پایان نامه تصفیه فاضلاب سپتیک تانگ
- مقدمه ، ضرورت تحقیق
نیاز
انسان به محیط سالم امری انکارناپذیر است که بسادگی نمی توان از کنار آن
گذشت ، چرا که متابولیسم بدن انسان در سایه محیط زیستی سالم راندمانی مطلوب
از خود نشان میدهد و این مهم میسر نمی شود مگر اینکه در حفظ و نگهداری
محیط زیست نهایت دقت و تلاش بکار گرفته شود در راستای اهمیت همین مسئله است
که بحث تصفیه فاضلاب به میان می آید و دفت و تأمل در این امر کمک شایانی
به سلامت محیط زیست می کند . از حدود یکصد سال پیش که رابطه ای بین اثر
باکتریها و میکروبهای بیماریزا آشکار گشت انسان بفکر پاکسازی آبهای آلودهخ
افتاد ، بعبارت دیگر فن تصفیه آب و فاضلاب در روند امروزی خود بیشتر در اثر
پیشرفت علم زیست شناسی و پزشکی بوجود آمده است (1)
پرداختن و
توجه به این فن از آنجا شروع گشت که بتدریج برای جلوگیری از آلوده شدن
منابع طبیعی آب و بویژه رودخانه ها ، ورود فاضلاب به این منابع ممنوع اعلام
گردید .متأسفانه افزایش شهرنشینی و پیشرفتهای صنعتی نه تنها باعث بالا
رفتن میزان مصرف آب گردیده بلکه میزان آلودگی آبها را نیز افزایش داده است
مخصوصا" که با گذشت زمان بعلت کاربرد دهها محصول شیمیایی جدید در زندگی
روزمره و ورود آنها به فاضلاب شهری و تخلیه فاضلاب به آبها و یا مصرف
هزاران ترکیب جدید شیمیایی در صنایع و تخلیه آنها به جریانها از طریق
پسابها موضوع آلودگی محیط زیست را پیچیده تر ساخته است .بنا به دلایل ذکر
شده ، تصفیه فاضلاب امری کاملا" ضروری بنظر رسیده و این ضرورت انگیزه ای
جهت ساختن تصفیه خانه های بزرگ و مدرن گردید .
اما ،
بعلت اینکه تصفیه خانه های بزرگ نیاز به صرف هزینه فراوان دارد لذا بطور
خود بخود ساخت آنها محدود میشود و بجای آنها تصفیه خانه های کوچکتر و
محدودتری در نظر گرفته می شوند .
منظور از
تصفیه خانه های کوچک ، تصفیه خانه هایی هستند که بنا به عللی که توضیح
داده خواهد شد چند واحد از تأسیسات تصفیه خانه بزرگ در آن بکلی حذف و یا
ساختمان آن در واحدهای دیگر ادغام شده اند . مهمترین عاملی که موجب کوچک
شدن یک تصفیه خانه می شود ، عبارت از کم بودن جمعیتی است که فاضلاب آنها به
تصفیه خانه می رسد . بعلاوه علل زیر نیز میتواند کوچک شدن طرح یک تصفیه
خانه گردد (1) :
1- عدم نیاز به تصفیه کامل فاضلاب
2- علل اقتصادی .
3- نوع آلودگی فاضلاب .
"سپتیک
تانگ" ساده ترین نوع تصفیه خانه تک واحدی است که تصفیه مکانیکی (ته نشینی )
و تصفیه زیستی بکمک باکتریهای بی هوازی بطور همزمان در آن انجام می گیرد .
سپتیک
تانک می تواند حدود 30٪ آلودگی را کاهش دهد که این مقدار کم محسوب می شود و
نیاز سازمان حفاظت محیط زیست را برطرف نمی سازد . (15)
اما بعلت
اینکه در شهرهای مختلف بویژه شهرهایی که در آنها شبکه جمع آوری فاضلاب
وجود ندارد ( شهرهایی استان مازندران ) ، سپتیک تانک کاربرد وسیعی داشته و
فاضلاب تصفیه شده باید به زمین و یا آبهای سطحی و زیرسطحی منتقل گردد .
