پیشرو در فرآیند A2O و مخازن GFS برای تصفیه فاضلاب شهری استرالیا

این مقاله توضیح می‌دهد که چگونه فرآیند A2O در پروژه‌های تصفیه فاضلاب شهری در سراسر استرالیا با استفاده از مخازن GFS به عنوان ظروف نگهداری بادوام و کم‌نگهداری به کار گرفته می‌شود. ما به چالش‌های تولید و تصفیه فاضلاب کشور، جریان تصفیه بیولوژیکی، نقش مخازن شیشه‌ای ذوب شده به فولاد، پوشش‌های موجود و مواد مخزن، تجهیزات پشتیبان و چرایی اهمیت یک شریک کلید در دست تک منبع برای شوراهای استرالیا و شرکت‌های آب می‌پردازیم.

شهرهای متمرکز ساحلی استرالیا - سیدنی، ملبورن، بریزبن، پرت، آدلاید و بسیاری از مراکز منطقه‌ای - حجم زیادی و رو به رشدی از فاضلاب شهری تولید می‌کنند. خانوارها، مناطق تجاری، تأسیسات عمومی، مناطق گردشگری و مناطق صنعتی کوچک مختلط، فاضلاب حاوی مواد آلی، نیتروژن، فسفر، عوامل بیماری‌زا، جامدات معلق و مواد شیمیایی خانگی یا صنعتی را تخلیه می‌کنند. مقررات سختگیرانه زیست‌محیطی از خورهای ساحلی حساس، حوضه آبریز صخره بزرگ مرجانی و رودخانه‌های داخلی محافظت می‌کنند، بنابراین حذف مواد مغذی و عوامل بیماری‌زا دیگر اختیاری نیست. چرخه‌های خشکسالی، رویدادهای طوفانی شدیدتر و شبکه‌های لوله‌کشی فرسوده، خطرات نفوذ و سرریز را به همراه دارند، در حالی که بسیاری از شهرهای منطقه‌ای با سرمایه محدود، کمبود نیروی کار ماهر و هزینه بالای ساخت‌وساز از راه دور مواجه هستند. زمین برای تأسیسات تصفیه جدید به شدت محدود است و مالکان عمر طولانی دارایی، نگهداری قابل پیش‌بینی و عملکرد اثبات شده را مطالبه می‌کنند. این فشارها باعث می‌شود یک تصفیه‌خانه فاضلاب شهری مدرن که بر اساس فرآیند A2O ساخته شده و در مخازن GFS قرار دارد، انتخابی قانع‌کننده برای شرکت‌های آب استرالیا باشد.

یک تصفیه‌خانه شهری مدرن استرالیایی از یک مسیر بیولوژیکی مشخص پیروی می‌کند. ابتدا فاضلاب وارد یک مخزن جمع‌آوری می‌شود که جریان و کیفیت را یکنواخت می‌کند و اوج‌های روزانه و موج‌های طوفان را هموار می‌سازد. سپس فاضلاب وارد یک مخزن بی‌هوازی می‌شود، جایی که میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی ترکیبات آلی پیچیده را به مولکول‌های ساده‌تر تجزیه می‌کنند. سپس به یک مخزن بی‌هوازی می‌گذرد، جایی که باکتری‌های نیتریفیک کننده از کربن فاضلاب برای کاهش نیترات از مایع مخلوط برگشتی به گاز نیتروژن استفاده می‌کنند. سپس مایع مخلوط به یک مخزن هوازی منتقل می‌شود، جایی که باکتری‌های هوازی مواد آلی باقی‌مانده را بیشتر اکسید کرده و نیتریفیکاسیون را انجام می‌دهند و نیتروژن آمونیاکی را به نیترات تبدیل می‌کنند. در بسیاری از تصفیه‌خانه‌ها، یک مخزن راکتور زیستی غشایی (MBR) در ادامه قرار می‌گیرد که جایگزین شفاف‌کننده ثانویه شده و زیست‌توده میکروبی متراکمی را برای تصفیه با راندمان بالا و پساب با درجه بازیافت حفظ می‌کند. پساب نهایی با ضدعفونی فرابنفش (UV) قبل از تخلیه، خروجی اقیانوسی یا بازیافت، تصفیه می‌شود. لجن باقی‌مانده به یک غلیظ‌کننده لجن هدایت شده، آب‌گیری شده و سپس برای استفاده مجدد مفید، کمپوست‌سازی یا دفع ایمن به خارج از سایت منتقل می‌شود.

