روش تصفیه بیولوژیکی یکی از مهم ترین روش های تصفیه آب می باشد که به دلیل نصب و راه اندازی آسان ، هزینه کم ، عدم وجود آثار مخرب زیست محیطی و راندمان زیاد حذف آلودگی ها در مقایسه با روش های دیگر تصفیه آب صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. این فرآیند به عنوان تصفیه ثانویه می باشد که برای حذف آلاینده های به جا مانده از تصفیه اولیه استفاده می شود.

تصفیه بیولوژیکی چیست؟

در روش تصفیه بیولوژیکی از میکروارگانیسم ها برای از بین بردن آلودگی های فاضلاب استفاده می شود. میکروارگانیسم ها جانداران زنده در مقیاس میکروسکوپی هستند که شامل باکتری ها ، برخی قارچ ها ، ویروس ها ، آغازیان می باشند که ساختارشان به صورت تک سلولی یا چند سلولی است. هریک از این میکروارگانیسم ها در یک درجه دمایی قادر به زنده ماندن و رشد کردن هستند.

انواع روش های تصفیه بیولوژیکی

• فرآیند هوازی
• فرآیند بی هوازی

تصفیه بیولوژیکی هوازی

در فرآیند هوازی هدف ، رساندن اکسیژن به فاضلاب می باشد. وقتی اکسیژن در آب افزایش یابد ، باکتری های هوازی به شدت تکثیر می یابند و این باکتری ها بر اطراف ذرات تشکیل شده از مواد آلی موجود در فاضلاب نشسته و بدین گونه تولید لخته می کنند.

این لخته ها شامل هزاران هزار باکتری می باشند که دور تا دور ذره آلی جمع شده اند. اکنون زمان جمع آوری این لخته ها از آب آلود می باشد که به صورت معلق بر روی سطح فاضلاب می مانند یا بر روی یک بستر پلاستیکی می نشینند. البته این اتفاق در صورتی که دما ، PH ، سرعت و تلاطم آب و میزان اکسیژن دهی ایده آل باشد ، صورت می پذیرد.

در تصفیه فاضلاب به روش بیولوژیکی هوازی ، میزان مصرف اکسیژن توسط میکروارگانیسم ها دارای اهمیت می باشد.

تغییر دما

یکی دیگر از عوامل موثر در فعالیت میکروبی و همچنین فرآیند تشکیل بیوفیلم در فاضلاب‌ها، تغییرات دمایی است. برای کنترل بهتر فرآیند تصفیه بیولوژیکی لازم است مقدار دمای بهینه کنترل شود. برای بسیاری از سیستم‌های فاضلابی مقدار بهینه دما برای کنترل سرعت فرآیند تشکیل بیوفیلم در حدود ۴۰ درجه سلسیوس است.

تغییر PH

هر گونه تغییر در میزان pH فاضلاب ورودی به مخزن تصفیه می‌تواند در رشد باکتری‌ها و به طبع آن تشکیل بیوفیلم موثر باشد. تغییر pH می‌تواند اثر منفی یا کشنده‌ای بر روی میکروارگانیسم‌ها داشته باشد. به همین منظور برای کنترل سرعت تشکیل بیوفیلم و همچنین پروسه تصفیه بیولوژیکی لازم است مقدار pH فاضلاب ورودی به صورت لحظه‌ای اندازه‌گیری شده و در صورت لزوم با افزودنی‌های مختلف تنظیم شود.

مزیت تصفیه هوازی

فرآیند در هوای باز انجام می شود و بوی نامطلوب ایجاد نمی گردد.

روش های هوادهی

• هوا دهی سطحی
• هوادهی عمقی
• هوادهی پاشش

از این روش برای تصفیه کدام نوع از آب های آلوده استفاده می شود؟

• فاضلاب خانگی
•  فاضلاب صنعتی نظیر پسماند کارخانه های تولید کاغذ

تصفیه بیولوژیکی بی هوازی

در پروسه تصفیه بی هوازی باکتری های بی هوازی (باکتری هایی که می توانند بدون اکسیژن رشد کنند و زنده بمانند) به تجزیه مواد آلی می پردازند. در این حالت ، روند طی شدن پروسه خیلی آهسته است و مقدار لجن تولید شده در مقایسه با روش هوازی ، بسیار کمتر است.

از این روش برای تصفیه کدام نوع از آب های آلوده استفاده می شود؟

• پساب شیمیایی
• زباله های کشاورزی

تصفیه اضافی

عموماً بعد از تصفیه بیولوژیکی ، مراحل تصفیه اضافی انجام می پذیرد که عبارتست از :

• کلرزنی
• اشعه ماورابنفش
• فیلتر کربن اکتیو
• اسمز معکوس
• اولترا فیلتراسیون

بیوفیلم چیست؟

همان طور که قبلاً بیان شد اساس روش های بیولوژیکی حذف مواد آلاینده از طریق تجمع میکروارگانیسم ها بر روی ذرات آلوده می باشد که با تشکیل بیوفیلم بر روی یک بستر صورت می پذیرد.

بسترهای قابل استفاده در تصفیه بیولوژیکی

• فیلتر های با بستر روان (فیلتر شنی)
• بیودرام
• بیوفیلترهای شناور
• بیوفیلترهای قطره ای
• تماس دهنده گردشی

مراحل تشکیل بیوفیلم

چندین مرحله برای شکل گیری بیوفیلم بر روی بستر وجود دارد که به صورت زیر می باشد:

1- برقراری اتصال اولیه میان میکروارگانیسم ها با سطح ایجاد شده در محیط آبی

2- ایجاد پیوند قوی تر (پیوند هیدروژنی) میان سطح ذره آلی با میکروارگانیسم

3- یک لایه از میکروکلونی ها با گذر زمان بر روی سطح تشکیل می شود.

4- دائماً تعداد باکتری هایی که به یکدیگر اتصال پیدا می کنند ، بیشتر می شود در نتیجه یک ساختار سه بعدی بیوفیلم شکل می گردد.

5- سلول های بیوفیلم منبسط می گردند و در محیط آبی معلق می مانند. بدین صورت به آسانی قابل جداسازی هستند.

پیشرفت تکنولوژی و استفاده از بسترهای نانو

تلاش های اخیر در حوزه نانو سبب گردیده است تا پیشرفت قابل ملاحظه ای در این شاخه صورت پذیرد. این فناوری نوین در تصفیه بیولوژیکی نیز ورود پیدا نموده است و از نانو الیاف به عنوان یک بستر مناسب که دارای ویژگی های منحصر به فردی می باشد ، استفاده می نمایند.

ویژگی های نانو الیاف

• ساختار متخلل مناسب برای تشکیل بیوفیلم
• پایداری فیزیکی و شیمیایی
• مورفولوژی سطح
• خواص جذب بالا

درباره آرام صنعت

آرام صنعت ( آرام نازل ) تولید کننده انواع نازل فیلتر شنی و انواع نازل سختی گیر برای مدل های مختلف دستگاه های فیلتراسیون می باشد. استفاده از مواد اولیه باکیفیت در ساخت این قطعات ، قیمت مناسب و ارائه مشاوره کارشناسان در هنگام خرید از ویژگی های مجموعه آرام نازل است.