فیلتر تصفیه استخر

فیلتر شنی از گذشته بسیار دور به عنوان روشی موثر برای تصفیه آب استخر مورد استفاده قرار می گرفت. در فیلتر های تصفیه شنی  به جای آن که بستر فیلتر از جنس خاک باشد ازشن و سنگریزه و سیلیس استفاده می شود . سیلیس در نقش یک فیلتر طبیعی عمل می کند و ناخالصی های موجود در آب را از آن جدا می کند. فرآیند تفکیک آلاینده های آب با استفاده از فیلتر تصفیه شنی به واسطه ترکیبی از دو فرآیند زیر انجام می گیرد :

1.ذرات جامد و ذرات معلق موجود در آّب در فاصله کوچک بین دانه های ریز شن به َدام می افتند.

2.مواد ژلاتینی و لزج و چربی ها تمایل بسیار زیادی به چسبیدن به دانه های  شن دارند. به همین جهت است که در فیلتر تصفیه شنی برای افزایش هر چه بیشتر بازدهی از شن و ماسه استفاده می شود.

بستر فیلتر شنی تا زمانی که مقدار کافی مواد ژلاتینی در بستر ماسه ای شکل نگیرد به محدوده مطلوب نمی رسد . راندمان این فیلترهای تصفیه را می توان با افزودن موادی مانند سولفات آلومینیوم یا پتاسیم آلوم به سیستم گردش آب استخر تسریع نمود.البته این روش به دلیل افزایش PH آّب چندان هم توصیه نمی شود.

به این ترتیب فیلتر تصفیه به واسطه دو فرآیند یاد شده آلاینده های موجود در آب را تفکیک می کنند.به تدریج با افزایش حجم آلاینده های تفکیک شده از آب افت فشار ایجاد شده به واسطه فیلتر نسبت به افت فشار اولیه دایما افزایش می یابد .

فیلتر تصفیه شنی به دو دسته کلی تقسیم می شوند :

1.فیلتر تصفیه شنی فشاری یا فیلتر شنی با بازدهی بالا

2فیلتر تصفیه شنی معمولی

فیلتر های تصفیه شنی فشاری که گاهی به آن ها فیلتر تصفیه شنی فوری نیز گفته می شود پیش از این به صورت مخازن فلزی با شدت جریان کمتر از 11.4L/MIN  در هر متر مربع ( gpm3 در هر فوت مربع ) ساخته می شدند . در حالی که مدل های جدید این فیلترها از جنس مخازن فایبرگلاس یا سایر مواد کامپوزیتی با شدت جریان بینL  54-215 در هر متر مربع (gpm20-5 در هر فوت مربع ) ساخته می شوند.

ساختار این فیلتر ها به گونه ای است که ناخالصی های آب با عبور از میان لایه های شن و سنگریزه موجود در مخزن گرفته می شود.

آب در داخل مخازن این دسته از فیلتر ها تحت تاثیر مقاومت ایجاد شده به واسطه شن و سنگریزه و سیلیس آن ها را به جداره مخزن می فشارد . از این رو به آن ها فیلتر فشاری  گفته می شود .

فیلتر تصفیه شنی  معمولی در استخر های پرورش ماهی یا استخر های تزیینی نیز مورد استفاده قرار می گیرند. در این استخرهای پرورش ماهی یا استخر های تزیینی نیز زیاد مورد استفاده قرار می گیرند. در این استخرها خط تخلیه اصلی با یک لایه سنگریزه و سنگ و شن پوشانده می شود . با مکش آب به داخل خط تخلیه جریان آب به ناچار باید از میان بستر شن و سنگریزه ایجاد شده  عبور کند که طی آن ناخالصی های موجود در آب نیز تفکیک می شود .

در صورت استفاده از این فیلتر ها در استخرهای پرورش ماهی و فضولات ماهی ها و مواد آلی فاسد شده و جلبک ها و خزه های استخر پس از گذشت چند هفته ماده ای مشابه با صابون را در بستر فیلترشنی ایجتئ می کنند که آنزیم های موجود در آن ناخالصی های انباشه شده در بستر فیلتر شنی را تجزیه می کند. بدین ترتیب فیلتر تصفیه شنی این استخرها طی یک فرآیند طبیعی دایما تمیز می شوند. از این فیلترها گاهی فیلتر های بیولوژیکی نیز تعبیر می شود.

