فناوری فرآیند A2O با مخازن GFS برای تصفیه فاضلاب شهری نیوزیلند

این مقاله چگونگی استقرار فرآیند A2O در پروژه‌های تصفیه فاضلاب شهری در سراسر نیوزیلند، با استفاده از مخازن GFS به عنوان ظروف نگهداری مستحکم و مدولار را تشریح می‌کند. این مقاله به چالش‌های تولید و تصفیه فاضلاب در نیوزیلند در اوکلند، ولینگتون، کرایست‌چرچ و شوراهای منطقه‌ای، جریان تصفیه بیولوژیکی A2O، مزایای مخازن شیشه‌ای ذوب شده به فولاد، پوشش‌ها و مواد موجود، تجهیزات پشتیبان و چرایی اهمیت تحویل کلید در دست از یک منبع واحد برای جوامع ساحلی می‌پردازد.

جمعیت نیوزیلند در اطراف اوکلند، ولینگتون، کرایست‌چرچ، همیلتون، تاورانگا و کوئینزتاون متمرکز شده است، همراه با بسیاری از جوامع کوچک ساحلی و روستایی. خانوارها، مشاغل گردشگری، هتل‌ها، بیمارستان‌ها، مدارس، مناطق تجاری و مناطق صنعتی کوچک مختلط، فاضلاب شهری حاوی مواد آلی، نیتروژن، فسفر، عوامل بیماری‌زا، جامدات معلق و مواد شیمیایی خانگی یا صنعتی کوچک تولید می‌کنند. حفاظت‌های سختگیرانه زیست‌محیطی برای آب‌های پذیرنده - به ویژه بنادر ساحلی، مناطق پرورش صدف، رودخانه‌ها و دریاچه‌ها - به دلیل ارزش‌های زیست‌محیطی، فرهنگی و تفریحی آن‌ها اعمال می‌شود. زیرساخت‌های قدیمی، همراه با رویدادهای شدید بارندگی و نفوذ آب‌های زیرزمینی ساحلی، منجر به سرریز شدن و خطر بسته شدن سواحل در چندین شهر شده است. بسیاری از شوراها با سرمایه محدود، کمبود نیروی کار ماهر ساختمانی و هزینه‌های بالای کار در مناطق جغرافیایی پراکنده مواجه هستند. زمین برای تصفیه‌خانه‌های جدید محدود است و مالکان به عمر طولانی دارایی، تأثیر کم بو و قابلیت اطمینان تخلیه اثبات شده نیاز دارند. این شرایط باعث می‌شود یک تصفیه‌خانه فاضلاب شهری مدرن که بر اساس فرآیند A2O ساخته شده و در مخازن GFS قرار دارد، یک انتخاب استراتژیک برای شوراهای نیوزیلند باشد.

یک تصفیه‌خانه شهری مدرن نیوزیلندی از یک توالی بیولوژیکی مشخص پیروی می‌کند. فاضلاب ورودی ابتدا وارد یک مخزن جمع‌آوری می‌شود که جریان و کیفیت را متعادل می‌کند و اوج‌های روزانه و موج‌های بارندگی شدید را هموار می‌سازد. سپس فاضلاب به یک مخزن بی‌هوازی جریان می‌یابد، 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 ورودی 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 آمونیاک را به نیترات تبدیل می‌کنند. در بسیاری از کارخانه‌ها، یک مخزن راکتور زیستی غشایی (MBR) در ادامه قرار می‌گیرد که شفاف‌کننده ثانویه را جایگزین کرده و توده میکروبی متراکمی را برای تصفیه با راندمان بالا حفظ می‌کند. پساب نهایی قبل از تخلیه به اقیانوس، تخلیه به زمین یا استفاده مجدد، با ضدعفونی اشعه ماوراء بنفش (UV) تصفیه می‌شود. لجن باقی‌مانده به یک غلیظ‌کننده لجن هدایت شده، آب‌گیری شده و سپس برای کاربرد در زمین، کمپوست‌سازی یا دفع ایمن به خارج از سایت منتقل می‌شود.

فرآیند A2O - بی‌هوازی، بی‌هوازی، هوازی - یک پیکربندی بیولوژیکی فشرده است که به طور گسترده برای فاضلاب شهری انتخاب می‌شود زیرا کربن، نیتروژن و فسفر را در یک خط یکپارچه حذف می‌کند. در راکتور بی‌هوازی، ارگانیسم‌های انباشت‌کننده فسفات، مواد آلی قابل تجزیه زیستی را جذب کرده و در عین حال فسفر ذخیره شده را آزاد می‌کنند و زیست‌توده را برای حذف فسفر در پایین دست آماده می‌کنند. در راکتور بی‌هوازی، نیترات برگشتی از منطقه هوازی به گاز نیتروژن کاهش می‌یابد و بار کل نیتروژن را کاهش داده و از تالاب‌ها، مصب‌ها و دریاچه‌ها در برابر یوتریفیکاسیون محافظت می‌کند. در راکتور هوازی، میکروارگانیسم‌ها اکسیداسیون کربن را کامل کرده، آمونیاک را به نیترات نیتریفیک می‌کنند و فسفر را جذب می‌کنند که در نهایت با لجن زائد حذف می‌شود. جریان‌های داخلی مایع مخلوط و لجن، سه منطقه را به یک حلقه بسته متصل می‌کنند و جمعیت‌های میکروبی پایدار را علی‌رغم جریان‌های متغیر ناشی از گردشگری و بارندگی فصلی حفظ می‌کنند. برای شوراهای نیوزیلند، فرآیند A2O جذاب است زیرا با مصرف انرژی متوسط، قابلیت ته‌نشینی خوب لجن و تأثیر کم بو در صورت محصور بودن، قوانین سختگیرانه تخلیه ساحلی را برآورده می‌کند.

