پکیج تصفیه فاضلاب به روش انعقاد الکتریکی

پکیچ تصفیه فاضلاب به روش انعقاد الکتریکی (Electrocoagulation) ،یک سازه تصفیه خانه پیش ساخته است که فرآیند تصفیه در آن به روش انعقاد الکتریکی انجام می شود. این پکیج ها به صورت پیش ساخته در کارخانه شرکت دانش بنیان آبرام ساخته می شود و پس از ساخت به محل نصب ارسال می گردد. فاضلاب در این روش به صورت الکتریکی تصفیه می شود. این پکیج مناسب فاضلاب ها شیمیایی است. فاضلاب کارواش ها ، قالیشویی ها ، کارخانه های تولید کننده مواد شوینده  و … مناسب تصفیه به این روش است. انعقاد الکتریکی (Electrocoagulation) نوعی روش خاص از فرآیند انعقاد شیمیایی است که پارامتر های انعقاد از طریق انحلال آند با جریان بین الکترود های آند-کاتد تشکیل می شود. فرآیند انعقاد الکتریکی (Electrocoagulation) باعث می شود که یون های انعقادی کمتری استفاده شود و در عین حال آلاینده بیشتری حذف شوذ و نیاز به اضافه کردن مواد شیمیایی متعارف مانند انعقاد و لخته سازی متعارف نیست.

در نتیجه باعث کاهش مواد آلاینده و میزان لجن تولیدی را کاهش می دهد. زمان واکنش در فرآیند انعقاد الکتریکی (EC) کم است در نتیجه اندازه راکتور کوچک و بهره برداری و نگه داری آن ساده و سازگار با محیط زیست است.

این پکیج ها از محصولات اصلی شرکت دانش بنیان آبرام (آب راهبر محاسب) می باشد که مطابق با استاندارد های روز دنیا و در ظرفیت های متفاوت عرضه می گردد. مراحل طراحی و ساخت این پکیج ها زیر نظر کارشناسان متخصص انجام می شود. شرکت دانش بنیان آبرام دارای مجوز ار وزارت صنعت در زمینه تصفیه آب و همچنین دارای گواهینامه معتمد سازمان حفاظت محیط زیست می باشد.

نمونه فاضلاب اولیه و فاضلاب خروجی از دستگاه تصفیه فاضلاب کارواش در شکل زیر نمایش داده شده است.

کاربرد پکیج تصفیه فاضلاب به روش انعقاد الکتریکی

پکیج فلزی تصفیه فاضلاب به روش EC ساخت شرکت دانش بنیان آبرام برای فاضلاب هایی زیر مناسب است :

1. تصفیه فاضلاب کارواش ها
2. تصفیه فاضلاب خاکستری خانگی ناشی از سینک ظرف شویی ها ، دستشویی ها و … (فاضلاب های اماکن مسکونی به غیر از فاضلاب انسانی)
3. تصفیه فاضلاب خاکستری سازمان ها و ادارات (فاضلاب های واحد های مسکونی به غیر از فاضلاب انسانی)
4. تصفیه فاضلاب های رنگرزی ها
5. تصفیه فاضلاب کارخانجات رنگ و رزین و پلیمر
6. تصفیه فاضلاب کارخانجات دارای مواد آلی بالا
7. تصفیه فاضلاب صنایع مواد شوینده و پتروشیمی
8. به عنوان پیش تصفیه در فرآیند تصفیه فاضلاب

مزایا پکیج تصفیه فاضلاب به روش انعقاد الکتریکی

1. عدم نیاز به مواد شیمیایی جهت تزریق
2. از بین بردن فلزات سنگین
3. سایز کوچک و اقتصادی دستگاه
4. کیفیت ساخت بالا
5. خروجی مناسب
6. گارانتی و خدمات پس از فروش
7. حساسیت نداشتن به شوک بالای و انعظاف بالای سیستم
8. حذف بو