فرآیند A2O - بی‌هوازی، بی‌هوازی، هوازی - یک پیکربندی بیولوژیکی پرکاربرد برای فاضلاب شهری است زیرا به طور همزمان کربن آلی، نیتروژن و فسفر را حذف می‌کند. در مرحله بی‌هوازی، ارگانیسم‌های انباشت‌کننده فسفات، اسیدهای چرب فرار را جذب کرده و فسفر ذخیره شده را آزاد می‌کنند و حذف بیولوژیکی فسفر را فراهم می‌کنند. در مرحله بی‌هوازی، نیترات بازیافتی از منطقه هوازی به گاز نیتروژن نیتریفیک می‌شود و بار کل نیتروژن را کاهش داده و از آب‌های پذیرنده حساس در برابر یوفتروفیکاسیون محافظت می‌کند. در مرحله هوازی، میکروارگانیسم‌ها مواد آلی باقی‌مانده را اکسید کرده، آمونیاک را به نیترات نیتریفیک می‌کنند و فسفر را با جذب لوکس که در نهایت با لجن زائد حذف می‌شود. گردش داخلی مایع مخلوط و گردش لجن، سه منطقه را به یک حلقه بسته متصل می‌کند. فرآیند A2O به ویژه با شرایط استرالیا مطابقت دارد زیرا محدودیت‌های سختگیرانه تخلیه مواد مغذی را در حوضه‌های آبریز خورها و صخره‌ها برآورده می‌کند، تقاضای انرژی متوسط، عملکرد پایدار در جریان‌های متغیر را ارائه می‌دهد و پسابی مناسب برای تغذیه مجدد سفره‌های آب زیرزمینی، آبیاری شهری یا استفاده مجدد صنعتی - اولویت کلیدی در قاره‌ای با کمبود آب - تولید می‌کند.

مخازن GFS برای محیط خدمات متنوع استرالیا، از سایت‌های گرمسیری شمالی تا شهرهای معتدل جنوبی، مناسب هستند. مخازن GFS که با ذوب شیشه مذاب بر روی صفحات فولادی در دمای بالا تولید می‌شوند، یک پیوند بی‌اثر و معدنی تشکیل می‌دهند که استحکام فولاد ساختاری را با مقاومت عالی در برابر خوردگی شیشه ترکیب می‌کند. ساختار پوشش دوگانه (2C2F) یک مانع پیوسته در برابر حمله سولفید هیدروژن، بوهای فاضلاب و شرایط متناوب مرطوب و خشک رایج در واحدهای تصفیه بیولوژیکی ایجاد می‌کند. پانل‌ها در کارخانه ساخته شده و در محل پیچ می‌شوند که مدت زمان ساخت، جوشکاری در محل و قرار گرفتن در معرض آب و هوا را در پروژه‌های استرالیا کاهش می‌دهد. پوشش داخلی صاف آن در برابر رسوب و تجمع بیوفیلم مقاوم است و بازرسی و تمیز کردن را ساده می‌کند، در حالی که طراحی پانل مدولار با افزودن دورهای اضافی با رشد جریان‌های شهری، امکان افزایش ظرفیت آینده را فراهم می‌کند. مخازن GFS که مطابق با استانداردهای بین‌المللی آب آشامیدنی و زیست‌محیطی گواهی شده‌اند، عمر طولانی خدمات، نگهداری کم و هزینه چرخه عمر قابل پیش‌بینی را برای دارایی‌های تصفیه فاضلاب شهری استرالیا ارائه می‌دهند.