مخازن GFS برای محیط خدماتی ساحلی، معتدل و گاهی لرزه‌خیز نیوزیلند مناسب هستند. GFS با ذوب شیشه مذاب بر روی صفحات فولادی در دمای بالا، یک پیوند غیرآلی و بی‌اثر ایجاد می‌کند که استحکام و انعطاف‌پذیری فولاد را با مقاومت عالی شیشه در برابر خوردگی ترکیب می‌کند. پوشش دوگانه (2C2F) در برابر حمله سولفید هیدروژن، خوردگی هوای دریا، بو و شرایط متناوب مرطوب و خشک موجود در واحدهای تصفیه بیولوژیکی مقاومت می‌کند. از آنجایی که پانل‌ها در کارخانه پوشش داده شده و در محل پیچ می‌شوند، قطعات را می‌توان در سراسر جزایر و بنادر منطقه‌ای حمل کرد و نصب سریع و بدون عملیات جوشکاری بزرگ در محل انجام می‌شود. پوشش شیشه‌ای صاف از رسوب‌گذاری جلوگیری کرده و بازرسی و تمیز کردن را ساده می‌کند، در حالی که ساختار پانل مدولار با افزودن دورهای اضافی با رشد گردشگری و جریان‌های شهری، امکان افزایش ظرفیت را فراهم می‌کند. مخازن GFS که مطابق با استانداردهای بین‌المللی آب آشامیدنی و زیست‌محیطی گواهی شده‌اند، عمر خدماتی طولانی، نگهداری کم و اقتصاد چرخه عمر قوی را برای دارایی‌های تصفیه فاضلاب شهری نیوزیلند ارائه می‌دهند.

Center Enamel طیف گسترده‌ای از پوشش‌ها و مواد مخزن فراتر از مخازن استاندارد GFS را ارائه می‌دهد و به مهندسان اجازه می‌دهد تا هر واحد را با شرایط دقیق سرویس خود مطابقت دهند:

• سقف گنبدی ژئودزیک آلومینیومی -مقاومت پیشرفته در برابر خوردگی، قابلیت دهانه باز طولانی، ساخت کارآمد و حداقل نگهداری، ایده‌آل برای مخازن در معرض ساحل 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 پرفشار.
• سقف غشایی تک و دوگانه -انتخاب 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 عالی ضد خوردگی و عمر طولانی در محیط‌های ساحلی خشن.
• سقف FRP -مناسب برای وظایف غیر هوابند مانند ذخیره‌سازی آب آشامیدنی، کشاورزی، آب آتش‌نشانی و فاضلاب، در اشکال گنبدی یا تخت موجود است.

علاوه بر این پوشش‌ها، محدوده مخازن شامل مخازن فولادی گالوانیزه  با پوشش گالوانیزه گرم بادوام، مخازن اپوکسی پیوند شده با فیوژن (FBE)  توسعه یافته با فناوری پوشش AkzoNobel، و مخازن فولاد ضد زنگ AISI 304/316  برای مایعات با خلوص بالا یا بسیار خورنده.

تجهیزات کمکی قابل اعتماد، هسته بیولوژیکی را در برابر تغییرات بارندگی و جریان‌های ناشی از گردشگری نیوزیلند پایدار نگه می‌دارد. Center Enamel یک بسته تجهیزات هماهنگ برای کارخانه‌های شهری عرضه می‌کند:

• دستگاه آب‌گیری لجن پیچ استک -به طور مداوم لجن زائد را غلیظ کرده و به کیک خشک تبدیل می‌کند و هزینه‌های حمل و نقل و دفع یا کاربرد در زمین را در مناطق پراکنده کاهش می‌دهد.
• پمپ انتقال لجن -لجن غلیظ شده را بین غلیظ‌کننده، واحد آب‌گیری و نقاط بارگیری حتی در غلظت جامد بالا به طور قابل اعتماد منتقل می‌کند.
• میکسر زیردریایی -از ته‌نشینی در مخازن بی‌هوازی و بی‌هوازی جلوگیری کرده و تماس یکنواخت بین میکروارگانیسم‌ها و بستر را تضمین می‌کند.
• پمپ بالابر -جریان‌های ورودی یا میانی را بین مراحل هیدرولیکی که اختلاف ارتفاع وجود دارد، با ردپای فشرده و سرویس آسان منتقل می‌کند.
• استریلایزر UV -ضدعفونی نهایی پساب MBR یا ثانویه را انجام می‌دهد و باکتری‌ها و ویروس‌ها را غیرفعال می‌کند تا استانداردهای تخلیه ساحلی نیوزیلند را برآورده کند.
• پمپ برگشت لجن -لجن ته‌نشین شده را به ابتدای خط بیولوژیکی بازمی‌گرداند و غلظت زیست‌توده مورد نیاز برای عملکرد پایدار A2O را حفظ می‌کند.

