سیستم تصفیه فاضلاب uasb

سیستم تصفیه فاضلاب uasb یا راكتور لايه لجن بـي هـوازي بـا جريان رو به بالا يكي از پيشترفت هاي قابل توجه در تكنولوژي فرآيند تصفيه بي هوازي است كه در اواخر دهه 1970در هلند بوجود آمده است. حالت هاي كلي فرآيندهاي لايه لجن بي هوازی جریان رو به بالا شامل فرآيند UASBاوليه و اصلاحات در طرح اوليه و راكتور بافل دار بي هوازي( ABR) و راكتور لايه لجن سيال بي هوازي (AMBR) است. 

سیستم تصفیه فاضلاب uasb با بـيش از 500مـورد تاسيـسات كه محدوده وسيعي از فاضلابهاي صنعتي را تصفيه مي كند، بطور گسترده تري كاربرد دارد.  نمودار كلي راكتور UASB و برخي از تغييرات آن در تصویر زیر قابل مشاهده است:

1. فرآيند UASBاوليه
2. راكتور UASBبا تانك ته نشيني و برگشت لجن
3. راكتور UASBبا بستر داخلي براي رشد چسبيده فيلم ثابت كه در بالاي لايه لجن قـرار دارد
   

فاضلاب ورودي از كف راكتور سیستم تصفیه فاضلاب uasb توزيع مي شود و از ميان لايـه لجـن بـصورت جريان رو به بالا عبور مي كند. پارامترهاي اصـلي طراحـي راكتـور ، UASBسيـستم توزيـع جريـان ورودي، جداكننده جامدات از گاز و طراحي تخليه پساب خروجي است. تغييـرات داده شـده در طـرح UASBاوليه شامل اضافه كردن يك تانك ته نشيني   يـا اسـتفاده از مـواد آكنده در بالاي راكتور مي باشد. هر دو تغيير به منظور گرفتن بهتـر جامـدات در سيستم مي باشد و از افت مقدار زياد جامدات در راكتور UASBجلوگيري مـي كنـد كـه بـدليل اختلال در فرآيند يا تغيير در دانسيته و مشخصات لايه لجن UASBمي باشـد. اسـتفاده از سيـستم بيروني گرفتن جامدات براي جلوگيري از كاهش زياد جرم سلولي سيستم توصيه شده است.

ويژگي اصلي فرآيند UASB نسبت به ساير فرآيندهاي بـي هـوازي كـه باعـث اسـتفاده از بارگـذاري حجمي بالا بر حسب COD مي شود، گسترش لجن گرانوله متراكم مـي باشـد. غلظـت جامـدات بـه دليل تشكيل فلاك لجن گرانوله شده به 50-100 گرم بر لیتر می رسد. در كف راكتور و در يك ناحيه پراكنده تر در بالاي لايه لجن UASB به 5-40 گرم بر لیتر مي رسد. 

ذرات لجن گرانوله داراي اندازه بين 1-3 ميليمتر و به خاطر خصوصيات خوب تغليظ لجن داراي شاخص حجمی لجن SVI كمتر از 20 mg/l مي باشد. براي گسترش لجن گرانوله ممكن است چندين ماه زمان مورد نياز باشد و اغلب بذرهاي ميكروبي از تاسيسات ديگر تهيه مي شود تا در راه اندازي سيستم تسريع شود. تغييرات مرفولوژي براي يك لايه لجن گرانوله شده بي هوازي كه در دماي 20°Cو 30°C تشكيل شده بود، مشاهده گرديد.

گسترش جامدات لجن گرانوله تحت تاثير مشخصات فاضلاب است. گرانوله شدن در فاضـلاب هاي حاوي قنـد يا كربوهيدرات زياد، موفقيت آميز است؛ اما در فاضلاب هاي حاوي پروتئين زياد بدليل جايگزيني فلاك هاي نرم و حجيم كاهش مي يابد. ساير عوامل مـوثر بـر گسترش جامدات گرانوله شده شامل ، pH سرعت جريان رو به بالا و اضافه كردن مواد مغذي مي باشد.

شرایط نگه داری

ph نزديك به 7 نگهداري شود و نـسبت COD : N : P در حـين راه انـدازي برابـر 1 : 5 : 3 00توصـيه شده است؛ در حاليكه نسبت كمتر در حين بهره برداري با شـرايط پايـدار برابـر 1 : 5 : 600 اسـتفاده مي شود. در كنترل سرعت جريان رو به بالا در حين راه اندازي پيشنهاد شده اسـت كـه بـراي شـستن لجن غير لخته اي به بيرون، سرعت به اندازه كافي بالا باشد. همچنين حضور ساير جامـدات معلـق در لايه لجن مي تواند مانع متراكم شدن و تشكيل لجن گرانولـه شـود.

براي تشكيل ذرات لخته لجن گرانوله متراكم تحت شرايط pH نزديك به خنثي، رژيم جريان هيدروليكي با جريـان پيستوني، يك ناحيه با فشار جزئي هيدروژن بالا، فراهم كردن آمونيـاك بـصورت غيـر آهكـي و مقـدار محدودي اسيد آمينه سيستئين مطلوب مي باشد. باكتريهاي تشكيل دهنـده لجـن گرانولـه بـا حـضور غلظت زياد هيدروژن و آمونياك كافي، ساير اسيدهاي آمينه را توليد مي كند؛ اما سنتز آنها در حـضور سيستئين محدود مي شود. تعدادي از اسيدهاي آمينه اضافي توليد شده باعث تشكيل پلي پپتيـدهاي خارج سلولي مي شود و در نتيجه ارگانيسمها به يكديگر چسبيده و گرانولهاي لخته اي و ذرات متراكم تشكيل مي شود.