنند
میزان حذف: تا 99 درصد
محدودیت: مصرف انرژی بالا، نیاز به کنترل دقیق فرآیند تصفیه فاضلاب
فیلتراسیون غشایی (RO/NF)
برای پروژه‌هایی که به حداکثر کاهش کربن آلی کل (TOC) نیاز دارند، استفاده از سیستم‌های اسمز معکوس (RO) یا نانو فیلتراسیون (NF) توصیه می‌شود و همچنین خروجی آن در فرایند تصفیه فاضلاب به شرح زی خواخد بود:
- قابلیت حذف طیف وسیعی از ترکیبات آلی و غیرآلی از فاضلاب / پساب
- مناسب برای بازیافت آب از پساب در صنایع پیشرفته یا پکیج‌های تصفیه فاضلاب صنعتی ویژه
- نیاز به پیش‌تصفیه پساب شامل کربن فعال گرانولی (GAC) یا انعقاد برای کاهش گرفتگی در پکیج های تصفیه فاضلاب
میزان حذف: 85 تا 99 درصد
محدودیت: هزینه سرمایه‌گذاری و بهره‌برداری بالا، تولید زباله‌های شور
رویکرد پیشنهادی برای پالایش جامع پساب
اگر تصفیه‌خانه فاضلاب به روش لجن فعال دارید و خواهان حذف مؤثر کربن آلی کل (TOC) هستید، یک رویکرد مرحله‌ای تصفیه فاضلاب، بهترین عملکرد را خواهد داشت:
- بهینه‌سازی پکیج تصفیه فاضلاب لجن فعال با افزایش زمان ماند جامدات SRT،MLSS
- افزودن فیلتر کربن فعال گرانولی (GAC) پس از تصفیه ثانویه در پکیج تصفیه فاضلابی → حذف ترکیبات محلول
- استفاده از اکسیداسیون پیشرفته (AOPs) در صورت نیاز به حذف ترکیبات مقاوم در پکیج تصفیه فاضلاب
- استفاده از RO یا NF برای دستیابی به استانداردهای بالاتر در خروجی پکیج تصفیه فاضلاب و پساب پالایش شده
جدول مقایسه روش های حذف کربن آلی کل (TOC) در فرایند تصفیه فاضلاب (پساب) :
| روش | بازه حذف TOC | بهترین کاربردها | محدودیت ها |
| تصفیه بیولوژیکی ( لجن فعال ، BNR،MBR ) | 40% تا95% | فاضلاب شهری و صنعتی | بی اثر برای TOC غیر قابل تجزیه زیستی |
| اکسیداسیون شیمیایی ( ازن ، AOPS) | 80% تا 99% | آب آشامیدنی ، آب فوق خالص | هزینه بالا ، احتمال تولید محصولات جانبی |
| انعقاد لخته سازی ( آلوم ، فریک ، PAC) | 20% تا 60% | آب سطحی ،آب آشامیدنی | بی اثر برای TOC محلول |
| کربن فعال گرانولی ( PAC/ GAC) | 50% تا 95% | آب آشامیدنی، تصفیه پیشرفته | نیاز به تعویض دوره ای کربن |
| فیلتراسیون غشایی ( UF، NF،RO ) | 85% تا 99% | آب فوق خالص ، تصفیه نهایی | هزینه بالا ، گرفتگی غشاء |
جمع‌بندی نهایی کاهش کربن آلی کل (TOC) در پکیج‌های تصفیه فاضلاب :
کاهش کربن آلی کل (TOC) در پساب‌های صنعتی و بهداشتی یکی از چالش‌های مهم در طراحی و بهره‌برداری پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی است. از آنجا که کربن آلی کل (TOC) شامل ترکیبات آلی مقاوم است، استفاده از یک راهکار ترکیبی شامل بهینه‌سازی بیولوژیکی افزایش زمان ماند جامدات (SRT) و MLSS، فناوری‌های پیشرفته مانند MBR ، جذب با کربن فعال گرانولی (GAC) و اکسیداسیون شیمیایی (AOPs) می‌تواند منجر به حذف مؤثر این آلاینده از پساب (فاضلاب) در پکیج های تصفیه فاضلاب شود.
در مواردی که کیفیت نهایی آب (پساب خروجی از پکیج تصفیه فاضلاب) بسیار حیاتی است، استفاده از سیستم‌های فیلتراسیون غشایی مانند RO یا NF نیز توصیه می‌شود. پالایش پساب صنعتی و بهداشتی از طریق این رویکرد جامع، به شما این امکان را می‌دهد که الزامات زیست‌محیطی را رعایت کرده و هم‌زمان کیفیت پساب تصفیه‌شده را تا سطح بازیافت‌پذیر ارتقا دهید.
آیا به طراحی سیستم فعال گرانولی (GAC) یا اکسیداسیون شیمیایی (AOPs) برای کاهش کربن آلی کل (TOC) در پروژه خود نیاز دارید؟
شرکت ارکان گستر آماده طراحی و اجرای پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی یا صنعتی با راندمان بالا و متناسب با نوع فاضلاب (پساب) شماست. برای مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید