انجام، مشاوره و فروش پایان نامه

موضوع: بررسی تصفیه فاضلاب صنعتی توسط سیستم MBBR 

استاد راهنما : آقای دکتر

تهیه و تنظیم :  

سال تحصیلی ‌:

1392-1391

فهرست مطالب

مقدمه و پیش گفتار                                                                                      12 

فصل نخست : درباره تحقیق و تعاریف مربوطه

1.1.   ضرورت انجام تحقیق                                                                                                    16

1.2.  هدف کلی تحقیق                                                                                                         17

1.3. اهداف جزئی تحقیق                                                                                                     17

1.4.  اهداف کاربردی تحقیق                                                                                                 17

1.5.  سوالات تحقیق                                                                                                             18

1.6.  فرضیه های تحقیق                                                                                                       18 

فصل دوم : تعاریف

2.1. آب                                                                                                                                20

2.2. فاضلاب                                                                                                                        20

2.3. آب آشامیدنی سالم                                                                                                      20

2.4. آب آلوده                                                                                                                      20

2.5. تصفیه آب                                                                                                                    20

2.6. بار آلی                                                                                                                          21

2.7. میکروارگانیسم                                                                                                                        21

2.8. رآکتور                                                                                                                         21

فصل سوم : تصفیه فاضلاب

3.1. مقدمه                                                                                                                          23

3.2. تاریخچه تصفیه خانه های فاضلاب                                                                               26

3.3. سیستم های مهندسی تصفیه فاضلاب                                                                                    28

3.4. روشهای تصفیه فاضلاب                                                                                              32

3.5. تصفیه لجن و فاضلاب شهری                                                                                      37

3.6. انواع فاضلاب و منابع تشکیل دهنده فاضلاب                                                              39

فصل چهارم : سیستم MBBR 

4.1. روش های مختلف تصفیه فاضلاب                                                                                44

4.2. استخرهای تثبیت فاضلاب                                                                                           44

4.3. تصفیه فاضلاب                                                                                                                        48

4.4. انواع روش های بیولوژیکی تصفیه فاضلاب های صنعتی                                              49 

4.5. تصفیه فاضلاب به روش MBBR                                                                                  66

4.6. بیوفیلترها                                                                                            67

نتیجه گیری و پیشنهادات                                                                               72

پیشینه تحقیق در ایران و جهان                                                                     

فهرست منابع                                                                                              

فهرست نمودارها

نمودار 1-4 : مقایسه بازده حذف COD در راکتورهای لجن فعال دارای بستر ثابت و راکتورهای شاهد فاقد بستر رشد میکروبی                                                                                                                      70 

نمودار 2-4 : میانگین بازده حذف COD در غلظت های ورودی 1000 تا 250 میلی گرم در لیتر و زمان ماند هیدرولیکی ثابت 6 ساعت در شرایط پایدار                                                                                    70 

چکیده فارسی 

با توسعه شهرها و افزایش جمعیت آن ها و نیز گسترش صنایع، روز به روز بر اهمیت کنترل آلودگی محیط زیست افزوده می گردد. فاضلاب ها یکی از عوامل آلودگی محیط زیست هستند که بایستی آن ها را به طریق بهداشتی جمع آوری، تصفیه و مجددا به گردش آب در طبیعت برگرداند.

برخی صنایع به ویژه آن هایی که از مدیریت ضعیفی برخوردار هستند با آلوده نمودن خاک، آب و هوا موجب زوال منابع زیست محیطی می‌گردند. از این رو فاضلاب های صنعتی یکی از مسائل زیست محیطی در جوامع انسانی می ‌باشند.

با وجود اهمیت تصفیه فاضلاب از دیدگاه بهداشت عمومی، از اولویت چندانی برخوردار نیست. علاوه بر جنبه  مالی، روش های تصفیه بایستی با شرایط محلی مانند آب و هوا، دسترسی به تجهیزات، وجود کارکنان ماهر و نیز روش نهایی دفع از جمله دفع در زمین یا در آب های پذیرنده، سازگار باشد.

میزان تصفیه به بهترین فناوری قابل دسترسی در تصفیه فاضلاب هر صنعت بستگی دارد. اگر جریان های خروجی از صنایع به داخل شبکه جمع آوری فاضلاب شهری تخلیه گردند، بایستی قبل از تخلیه تا به حد قابل قبول فاضلاب شهری برسد.

