صافی چکنده

صافي چكنده يكي از قديمي ترين مدل هاي فيلترهاي بيولوژيكي، صافي چكنده مي باشد كه در سال 1800 با بسترهاي سنگي و زغالي براي تصفيه فاضلاب ساخته شدند. صافي چكنده به طور نمونه شامل پكينگ يا مديا داخل يك مخزن مي باشد. فاضلاب مورد تصفيه از بالاي مديا اسپري شده و در زير مديا در انبار فاضلاب جمع آوري مي شود. سطح مديا يا پكينگ ، محلي براي رشد بيوفيلم آماده مي كند. در بعضي از سيستم ها، هوا توسط فن به داخل فيلتر دميده مي شود. اگرچه بيشتر فيلترها متكي به انتقال طبيعي هوا از داخل فيلتر هستند. صافي هاي چكنده از لحاظ ابعادي بزرگ هستند ولي راه اندازي آسان دارند. آنها توانايي تصفيه محدوده متنوعي از nutrient levels را دارند. يكي از منافع بزرگ صافي چكنده اين است كه آب با اكسيژن بيشتري نسبت به آنچه وارد شده از آن خارج شود، چراكه صافي چكنده، واسطه بزرگي براي آب و هوا است همچنين به آرامي گازهاي H2S,N2,CO2 يا ديگر گازهاي سبك و بخارشدني نامطلوب را جدا مي كند. تنها مشكل بزرگ صافي چكنده، هزينه زيادي است كه براي پمپاژ آب تا بالاي فيلتر مورد نياز است. درصورتيكه فواصل فيلتر خيلي باريك باشد، فضاي زيادي را ذخيره مي كند ولي به انرژي پمپاژ بيشتري نياز دارد. يك فيلتر با وسعت كم، انرژي كمتري صرف خواهد كرد ولي فضاي بيشتري را نيز اشغال مي كند. اولين قدم در طراحي يك صافي چكنده قرار دادن پكينگ يا مدياي صحيح مي باشد. در سال هاي گذشته، مواد بسيار متنوعي در صافي چكنده استفاده شده است اما امروزه، بهترين آن، مديا مي باشد. ساختمان مديا تركيبي از ورق هاي rigid PVC شيار دار است كه به يكديگر چسبيده شده و به شكل بلوك درآمده اند.يكي از مزاياي ساختار اين مديا قابل انعطاف بودن و سهولت استفاده است. از مديا مي توان در ساختن يك بيوفيلتر مناسب بدون مخزن استفاده كرد. مخزن بيشترين هزينه بيوفيلتر را به خود اختصاص مي دهد، بنابراين، بيوفيلتر بدون مخزن يك ذخيره كننده مالي بسيار خوب مي باشد. اين پكينگ ها خود ساپورت هستند و مي توانند بر روي frame work يا هر سطح صافي حتي در بالاي مخزن كشت ميكروب واقع شوند. يكي ديگر از موارد مهم در طراحي صافي چكنده، سيستم توزيع خوب آب در بالاي مديا مي باشد. براي انجام اين كار دو روش موجود است. سيستم اسپري با فشار به همراه نگهدارنده splash در بالا كه احتمالاً ساده ترين حالت است. تنها اشكال اين روش، افت فشار اضافي است كه براي راه اندازي نازل مورد نياز است. سيستم ديگر شامل توزيع از تشت آب با عمق كم كه در زير آن نازل هاي وزني وجود دارد. مزاياي استفاده از مدياهاي PVC در سيستم صافي چكنده عبارتند از: 1- سطح مخصوص زياد 2- جريان عبوري وسيع 3- عملكرد به صورت يك هواكش قوي ( پلنوم باز و فضاي خالي زياد.) 4- قابليت داشتن ارتفاع بيشتر از 30فوت. صافي چكنده تنها به توان جهت پمپاژ احتياج دارد و نيازي به توان فن هاي دمنده مانند آنچه در سيستم هاي رشد معلق از جمله لجن فعال و equencing Batch Reactors موجود است، ندارد. به همين دليل از سيستم صافي چكنده در پروژه هاي بزرگ در مقايسه با سيستم لجن فعال، بيشتر استفاده مي گردد. درضمن تجهيزات مورد استفاده در سيستم صافي چكنده نسبت به سيستم لجن فعال ساده تر مي باشد. همچنين امكان بهينه سازي عملكرد توسط اپراتور وجود دارد. به طور مثال، متغير هاي مهمي كه جهت تعديل تغييرات ارگانيك و هيدروليك قابل تنظيم هستند، عبارتند از: نرخ چرخش، Flushing،Wettiهمچنيننين داده هايي كه به مراتب كمتر قابل كنترل هستند براي سيستم صافي چکنده نسبت به سیستم لجن فعال و Sequencing Batch Reactors بدست آمده و قابل مونيتورينگ مي باشد. 7- اين سيستم نسبت به سيستم لجن فعال، لجن كمتري را توليد مي كند. لجن توليد شده، به خوبي ته نشين مي شود چراكه بهم فشرده و سنگين است. ارتقاء فيلتر هاي سنگي با مدياي ورقه اي PVC در اثر ترميم صافي چكنده قديمي با مدياهاي پلاستيكي ، سطح بزرگتر و فضاي خالي بيشتر توليد شده، درنتيجه، راندمان تصفيه حتي در جاهايي كه فيلترهاي سنگي قديمي بسيار كم عمق هستند( به طور نمونه 3 تا 7 فوت)، بهبود مي يابد. در بعضي موارد، ديواره هاي بستر فيلتر ورقه اي PVC در مقايسه با حالت سنگي بايد بلند تر باشد تا ميزان راندمان سايت افزايش يابد. سطح مخصوصي كه بستر با ورقه هاي پلاستيكي ايجاد مي كنند، 2 تا 3 برابر بيشتر است. همچنين، افزايش ميزان فضاي خالي از 50 تا 95 درصد سبب بهبود جريان هوا و ظرفيت بار هيدروليكي و كاهش تمايل سيستم به مسدود شدن توسط biomass مي گردد. انواع مدلهاي مدياي صافي چكنده Cross Flow Media اين مديا از ورقه هاي مواج با زاويه 60 درجه در راستاي افق ساخته شده است. سيالي كه در روي آن ريخته مي شود، در نقاط تقاطع از هم جدا مي شوند. Vertical Flow Media اين مديا داراي كانل هاي عمودي با فواصل نقاط تماس در 1 فوت و فاقد cross-mixing points مي باشد و تنها بازپخش جريان را صورت مي دهد. در نتيجه در واكنش هاي فلاشينگ در bio-solids بسيار خوب مي باشند. Mixed Media شكل انتخابي مديا در bio-tower هاي مدرن با ارتفاع بيشتر از 16 فوت ، تركيبي از ۲لايه بستر cross flow در بالا و مدياي vertical در لايه هاي زيرين مي باشد. اين شكل، خاصيت پخش عالي در cross flow را با كاهش پتانسيل براي clogging در مدياي vertical Flow تركيب كرده، سبب سازگاري و بهره وري در تصفيه بيولوژيكي فاضلاب مي گردد. جنس تمامي طرح هاي صافي چكنده از ورق هاي PVC rigid، غير قابل اشتعال ساخته شده است. همچنين مقاوم در برابر پوسيدگي، قارچ، باكتري، اسيد و الكل هايي كه معمولاً در فاضلاب يافت مي شوند هستند. UV protection نيز به لايه هاي بالايي مدياي صافي كه مدت زمان زيادي در برابر نور خورشيد قرار دارد، افزوده مي شود.

رفرنس: http://schoolchemistry102.blogfa.com/post/15