بخش های پکیج تصفیه فاضلاب به روش EC

1.بدنه پکیج تصفیه فاضلاب

واحد های تصفیه فاضلاب شامل حوضچه انعقاد ، حوضچه ته نشینی ، مخزن فیلتر شنی ، فیلتر کربنی ، لوله کشی های اتصال همگی در یک سازه مستقر می شوند. جنس سازه بدنه پکیج  فولادی ST37 یا پلی اتیلنی می باشد. هرکدام از بدنه های پکیج بر اساس شرایط می تواند متغیر باشد. در بعضی از شرایط به دلیل نزدیکی به دریا و محل هایی که دارای آب و هوا شرجی هستند بایستی از مخازن پلی اتیلنی استفاده کرد. مزایا مخازن پلی اتیلنی این می باشد که دارای هزینه ساخت پایین تری و همچنین دارای مقاومت بالاتری نسبت به مخازن فلزی می باشند.

پکیج ها پلی اتیلنی یا فلزی ، کدامیک مناسب است؟

پکیج های فلزی شرکت دانش بنیان آبرام دارای بدنه آهنی بوده که بدنه آن با پوشش رنگ مناسب رنگ آمیزی می گردد. تمامی اجزا به صورت یک پارچه در یک سیستم مستقر می گردد.  این واحد ها پس از برش و جوشکاری اجزا رنگ آمیزی می گردد. ضخامت پوشش رنگ مخازن باید به گونه ای باشد که اندازه 400 میکرون را پوشش دهد و از خوردگی احتمالی و ایجاد پوسیدگی جلوگیری نماید. معمولا ضخامت ورق کف مخازن فلزی 8 میلی متر و جداره ها به اندازه 6 میلی متر می باشد. این ورق ها پس از جوشکاری و برشکاری توسط قوطی پروفیل به همدیگر متصل می شوند.

اما مخازن پلی اتیلنی که عموما به قطر بیش از 2 متر ساخته می شوند و دارای طول های متفاوت هستند. مخزن ها پلی اتیلنی از جنس HDPE 100 بوده و ضد اسید مناسب مصارف فاضلاب است. یکی دیگر از ویژگی های مثبت این مخزن ها این است که به صورت دفنی امکان کار آنها می باشد در نتیجه می توان از عدم اشغال فضا در روی سطح زمین استفاده  کرد. وزن این پکیج های سبک است و در نتیجه جا به جایی و انتقال آنها ساده و نصب و راه اندازی آنها بدون مساله ی خاصی انجام می شود.

مزایا پکیج پلی اتیلنی

1. خروجی فاضلاب تصفیه شده بر اساس استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست است.
2. مقاومت بالا مقابل PH اسیدی
3. طراحی و ساخت به صورت پیش ساخته و انتقال سریع به دلیل وزن سبک
4. امکان نصب به صورت دفنی در زمین و یا به صورت نیمه دفنی و عدم اشغال فضا
5. راهبری و نگه داری ساده به دلیل اتوماتیک بودن سیستم
6. عدم تولید بو و آزار محیط
7. نیاز نداشتن به ساخت زیرسازی های بتنی مانند پکیج های فلزی
8. تمرکز همه واحد ها در یک پکیج
9. دارای ظرفیت های متغیر از 5 مترمکعب در روز تا 1000 مترمکعب در روز
10. حفط دما مناسب فاضلاب جهت راندمان بالا واحد ها
11. هزینه پایین ساخت و عمر بالا این پکیج ها تا 50 سال
12. نگه داری بسیار ساده
13. مناسب برای مناطق نزدیک دریا و مکان های دارای رطوبت بالا
14. امکان انتخاب مقطع به صورت استوانه ای یا مربعی
15. ضمانت 1 ساله و خدمات پس از فروش 10 ساله

