صافی چکنده در تصفیه فاضلاب یا فیلتر چکنده یکی از روش‌های پیشرفته در تصفیه فاضلاب است که بر پایه تصفیه بیولوژیکی عمل می‌کند و برای تصفیه فاضلاب‌های بهداشتی و صنعتی به کار می‌رود. این روش با استفاده از صافی چکنده بیولوژیکی و فراهم آوردن بستر مناسب برای رشد و تغذیه میکروارگانیسم‌ها، شرایط لازم برای حذف مواد آلی و کاهش BOD فراهم می‌آورد. در نتیجه، کیفیت آب خروجی به سطح قابل قبولی می‌رسد. در این مقاله، مجموعه فرآب تدبیر به بررسی جزئیات این روش، انواع مختلف آن، مزایا و معایب، و نکات مهم در طراحی و اجرای سیستم‌های صافی چکنده پرداخته خواهد شد.
صافی چکنده در تصفیه فاضلاب
استفاده از میکروارگانیسم‌ها در فرایند تصفیه آب و فاضلاب یکی از مؤثرترین و رایج‌ترین روش‌ها است که در آن مواد آلی موجود در پساب‌ها توسط باکتری‌های هوازی و بی‌هوازی تجزیه می‌شوند. با توجه به هزینه پایین راه‌اندازی و بهره‌وری بالا در مقایسه با روش‌های دیگر مانند لجن فعال، سیستم‌های صافی چکنده به‌ویژه در تصفیه‌خانه‌های شهرهای کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند.
صافی چکنده در تصفیه فاضلاب دارای لایه‌ای از سنگ، ماسه یا مواد پلاستیکی می باشد که به‌صورت چند لایه روی هم قرار گرفته و محیط مناسبی برای رشد میکروارگانیسم‌های هوازی فراهم می‌آورد. در این روش، پساب وارد لایه‌های مختلف بستر می‌شود و میکروارگانیسم‌ها مواد آلی را تجزیه می‌کنند.
به علاوه، برای جلوگیری از گرفتگی نازل‌ها و حفظ عملکرد سیستم، باید از تصفیه فیزیکی پیش از فرایند بیولوژیکی استفاده شود تا مواد جامد معلق بزرگ ابتدا جمع‌آوری شوند. این روش به‌ویژه در تصفیه فاضلاب‌های شهری و صنعتی با ظرفیت بالا به‌عنوان یک مرحله پیش‌تصفیه مؤثر در نظر گرفته می‌شود.
انواع فیلتر چکنده در تصفیه فاضلاب
فیلترهای چکنده به‌عنوان یکی از روش‌های مؤثر تصفیه فاضلاب، در انواع مختلف با ساختارهای متنوع برای استفاده در تصفیه فاضلاب‌های بهداشتی و صنعتی طراحی شده‌اند. انتخاب مناسب‌ترین نوع فیلتر بستگی به ویژگی‌های پساب، ظرفیت تصفیه خانه و شرایط محیطی دارد. در این بخش به بررسی انواع مختلف فیلترهای چکنده و ویژگی‌های آن‌ها پرداخته می‌شود.
1. فیلتر چکنده با بستر سنگی
یکی از رایج‌ترین انواع فیلترهای چکنده، استفاده از قلوه سنگ‌ها به‌عنوان بستر است. این صافی چکنده ها از چند لایه قلوه سنگ با اندازه‌های مختلف تشکیل شده‌اند که در لایه‌های ابتدایی از سنگ‌های بزرگ (قطر 8 تا 18 سانتی‌متر) و در لایه‌های بعدی سنگ‌های کوچک‌تر استفاده می‌شود. فاضلاب به‌وسیله لوله‌ها یا ستون‌های دوار که به‌طور دوره‌ای پساب را در سطح بستر می‌پاشند، وارد این بستر می‌شود. این ساختار باعث ایجاد شرایط مطلوب برای رشد میکروارگانیسم‌های هوازی و حذف مواد آلی از فاضلاب می‌شود.
2. فیلتر چکنده با بستر پلاستیکی
در این نوع فیلتر، به‌جای قلوه سنگ‌ها، از مواد پلاستیکی خاص (پکینگ مدیا) برای ساخت بستر استفاده می‌شود. این بسترها نسبت به بسترهای سنگی سبک‌تر و دارای ظرفیت تبادل هوا بالاتری هستند. برای پخش یکنواخت فاضلاب روی بستر، از نازل‌های گردان استفاده می‌شود که سرعت پخش پساب را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد. این نوع فیلترها معمولاً عملکرد بهتری در حذف BOD دارند.
3. فیلتر چکنده بازچرخشی
در این نوع فیلترها، پس از تصفیه، پساب‌های ته‌نشین شده مجدداً وارد بستر می‌شوند. این عمل نه‌تنها از رشد حشرات و بوی نامطبوع جلوگیری می‌کند، بلکه بهبود عملکرد و کارایی سیستم را نیز به همراه دارد.