در کاربردهایی مانند استخر های پرورش ماهی یا استخر های تزیینی از فیلتر شنی معمولی استفاده کنید . چرا که در صورت به کارگیری فیلتر دیاتومی یا فشنگی حجم بالای آلودگی و ضایعات موجود در آب به سرعت موجب مسدود شدن مسیر فیلتر می شود .

ضمن آن که تمیز کردن آن ها نیز به سادگی با پسشویی فیلتر امکان پذیر نیست .

مقدار ناخالصی های که فیلتر قادر به نگه داشتن آن است به اندازه بستر شنی مورد استفاده بستگی دارد. ظرفیت فیلتر تصفیه شنی نیز بر اساس سطح فیلتر و شدت جریان آب عبوری از آن های سنجیده می شود . سطح مفید فیلتر های تصفیه بر مبنای سطح بستر ایجاد شده  توسط آن ها محاسبه می شود . از آنجا که مخزن فیلتر های شنی به صورت مدور ساخته می شود سطح فیلتر های شنی را به سادگی می توان با استفاده در استخرهای خانگی معمولا به صورت کروی شکل و مدور با قطری بین ( ft4-2 (0.6-1.2 m ساخته می شوند. البته تمام فضای موجود در محفظه فیلتر با شن پر نمی شود بلکه بین بالاترین سطح شن و خروجی توزیع کننده آب معمولا فضای کوچکی در نظر گرفته می شود که به آن اصطلاحا به آن فاصله آزاد می گویند. این فاصله باید از کاتالوگ شرکت سازنده استخراج شود . البته به طور تقریبی مقدار آن حداقل باید به اندازه یک دوم عمق بستر شنی در نظر گرفته شود.

سپتیک تانک

سپتیک تانک ساده ترین و پر کاربردترین واحد مورد استفاده در تصفیه فاضلاب به ویژه فاضلاب های بهداشتی - انسانی است. سپتیک تانک مخزنی است که در آن فاضلاب به کمک فرایندهایی از قبیل ته نشینی، شناور سازی و بیولوژیکی تصفیه می گردد. از  سپتیک تانک ها بطور گسترده ای در واحدهای مسکونی و ویلایی، مجتمع های مسکونی و اداری، کارگاه های عمرانی و ساختمانی، کارخانجات تولیدی و صنعتی، هتل ها، رستوران ها، و مجتمع های تفریحی و ورزشی استفاده می شود. 

 هر سپتیک تانک از اجزای مختلفی تشکیل شده است. اجزای مهم هر سپتیک تانک عبارتند از:

1- سیستم ورودی فاضلاب: شامل لوله و بافل (میانگیر) ورودی است. 

2- مخزن اولیه سپتیک تانک: که بیشترین حجم سپتیک تانک را به خود اختصاص داده و معمولا 70-60 درصد حجم کل سپتیک تانک مربوط به این بخش است.

3- دیواره جداکننده: که باعث جلوگیری از ورود لجن و چربی و روغنهای شناورشده به مخزن زلال سازی می شود.

4- مخزن زلال سازی: این مخزن تقریبا 30 درصد حجم کل سپتیک تانک را شامل شده و در آن فاضلاب عاری از مواد قابل ته نشینی و شناوری تجمع می یابد.

5- خروج بیو گاز (تهویه): از طریق این مجرا گازهای تولید شده ناشی از فرآیندهای بی هوازی تصفیه فاضلاب که عمدتا متان است از سپتیک تانک خارج می گردد.

6- سیستم خروجی فاضلاب: شامل بافل و لوله خروجی سپتیک تانک می باشد.

 

مکانیزم عملکرد سپتیک تانک

ابتدا فاضلاب از طریق لوله ورودی وارد بخش اول سپتیک تانک می شود. این بخش که توسط یک دیواره جدا کننده از بخش دوم مخزن جدا شده است، حجمی معادل دو سوم از کل حجم سپتیک تانک را شامل می شود. با ورود فاضلاب به این بخش، مواد معلق و ذرات خارجی به سبب وزن بیشتر خود به سمت پایین حرکت کرده و در کف مخزن ته نشین می شوند. روغن و چربی ها نیز به دلیل اینکه دارای وزن مخصوص کمتری نسبت به فاضلاب هستند، به سمت بالا حرکت نموده و بر روی سطح شناور می گردند.