معایب پکیج پلی اتیلنی

1. عدم مشاهده دقیق و شفاف رنگ و ظاهر فاضلاب

2.آشغاگیر

آشغالگیر در ورودی به پکیج تصفیه فاضلاب قرار می گیرد. فاضلاب خام در ورودی به تصفیه خانه وارد این مرحله آشغالگیر شده و تمامی زباله ها و آشغالهایی که ممکن است به صورت ثقلی وارد تصفیه خانه شوند را جمع آوری می کند. آشغال ها در ورودی به تصفیه خانه در سبد آشغالگیر تجمیع می شود. این آشغال ها ممکن است وارد تجهیزات مکانیکال مانند پمپ ها شده و باعث خرابی آنها شوند.  آشغالگیر های پکیج به شکل سبدی ساخته می شود. این پکیج ها به دلیل  اینکه آشغال ها و مواد جامد درشت نباید وارد آنها شوند حتما بایستی آشغالگیر مناسب در ورودی داشته باشند. همچنین اینکه این پکیج ها بایستی در تخلیه آشغالگیر و نیز از صحت عملکرد آنها اطمینان داشت.

3.حوضچه انعقاد الکتریکی (Electrocoagolation)

پس از آشغالگیر ، فاضلاب به سمت حوضچه انعقاد الکتریکی هدایت می شود. حوضچه انقعاد فرآیند اصلی تصفیه را انجام می دهد. در حوضچه انعقاد یک سری ورق فلز به عنوان کاتد و یک سری ورق فلز به عنوان آند در نظر گرفته می شود. این ورق های فلزی به منبع تغذیه متصل می گردد و با ایاد جریان الکتریکی به فاضلاب باعث ایجاد جریان انعقاد می شود. تحت تاثیر جریان الکتریکی در این فرآیند ، یون های فلزی از ورق ها جدا می گرددو با اتصال به ذرات معلق و چربی و روغن موجود در پساب باعث حذف و خروجی آلودگی ها از پساب می گردد. به علت زمان ماند کم حوضچه های انعقاد معمولا به اندازه کوچک ساخته می شوند. به همین دلیل پکیج ها تصفیه فاضلاب به روش انعقاد الکتریکی اقتصادی می باشند.

در شکل زیر مکانیزم کلی فرآیند انعقاد الکتریکی نشان داده شده است

فرآیند تصفیه فاضلاب به روش EC چگونه کار می کند؟

تصفیه فاضلاب به روش انعقاد الکتریکی برای فاضلاب های صنایعی که به روش زیستی و روش های متعارف قابل تصفیه نمی باشند ، مانند فاضلاب صنایع رنگرزی ، برای حذف ترکیبات فنول ، فاضلاب های نفتی و شیرابه های و تصفیه فاضلاب کشتارگاه دام کاربرد دارد. در این فرآیند با ایجاد جریان الکتریکی از طریق یک منبع تغذیه بین کاتد و آند در یک راکتور و تزریق فاضلاب به این راکتور فرآیند تصفیه انجام می شود. در فیلم زیر فرآیند تصفیه فاضلاب در این روش نشان داده شده است.

آهن و آلومینویم به دلیل قیمت مناسب، کاربرد در انعقاد الکتریکی را دارا می باشند، هیدروکسید فلزات آهن و آلومینیوم موجب انعقاد و لخته سازی و حذف رنگ و مواد آلی  می شود. واکنش های زیر در مخزن راکتور فرآیند انعقاد انجام می گیرد.

بر اساس قانون الکترولیز فاراده ، مقدار حلالیت (در توده پساب) متناسب است با جریان الکتریکی  (I) عبور داده شده است از پساب. مطابق رابطه زیر t مدت زمان لازم برای تصفیه می باشد.