Center Enamel طیف کاملی از پوشش‌ها و مواد مخزن فراتر از مخازن استاندارد GFS را عرضه می‌کند و به مهندسان اجازه می‌دهد تا هر واحد را با وظیفه خاص خود مطابقت دهند:

• سقف گنبدی ژئودزیک آلومینیومی-مقاومت در برابر خوردگی پیشرفته، قابلیت دهانه باز گسترده، ساخت مقرون به صرفه و حداقل نگهداری، مناسب برای مخازن فضای باز و حساس به بو.
• سقف شیشه‌ای ذوب شده به فولاد-سقف مخروطی هوابند با تیرهای داخلی یا خارجی، مناسب برای کنترل بو و کاربردهای فاضلاب تحت فشار یا پرتقاضا.
• سقف غشایی تک و دوگانه-گزینه برتر برای هضم بی‌هوازی و بازیابی بیوگاز، با جمع‌آوری گاز یکپارچه و مهار بو.
• سقف عرشه ناودانی آلیاژ آلومینیوم-پوشش اقتصادی برای ذخیره‌سازی آب آشامیدنی، فاضلاب و آب آتش‌نشانی، که باران و باد را دفع می‌کند بدون اینکه نیاز به هوابندی داشته باشد.
• سقف فولاد ضد زنگ-عملکرد قوی ضد خوردگی و عمر طولانی خدمات در محیط‌های ساحلی یا داخلی خشن.
• سقف FRP-مناسب برای کاربردهای غیر هوابند مانند آب آشامیدنی، کشاورزی، آب آتش‌نشانی و ذخیره‌سازی فاضلاب، در اشکال گنبدی یا تخت موجود است.

در کنار پوشش‌ها، مجموعه مخازن شاملمخازن فولادی گالوانیزه با پوشش محافظ سخت و مقاوم در برابر سایش،مخازن اپوکسی پیوند شده با فیوژن (FBE) توسعه یافته با فناوری پوشش AkzoNobel، ومخازن فولاد ضد زنگ AISI 304/316 برای پرتقاضاترین وظایف با خلوص بالا و خورنده.

یک تصفیه‌خانه شهری تنها زمانی قابل اعتماد عمل می‌کند که تجهیزات کمکی آن با هسته بیولوژیکی مطابقت داشته باشد. Center Enamel یک بسته هماهنگ برای سایت‌های استرالیا ادغام می‌کند:

• دستگاه آب‌گیری لجن پیچی-به طور مداوم لجن باقی‌مانده را غلیظ کرده و به کیک قابل مدیریت آب‌گیری می‌کند و حجم حمل و نقل و هزینه دفع یا استفاده مجدد را کاهش می‌دهد.
• پمپ انتقال لجن-لجن غلیظ شده را بین غلیظ‌کننده، واحد آب‌گیری و نقاط بارگیری حتی در غلظت جامد بالا منتقل می‌کند.
• میکسر زیردریایی-مایع مخلوط را در مخازن بی‌هوازی و بی‌هوازی همگن نگه می‌دارد، از رسوب جلوگیری کرده و تماس بین میکروب‌ها و بستر را تضمین می‌کند.
• پمپ بالابر-جریان‌های ورودی یا میانی را بین مراحل هیدرولیکی که اختلاف ارتفاع وجود دارد، با نصب فشرده و نگهداری آسان منتقل می‌کند.
• ضدعفونی کننده UV-ضدعفونی نهایی پساب MBR یا ثانویه را فراهم می‌کند و باکتری‌ها و ویروس‌ها را به طور موثر غیرفعال می‌کند تا تخلیه با مقررات استرالیا و هنجارهای استفاده مجدد مطابقت داشته باشد.
• پمپ برگشت لجن-لجن ته‌نشین شده را به ابتدای مسیر بیولوژیکی بازمی‌گرداند و غلظت زیست‌توده مورد نیاز برای عملکرد پایدار A2O را حفظ می‌کند.

این واحدها با هم مخازن A2O را در طول اوج تقاضای فصل خشک و جریان‌های شدید طوفان، به طور مداوم تغذیه، مخلوط، گردش و تخلیه می‌کنند.