لذا این
منابع در اثر تماس با فاضلاب دفع شده بشدت آلوده می شوند . این مسأله بویژه
در تقاطیکه سطح آب زیرزمینی بالاست ( استان مازندران ) شدت بیشتری پیدا می
کند .
البته
دفع فاضلاب ناشی از سپتیک تانک به رودخانه ها ، زمینهای کشاورزی و غیره
مشکلاتی از قبیل آلودگی آبها ، شیوع انواع بیماریهای واگیر و غیر واگیر ،
نابودی محصولات کشاورزی و غیره را نیز بهمراه دارد .
وقوع این
مشکلات ، نیاز به بهینه سازی سپتیک تانک را ضروری می سازد . جهت بهینه
سازی سپتیک تانک از سیستمی به نام RBC "1" ( دیسکهای بیولوژیکی چرخان )
استفاده شده است که این سیستم را درون سپتیک تانک سنتی تعبیه می کنیم .
با
استفاده از RBC درون سپتیک تانک عملا" فیلم بیولوژیکی Biofilm ) ( تشکیل و
راندمان حذف BOD افزایش می یابد و پساب با کیفیت مقبولتری وارد محیط زیست
می گردد .
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده.......................................................................................................................................................
فصل اول:
ضرورت
تحقیق........................................................................................................................
1
1-1-
مقدمه: ضرورت
تحقیق..................................................................................................................
2
فصل دوم: ضرورت بهینه سازی سپتیک تانک......................................................................................... 4
1-2-
تعریف
فاضلاب..............................................................................................................................
5
2-2-
مشخصات
فاضلاب........................................................................................................................
5
1-2-2-
مشخصات
فیزیکی...................................................................................................................
5
2-2-2-مشخصات
شیمیایی.....................................................................................................................
5
33-2-
انواع
فاضلاب.............................................................................................................................
11
1-3-2-
فاضلاب خا نگی
......................................................................................................................
11
2-3-2
فاضلاب صنعتی
........................................................................................................................
11
3-3-2-
فاضلاب
سطحی........................................................................................................................
12
4-2-
تصفیه فاضلاب
............................................................................................................................
12
1-4-2-
تاریخچه......................................................................................................................................
12
2-4-2- ضرورت و اهداف تصفیه فاضلاب............................................................................................ 13
5-2- شناسایی و دلایل ساخت تصفیه خانه های کوچک ...................................................................... 17
1-5-2
سپتیک تانک
..............................................................................................................................
17
2-5-2تعریف
سپتیک تانک
....................................................................................................................
18
3-5-2
علل کاربرد سپتیک تانک
...........................................................................................................
25
6-2-
تاریخچه توسعه سیستم RBC
..................................................................................................
36
1-6-2-
توصیف سیستم RBC -
.........................................................................................................
36
2-6-2- مرحله بندی کردن واحدهای RBC ..................................................................................... 45
7-2-
اصول تصفیه بیو لو ژیکی
.............................................................................................................
50
1-7-2
موازنه جرم روی سیستم RBC
..............................................................................................
52
8-2-
موازنه جرم روی سیستم RBC
.................................................................................................
53
9-2- پارامترهای تایثر گذار برروی رشد بیو لوژیکی ............................................................................ 54
1-9-2-
اثر
PH.......................................................................................................................................
55
2-9-2-
اثر سمیت وروش کاهش آن
.....................................................................................................
55
3-9-2 –
اثر دما
.....................................................................................................................................
55
10-2- محدود ه بارهیدرولیکی مناسب برای سیستم RBC .............................................................. 56
11-2-
مشکلات عملیات اجرایی
..........................................................................................................
59
12-2-
تلفیق سپتیک تانک با RBC
....................................................................................................
59
فصل سوم :
تجهیزات و راه اندازی
........................................................................................................
61
1-3-
مقدمه
...........................................................................................................................................
62
2-3-
قوانین طراحی مدلهای هیدرو لیک
..............................................................................................
62
1-2-3 –
تئوری تشابه
............................................................................................................................
62
2-2-3-
اصول تشابه
...............................................................................................................................
62
3-3-
مختصری در مورد طراحی مدل
.................................................................................................
66
4-3-
محاسبه ابعاد مدل آزمایشگاهی
...................................................................................................