     تجمع مواد ته نشین شده در کف مخزن باعث ایجاد توده ای از لجن شده و میکروارگانیسم ها و باکتری ها در آن تکثیر یافته و رشد می کنند. واکنش های بیولوژیکی که در جریان تکثیر و رشد آنها اتفاق می افتد باعث می شود که مواد آلی آلاینده تجزیه شده و فاضلاب تصفیه گردد. انجام این واکنش ها همچنین سبب تبدیل حجم قابل توجهی از لجن به بیوگاز و کاهش حجم لجن می شود. بیوگاز تولید شده که عمدتاً متان است از طریق لوله خروج بیوگاز از سپتیک تانک خارج می گردد.

     در ادامه پساب بخش اول با عبور از مسیر ارتباطی تعبیه شده در دیوار جداکننده، وارد بخش دوم سپتیک تانک می وارد بخش دوم سپتیک تانک می شود. در این بخش ذرات بسیار ریز چربی و روغنی که در فاضلاب باقی مانده باشد، بر روی سطح شناور می گردند. در نهایت پساب زلال شده از طریق لوله خروجی از سپتیک تانک خارج می شود.

لجن انباشته شده در سپتیک تانک پس از حدود دو سال نیاز به تخلیه دارد. به هنگام تخلیه بهتر است، کمی از لجن را در سپتیک تانک باقی گذاشت. زیرا این لجن حاوی میکروارگانیسم ها و باکتری های موثر در تصفیه بوده و تخلیه کامل آنها باعث طولانی شده زمان راه اندازی مجدد بخش بیولوژیکی سپتیک تانک می شود.

موارد کاربرد سپتیک تانک

ویژگیهای سپتیک تانک سبب کاربرد گسترده آنها در بخش های مختلف خانگی، بهداشتی و صنعتی شده است. برخی از اصلی ترین موارد کاربرد سپتیک تانک ها عبارتند از:

1- پیش تصفیه و تصفیه مقدماتی فاضلاب بهداشتی واحدهای مسکونی، مجتمع های تجاری و اداری، هتل ها و رستوران ها به دلیل قوانین شهرداری و سازمان حفاظت محیط زیست

2- حذف ذرات قابل ته نشینی، چربی و روغن های موجود در فاضلاب رستوران ها و سالن های غذا خوری جهت جلوگیری از پر شدن سریع چاه جذبی و گرفتگی لوله ها به سبب تجمع چربی و ذرات درشت قابل ته نشین

3- متعادل سازی و پمپاژ فاضلاب در سیستم های تصفیه فاضلاب

روش‌های تصفیه فاضلاب

به طور کلی تصفیه فاضلاب به سه روش فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی صورت می پذیرد که در زیر شرح داده شده است.

1:تصفیه فاضلاب فیزیکی 
در طی این فرایند از خواص فیزیکی مواد برای حذف آلاینده ها استفاده می شود.
مانند: آشغال گیری، دانه گیری، ته نشینی و فیلتراسیون

2:تصفیه فاضلاب شیمیایی
در طی این روش برای حذف آلاینده های فاضلاب، از واکنش‌ها و مواد افزودنی شیمیایی استفاده می گردد.
مانند: انعقاد و لخته سازی، تنظیم PH و تبادل یونی 
3: تصفیه فاضلاب بیولوژیکی 
در این روش از فرایندهای بیولوژیکی برای حذف آلاینده ها استفاده می شود و میکرو ارگانیسم های زنده نقش اساسی را به عهده دارند.
این میکروارگانیسم ها خود به دو دسته‌ی هوازی و بی هوازی طبقه بندی می‌گردند:
3-1:بی هوازی 
در فرایند تصفیه فاضلاب بی هوازی عملیات حذف آلاینده ها توسط میکروارگانیسم‌های بی هوازی و بدون حضور اکسیژن صورت می پذیرد. مانند: روش UASB-FBR-ASBR و سپتیک تانکهای رایج 
3-2: هوازی
در فرآیند تصفیه فاضلاب هوازی، میکرو ارگانیسم های هوازی جهت حذف آلاینده ها به اکسیژن نیاز دارند.
مانند: لجن فعال-هوادهی گسترده RBC-MBR- و SBR