مراحل تصفیه به روش انعقاد الکتریکی

1. ایجاد منعقد کننده با اکسیداسیون الکترود
2. ناپایدار شدن آلاینده و مواد آلی فاضلاب و ذرات معلق و شکسته شدن امولوسیون ها
3. تجمع ذرات ناپایدار شده فاضلاب و سپس لخته سازی

تشکیل هیدروکسید آهن ، از قاعده الکتروفورتیک پیروی می کند.  قاعده الکتروفورتیک به معنای حرکت ذرات معلق مایع به وسیله نیروی برق است. بر اثر این نیرو است که کلوئید ها در فضای مجاور آند تجمع می کنند. ذرات بر اثر واکنش متقابل، جذب هیدروکسید آهن می شوند و با اختلاط سطحی یا جذب الکترواستاتیک از محیط حذف می شوند.

لخته ها با چسبیدن به حباب های ریز مانند اکسیژن و هیدروژن، باعث بالا آمدن لخته ها و تسریع عملیات لخته سازی و تفکیک می شوند در نتیجه و  لخته ها بر روی سطح آمده و با استفاده از یک اسکمیر در سطح جمع آوری می شوند.

لجن ها به سطح آب هدایت شده و توسط یک سیستم اسکیمر از سطح حوضچه انعقاد جمع آوری می گردد.

4.حوضچه ته نشینی ثانویه

فاضلاب پس از حوضچه انعقاد الکتریکی و پس از عبور از کاتد و آند وارد حوضچه ته نشینی می گردد. بخشی از لجن موجود در پساب در این حوضچه ته نشین می شود. و از کف مخزن ته نشینی به سمت مخزن ذخیره لجن موجود در پکیج هدایت می گردد.  حوضچه ته نشینی به شکل قیفی شکل بوده تا زمینه مناسب برای ته نشینی کامل لجن و همچنین زلال سازی پساب ایجاد گردد.

مزایا تصفیه فاضلاب به روش انعقاد الکتریکی

1. ارائه خروجی فاضلاب تصفیه شده مطابق با استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست
2. ابعاد مناسب و کوچک و ساخت سریع
3. امکان انتقال پکیج بعد از نصب
4. کمترین میزان تولید بوی نامطبوع در صورت راهبری صحیحی
5. راهبری و نگه داری ساده
6. غلظت لجن تولیدی پایین بوده

انعقاد الکتریکی و تخریب شیمیایی

روش الکتروشیمیایی با تصفیه آب با به کار گیری الکترودهای فلزی برای اولین بار در سال 1889 در انگلیس مورد استفاده قرار گرفت. اعقاد الکتریکی یک روش مناسب برای تصفیه سوسپانسیون ها و امولسیون های آلاینده موجود در پساب ها است. در این فرایند عامل انعقاد در داخل پساب به وسیله اکسیداسیون الکترولیتی یک اند فلزی مناسب تولید شده با مکانیسم های جذب سطحی و تخریب شیمیایی و ترسیب و غیره باعث حذف ماده آلاینده می شود. مکانیسم انعقاد الکتریکی به شدت وابسته به خصوصیات شیمیایی نمونه آب به خصوص هدایت الکتریکی ان است. پژهشگرانی که در این زمنه کار کرده اند همگی بر این عقیده هستند که این فرایند شامل سه مرحله است.

• انجام واکنش اکسایش کاهش در سطح الکترودها و ایجاد هیدروکسیدهای فلزی
• تخریب اجزای سوسپانسیون و شکستن امولسیون ها توسط هیدروکسیدهای فلزی
• تجمع فازهای ناپایدار به صورت لخته های متراکم، رسوب گذاری و ایجاد لجن

کاربرد روش انعقاد الکتریکی در تصفیه پساب های صنایع رنگرزی

مواد رنگرزی آلی به علت کاربرد وسیع و گسترده در صنایع مختلف و توانایی آنها در تشکیل آمین های آروماتیک سمی همچنین سرعت پایین حذف انها توسط روش های هوازی از نظر زیست محیطی آلاینده محسوب می شوند. فرایندها الکتروشیمیایی و در راس انها فرایند انعقاد الکتریکی یکی از روش های موفقیت امیز برای تصفیه پساب های حاوی انواع مواد رنگرزی موجود در پساب های رنگرزی نساجی، کاغسازی چرم سازی و غیره است.