به عنوان یک شرکت جامع با فناوری پیشرفته که در مهندسی تصفیه فاضلاب، پیمانکاری بخش فرآیند و تولید تجهیزات تخصص دارد، Center Enamel به عنوان یک شریک واحد مسئول برای تحویل پروژه‌های تصفیه فاضلاب شهری استرالیا عمل می‌کند:

• قابلیت مهندسی یکپارچه-یک تیم داخلی طراحی زیست‌محیطی، ساخت، راه‌اندازی و تحقیق و توسعه را پوشش می‌دهد و بار هماهنگی چندین فروشنده را برطرف می‌کند.
• پایگاه تولید قوی-یک مرکز تحقیق و توسعه و تولید 150,000 متر مربعی با خروجی سالانه 300,000 پانل، تحویل سریع مخازن GFS، پوشش‌ها و تجهیزات کمکی را پشتیبانی می‌کند.
• تحویل پروژه کلید در دست-خدمات شامل طراحی مهندسی، تولید تجهیزات و ساخت در محل، با پشتیبانی نیروی کار ماهر نصب است.
• سابقه جهانی اثبات شده-Center Enamel پروژه‌های تصفیه فاضلاب را در چندین کشور در بخش‌های فاضلاب شهری، دامپروری، مهندسی بیوگاز و فاضلاب صنعتی تحویل داده است.
• انعطاف‌پذیری فرآیند-هسته بیولوژیکی A2O را می‌توان با MBR، ضدعفونی UV و مدیریت پیشرفته لجن ترکیب کرد تا اهداف تخلیه، استفاده مجدد یا بازیافت آب را برآورده کند.
• پشتیبانی بلندمدت-راهنمایی راه‌اندازی، آموزش اپراتور و در دسترس بودن قطعات یدکی به تیم‌های محلی کمک می‌کند تا تصفیه‌خانه‌ها را سال به سال با عملکرد طراحی شده اجرا کنند.

محیط شهری استرالیا با کمبود آب و مبتنی بر مقررات، به راه‌حل‌های تصفیه فاضلاب شهری نیاز دارد که حذف مواد مغذی، قابلیت استفاده مجدد و عمر طولانی دارایی را ترکیب کند. فرآیند A2O، که در مخازن مقاوم در برابر خوردگی GFS قرار گرفته و با پوشش‌های مخصوص طراحی شده و تجهیزات کمکی مطابق، یک مسیر اثبات شده و مقیاس‌پذیر برای انطباق ارائه می‌دهد. درگیر شدن با یک ارائه‌دهنده کلید در دست تک منبع، ریسک برنامه را کاهش می‌دهد، هزینه چرخه عمر را کنترل می‌کند و پسابی تولید می‌کند که می‌تواند به طور ایمن تخلیه یا بازیافت شود. پیشنهاد جامع Center Enamel - از طراحی بیولوژیکی تا آب‌گیری و ضدعفونی - برای این زمینه پرتقاضا ساخته شده است.

چرا حذف مواد مغذی در استرالیا اولویت بالایی دارد؟ 

تخلیه نیتروژن و فسفر باعث شکوفایی جلبکی، آسیب به صخره‌ها و تخریب خورها می‌شود. رژیم‌های نظارتی استرالیا به طور فزاینده‌ای محدودیت‌های پایین مواد مغذی را، به ویژه در خورهای حساس ساحلی و حوضه آبریز صخره بزرگ مرجانی، اعمال می‌کنند.

MBR چگونه از بازیافت آب پشتیبانی می‌کند؟ 

راکتور زیستی غشایی از غشاهای اولترافیلتراسیون یا میکروفیلتراسیون به جای شفاف‌کننده ثانویه استفاده می‌کند و پساب شفاف و با ذرات کم تولید می‌کند که می‌تواند برای آبیاری شهری، استفاده مجدد صنعتی یا تغذیه مجدد سفره‌های آب زیرزمینی بیشتر تصفیه شود.

پس از آب‌گیری چه اتفاقی برای لجن می‌افتد؟ 

لجن آب‌گیری شده معمولاً تثبیت شده و سپس به عنوان بیوسولید، کمپوست یا در محل دفن زباله با پوشش دفع می‌شود. غلیظ کردن قبل از آب‌گیری حجم را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و هزینه‌های حمل و نقل و جابجایی را کاهش می‌دهد.