66
1-4-3-
محاسبه «زمان ماند » در داخل
تانک.........................................................................................
67
2-4-3-
محاسبه تعداد
دیسکها................................................................................................................
69
5-3- ساخت پایلوتها ونصب تجهیزات مربوطه ................................................................................... 69
6-3 –
جزئیات ساخت و راه اندازی پایلوت
........................................................................................
77
7-3- محاسبه میزان انرژی تقریبی لازم باری تماس دهنده ها ............................................................ 77
8-3- نصب تجهیزات مربوطه به سیستم RBC ................................................................................... 82
9-3-
نحوه مونتاژ سیستم
.......................................................................................................................
83
10-3-
آزمایشات
....................................................................................................................................
83
1-10-3- آزمایش اندازگیری اکسیژن محلول (DO)-.......................................................................... 83
2-10-3- اکسیژن مورد نیاز بیو شیمیایی ()-............................................................................. 83
3-10-3- آزمایش اکسیژن مورد نیا شیمیایی (COD)-........................................................................ 87
4-10-3- اندازه گیری مواد معلق (MISS)-........................................................................................ 87
5-10-3-
کل مواد باقیمانده
(T.S)-......................................................................................................
88
11-3-مواد
و روشها
................................................................................................................................
88
12-3-
محلولهای لازم و روشهای ساخت
آنها.......................................................................................
88
1-12-3- آزمایش اکسیژ ن محلول (DO)-........................................................................................... 89
2-12-3- آزمایش اکسیژن مورد نیا بیو شیمیایی ()-................................................................. 89
3-12-3- اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD)-................................................................................. 90
13-3 –
دستگاهها و وسایل مورد نیاز
....................................................................................................
91
فصل چهارم : مطالعه تجربی روی پایلوتهای طراحی شده ..................................................................... 93
1-4- مختصری در مورد میکرو بیو لوژی سیستم ................................................................................. 94
2-4-
سیستمهای
مرکب...........................................................................................................................
97
1-2-4-
مکانیزم سپتیک تانک
...............................................................................................................
97
3-4- مو
جودات زنده موجود در سیستم
............................................................................................
100
5-4- رشد
فیلم در RBC
.....................................................................................................................
117
4-4-
محاسبه میزان فسفر ورودی به سیستم
.........................................................................................
118
1-5-4-
توسعه فیلم
................................................................................................................................
120
2-5-4- انتقال اکسیژن بین فیلم و هوای داخل سیستم ........................................................................ 121
6-4- تاثیر سطح مدیل (MEDIA) روی رشد فیلم و راندمان سیستم ................................................ 121
7-4- تاثیر سرعت چرخش برروی رشد فیلم ....................................................................................... 122
فصل
پتنجم : نتایج و
بحث.......................................................................................................................
125
1-5-
اثرمیزان بار ورودی بر راندمان سیستم
........................................................................................
126
2-5-
تغییرات PH نسبت به زمان
.........................................................................................................
126
3-5- اثر
افزایش دور الکتروموتور در
پایلوت(2)-................................................................................
132
4-5- اثر افزایش ضخات فیلم برراندمان حذف COD- .................................................................... 132
5-5- تغییرات غلظت فاضلاب ورودی به سیستم ................................................................................. 136
6-5- تاثیر کاهش ارتفاع فاضلاب ورودی در مخزن بادبی..................................................................... 136
7-5- تفییرات دما در ورودی و خروجیهای دو پایلوت......................................................................... 136
8-5- تغییرات جامدات کل (T.S) در ورودی و خروجی پایلوتها ...................................................... 138
1-8-5- تغییرات جامدات معلق (T.S.S) در ورودی و خروجی پایلوت........................................... 138
2-8-5- تغییرات جامدات معلق فرار (V.S.S) در ورودی و خروجی پا یلوتها ................................ 138
9-5- بررسی راندمان حذف COD در دو پایلوت ............................................................................. 143
10-5-
مشکلات عملیات
.......................................................................................................................
143
نتایج
.........................................................................................................................................................
146
پیشنهادات
..............................................................................................................................................
148
فهرست
منابع
...........................................................................................................................................
150