از کل آب موجود کره زمین که اگر بخواهیم از نظر درصد بیان کنیم حدود (97 درصد) کل آب ها شامل آب های شور و غیر قابل شرب می باشد و تنها (3 درصد) باقیمانده آن آب شیرین می باشد و از این (3 درصد) نیز کمتر از (1 درصد) آن قابل شرب و در دسترس است و مابقی آن در یخچالهای قطبی و دور از دسترس انسان ذخیره شده از این رو اهمیت آب بیشتر مشخص میشود.عدم تولید فاضلاب امری تقریبا غیر ممکن است و ما در اینجا تلاش می کنیم تا روشهای پیشرفته تر و کارا تر و مقرون به صرفه تری را استفاده نمائیم و مطالعه نمائیم تا بتوانیم از همان مقدار اندک درصد آب شرب باقی مانده نهایت استفاده را کنیم.

با توجه به پیشرفت بشر و ازدیاد فعالیت های صنعتی و تمرکز آن در نقاط مختلف آب وهوائی کره زمین و میل به تعالی بشر در زمینه بهداشت و مورد توجه قرار گرفتن هر چه بیشتر جوامع از نظر زیستن مشکلاتی پیشروی جوامع قرار گرفته مانند کمبود آب شرب که بشر را وادار نموده تا راهکارهایی را برای رفع آن پیدا کند که یکی از این مشکلات بهداشتی و زیست محیطی که اکثر جوامع با آن روبرو هستند مساله تولید انواع فاضلابها صنعتی و روشهای دفع صحیح آن در محیط زیست میباشد هرچند روش تصفیه فاضلاب صنعتی سابقه طولانی ندارد اما امروزه سیستمهای بسیار متنوعی ایجاد شده است. با توجه به غلظت بالای آلاینده ها در فاضلاب های صنعتی عمدتا ترکیبی از روشهای بیهوازی و هوازی (اختیاری) برای فرآیند تصفیه (بیولوژیکی) انتخاب میشود. با بررسی اجمالی اطلاعات موجود در سطح جهان و ایران، برکه های بی هوازی، UASB و ABR به عنوان مهمترین سیستم های تصفیه بی هوازی و برکه های اختیاری و لجن فعال (هوادهی گسترده)، صافی چکنده (دو مرحله ای)،IFAS ،SBR ،MBBR ، FBBR وABF به عنوان مهمترین سیستم های هوازی در تصفیه فاضلاب شناخته می شوند.

در تکامل علم تصفیه فاضلاب، روشهای طبیعی جزو قدیمی ترین روشهایی هستند که از گذشته های دور برای تصفیه بکار گرفته شده اند. به دنبال آن تصفیه اسلوبمند فاضلاب در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم به تکنولوژی نوین مجهز گردید. با گذشت زمان و به ویژه پس از جنگ جهانی دوم، در نتیجه توسعه شهرها و صنایع، خطر آلودگی محیط زیست و در نتیجه نیاز به تصفیه فاضلاب با شدت بی سابقه ای افزایش یافت و همزمان با آن روشهای بسیاری برای تصفیه فاضلاب پیشنهاد و بکار گرفته شد.

از اواسط دهه 90 میلادی، تبدیل برکه های تثبیت و لاگون های هوادهی به سیستم لجن فعال و یا تلفیق سیستم های رشد چسبیده و رشد معلق آغاز شد. در اواسط این دهه سیستم های ارتقاء متناسب با سیستم لجن فعال نیز معرفی گردیدند. مشهورترین این فرآیندها IFAS و MBBR و برمبنای تلفیق رشد چسبیده با رشد معلق هستند،فرآیندهای جدید ارتقاء علاوه برافزایش کیفیت پساب تصفیه شده خروجی، قابلیت افزایش ظرفیت تصفیه پذیری را نیز به سیستم می دهند.

امروزه یکی از روشهای پیشرفته تصفیه فاضلاب روش غشایی(MBR)  است که در این روش جداسازی میکروب ها توسط غشا انجام می شود. با نصب این غشا ها در درون رآکتور بیولوژیکی دیگر نیازی به بخش های ته نشینی و فیلتراسیون نیست و همین غشاها وظیفه جداسازی فاضلاب تصفیه شده از لجن را انجام می دهند. استفاده از غشا باعث می شود در فضای کم، تصفیه فاضلاب با راندمان بالا انجام شود به طوری که کیفیت فاضلاب تصفیه شده از استانداردهای فاضلاب برای تخلیه  به آب های سطحی نیز  بهتر است.