این اجزا با هم کار می‌کنند تا مخازن A2O جریان ورودی، اختلاط، بازچرخش و مدیریت لجن را به طور مداوم در طول جریان‌های کم فصل خشک و رویدادهای طوفانی شدید دریافت کنند.

Center Enamel یک شرکت جامع با فناوری پیشرفته است که بر مهندسی تصفیه فاضلاب، پیمانکاری بخش فرآیند و تولید تجهیزات تمرکز دارد. برای تحویل پروژه تصفیه فاضلاب شهری نیوزیلند، این به معنای یک شریک مسئول واحد است:

• مهندسی کامل داخلی -یک تیم اختصاصی مسئول طراحی زیست‌محیطی، ساخت، راه‌اندازی و تحقیق و توسعه است و اصطکاک هماهنگی چندین فروشنده در سایت‌های جزیره‌ای و منطقه‌ای را از بین می‌برد.
• ظرفیت تولید قوی -یک مرکز تحقیق و توسعه و تولید 150,000 متر مربعی که سالانه 300,000 پانل تولید می‌کند، تحویل به موقع مخازن GFS، پوشش‌ها و تجهیزات کمکی را تضمین می‌کند.
• تحویل کلید در دست -خدمات شامل طراحی مهندسی، ساخت تجهیزات و ساخت در محل، با پشتیبانی نیروی کار ماهر نصب است.
• تجربه پروژه جهانی -Center Enamel پروژه‌های تصفیه فاضلاب را در چندین کشور در بخش‌های فاضلاب شهری، بیوگاز، دام و صنعتی اجرا کرده است.
• طراحی فرآیند سفارشی -هسته بیولوژیکی A2O می‌تواند با MBR، ضدعفونی UV و مدیریت پیشرفته لجن برای برآورده کردن استانداردهای تخلیه ساحلی یا استفاده مجدد محلی جفت شود.
• پشتیبانی عملیاتی بلندمدت -راه‌اندازی، آموزش اپراتور و تأمین قطعات یدکی به تیم‌های محلی کمک می‌کند تا عملکرد طراحی را در طول عمر کارخانه حفظ کنند.

جوامع ساحلی نیوزیلند به راه‌حل‌های تصفیه فاضلاب شهری نیاز دارند که از بنادر، آب‌های صدف‌دار و سواحل تفریحی محافظت کرده و در عین حال عمر طولانی دارایی و تأثیر کم بو را ارائه دهند. فرآیند A2O، که در مخازن مدولار GFS قرار گرفته و با پوشش‌های مخصوص ساخته شده پوشانده شده است، حذف پایدار کربن، نیتروژن و فسفر را فراهم می‌کند و در عین حال امکان گسترش مرحله‌ای را نیز می‌دهد. درگیر شدن با یک ارائه‌دهنده کلید در دست از یک منبع واحد، تحویل را در سراسر لجستیک جزیره‌ای ساده می‌کند، هزینه چرخه عمر را محافظت می‌کند و پسابی تولید می‌کند که می‌تواند به طور ایمن تخلیه شود. قابلیت طراحی، تولید و نصب یکپارچه Center Enamel برای پاسخگویی به این تقاضا قرار گرفته است.

بنادر و مصب‌های نیوزیلند از صدف‌گیری، تفریح و ارزش‌های فرهنگی پشتیبانی می‌کنند. تخلیه مواد مغذی و عوامل بیماری‌زا می‌تواند باعث شکوفایی جلبکی، بسته شدن سواحل و آلودگی بستر صدف شود، بنابراین تصفیه‌خانه‌ها باید هر دو را به طور قابل اعتماد حذف کنند.

بله. از آنجایی که مخازن GFS پیچ شده و مدولار هستند، می‌توان دورهای پانل اضافی را با رشد جمعیت و جریان‌های گردشگری اضافه کرد و امکان سرمایه‌گذاری مرحله‌ای را بدون جایگزینی مخازن موجود فراهم کرد.

تابش UV باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر میکروارگانیسم‌ها را بدون افزودن مواد شیمیایی باقی‌مانده غیرفعال می‌کند. این یک مانع نهایی فشرده را فراهم می‌کند که به پساب کمک می‌کند تا پس از تصفیه بیولوژیکی، استانداردهای تخلیه ساحلی را برآورده کند.