همچنین، فیلترهای چکنده بر اساس عملکرد می‌توانند به سه گروه با نرخ پایین، متوسط و بالا تقسیم شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربرد خاص خود را دارند.
مزایای استفاده از فیلتر چکنده در تصفیه فاضلاب
با وجود انواع مختلف روش‌های تصفیه فاضلاب، روش صافی چکنده بیولوژیکی به‌دلیل مزایای متعددی که دارد، به‌ویژه در تصفیه‌خانه‌هایی با ظرفیت متوسط، مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. در اینجا به برخی از مزایای برجسته این روش برای تصفیه فاضلاب اشاره می‌کنیم:
- هزینه راه‌اندازی پایین و صرفه‌جویی اقتصادی
هزینه اولیه نصب صافی چکنده در تصفیه فاضلاب نسبت به دیگر روش‌های تصفیه فاضلاب پایین‌تر است، که این امر منجر به صرفه‌جویی اقتصادی برای بهره‌برداران می‌شود.
- عدم نیاز به تخصص بالا در راه‌اندازی
نصب و راه‌اندازی این سیستم‌ها به تخصص‌های پیچیده نیاز ندارد و می‌تواند توسط تکنسین‌های با تجربه انجام شود.
- حفظ کارایی با تغییرات دبی فاضلاب
سیستم‌های صافی چکنده قادر به حفظ کارایی خود در برابر تغییرات دبی فاضلاب هستند و عملکرد آن‌ها تحت تأثیر نوسانات ورودی قرار نمی‌گیرد.
- قدرت بالا در نیترات‌زدایی
این روش دارای قدرت بالا در حذف نیترات‌ها از فاضلاب است که در تصفیه فاضلاب‌های صنعتی و بهداشتی اهمیت ویژه‌ای دارد.
نکات مهم در طراحی سیستم‌های تصفیه با فیلتر چکنده بیولوژیکی
در طراحی تصفیه‌خانه‌هایی که از فیلترهای چکنده بیولوژیکی استفاده می‌کنند، رعایت چند نکته اساسی بسیار اهمیت دارد. این نکات به بهبود کارایی سیستم و عملکرد صحیح آن کمک می‌کنند و در فرآیند تصفیه تأثیرگذار هستند. در اینجا به برخی از مهم‌ترین نکات طراحی پرداخته می‌شود:
- توجه به سیستم زهکشی بستر
برای اطمینان از جریان صحیح اکسیژن در بستر، باید سیستم زهکشی به‌طور صحیح طراحی شود. کانال‌های فرعی باید با شیب 1 تا 2 درصد قرار بگیرند تا هوا به‌راحتی در بستر جریان یابد.
- انتخاب فاصله مناسب بین بازوهای گردان و بستر
فاصله بین بازوهای گردان و بستر باید به‌گونه‌ای تنظیم شود که حداکثر فاصله از سطح بستر 15 سانتی‌متر باشد تا توزیع یکنواخت فاضلاب و اکسیژن در تمام بستر تضمین شود.
- توجه به ارتفاع بستر بر اساس ویژگی‌های فاضلاب
ارتفاع بستر باید متناسب با نوع فیلتر چکنده، حجم فاضلاب و عوامل محیطی انتخاب شود. ارتفاع بستر معمولاً باید حداقل 1.5 متر و حداکثر 3 متر باشد.
- انتخاب سازه مناسب برای نگهداری بستر
سازه نگهدارنده بستر باید مقاوم و مناسب برای تحمل بار فیلتر چکنده و فاضلاب در حال تصفیه باشد. این سازه باید به‌طور صحیح نصب شود تا از بروز مشکلات در طول زمان جلوگیری کند.
سخن پایانی
روش صافی چکنده یکی از سیستم‌های مؤثر و مقرون‌به‌صرفه برای تصفیه فاضلاب به‌ویژه در تصفیه‌خانه‌های با ظرفیت متوسط است. این روش به دلیل سادگی در طراحی، هزینه پایین راه‌اندازی و کارایی بالا در حذف مواد آلی و نیترات‌ها، انتخابی مناسب برای بسیاری از پروژه‌های تصفیه فاضلاب به‌شمار می‌آید. با توجه به نکات کلیدی در طراحی و راه‌اندازی این سیستم، می‌توان به نتایج مطلوبی دست یافت و از مزایای آن در بهبود کیفیت آب و کاهش آلودگی محیط زیست بهره‌برداری کرد. توجه به جزئیات فنی و انتخاب صحیح سیستم مناسب برای هر پروژه، ضامن عملکرد بهینه و پایدار خواهد بود.