در سیستم MBBR از آکنه هایی(Packing)  استفاده می شود که در مخزن هوادهی شناور می باشند. بیوفیلم یا لایه میکروبی، بر روی آکنه های غوطه ور رشد کرده و به این ترتیب توده بیولوژیکی شناور در محیط فاضلاب که نقش تجزیه کننده مواد آلی را بعهده دارند را افزایش می دهند. این روش جهت حذف BOD،COD  و نیتروژن بسیار مطلوب است.

مقدمه و پیش گفتار

آب، این مایع بی رنگ یکی از خالص ترین مواد موجود در روی کره زمین و در عین حال از پیچیده ترین محلول هاست. تا دو دهه اخیر انرژی مهمترین سرمایه ملی کشور ها بود ولی اکنون یا بهتر است بگوییم در آینده ای نه چندان دور آب سرمایه ملی کشور ها خواهد شد. بنابراین توجه بیشتری از صنعت؛ ملت؛ دولت و همه عناصر هر کشوری را به خود جلب خواهد کرد. در چگونگی انجام فرآیندهای باز ساختی و تصفیه آب و همچنین قابل استفاده کردن فاضلاب های شهری و صنعتی طره ها و روشهای مفید تر و کم هزینه تر مورد توجه بیشتری واقع خواهد شد (1).
تمدن های قدیمی همواره در مجاورت منابع آب شکل گرفته اند. با این که مقدار آب موجود و قابل استفاده دغدغه اصلی نیاکان ما بوده است، اما تعریف درست و جامعی از کیفیت آب وجود نداشته است.

با این وجود منابع تاریخی بسیاری حکایت از تلاش انسانهای عصر گذشته برای تصفیه آب و زدودن ذرات معلق و طعم و بو از آن دارد. اما قرنها طول کشید که انسانها به این نتیجه دست یافتند که حواس بینایی، بویایی و چشایی نمی توانند تنها ملاک های تشخیص کیفیت آب باشند.

استفاده از روشهای مختلف جهت بهبود طعم و بوی آب به 4000 سال قبل از میلاد بر می گردد. در نوشته های بر جا مانده از سانسکریت و یونان باستان استفاده از زغال چوب جهت فیلتر کردن آب ، قراردادن آب در معرض نور آفتاب ، جوشاندن آب و قراردادن تکه های فلز داغ در آب قبل از نوشیدن آن توصیه شده است (2). 

با افزایش مصرف آب آشامیدنی در سطح جهان، منابع تامین کننده­ی این نیاز به میزان قابل توجهی کاهش یافته و در معرض خطر نابودی قرارگرفته است. این در حالی است که می­توان در بهره­برداری از فن­آوری‌های موجود مانع از گسترش و توسعه­ی بحران جهانی آب شویم. با توجه به نیاز روز­افزون صنایع گوناگون به آب، می­توان برای جلوگیری از مصرف آب سالم از پساب تصفیه شده­ی فاضلاب­­ها­ی صنعتی استفاده کرد. فاضلاب­های صنعتی شامل انواع فلزهای سنگینی مانند سرب،کروم­، کبالت و غیره می­باشند. گیاه­پالایی روشی با صرفه­ی­ اقتصادی، زیست محیطی و علمی است که می­توان با استفاده ازگیاهان علفی و چوبی، انواع آلاینده­های گوناگون مانند فلزهای سنگین، عنصر­های کمیاب، ترکیب­های آلی، مواد نفتی و مواد پرتوزا را از آب و خاک جدا نمود.

با وجود این ­که 70 درصد از سطح زمین را آب پوشانده اما تنها دو درصد آب شیرین برای مصرف در اختیار ما می­باشد، بقیه­ی آن به سبب محلول بودن انواع نمک­ها خصوص نمک طعام غیر قابل استفاده است. از همین دو ­درصد آب شیرین بیش از 90 درصد به صورت منجمد در دسترس بشر واقع شده است.

گرم شدن زمین و به دنبال آن خشک­سالی­های اخیر در کره­ی زمین، دسترسی به منابع آب شیرین و سالم را محدودتر کرده است، بنابر این سبب شده استفاده از منابع دیگر آب با کیفیت ­های پایین، به عنوان یکی از روش­های تامین اب مورد نیاز برای مصارف کشاورزی و ... مورد نظر قرار گیرد. به مجموعه­ی آب­های دور ریختنی که پس از جمع­آوری و تصفیه ممکن است قابلیت استفاده­ی مجدد را داشته باشد و یا به طور کلی به مجموعه آب­های آلوده، فاضلاب گفته­می­شود. از نظر ترکیب 9ر99 درصد فاضلاب را آب و حدود 1ر0 درصد آن را ناخالصی­ها و مواد آلاینده تشکیل می دهد.