پکینگ مدیای بیوفیکس
در سالهای اخیر استفاده از پکینگ مدیا به دلیل فراهم آوردن سطح تماس زیاد جهت رشد میکروارگانیسم‌های موثر در تصفیه بیولوژیکی، حجم کم و در نتیجه افزایش کارایی تصفیه‌خانه، روز به روز در حال گسترش است.
در این راستا شرکت تحقیقات پیشرفته اقدام به طراحی و ساخت نوع جدیدی از پکینگ مدیا، برای اولین بار در جهان نموده است. این پکینگ مدیا که با نام تجاری بیوفیکس شناخته می‌شود، از بهترین مواد و عمدتا به صورت بلوک‌های سبک با ساختاری بسیار مقاوم در طرح ها و ابعاد مختلف تولید می‌شود، که به صورت منظم و بدون نیاز به چهارچوب نصب می‌گردد.
تعبیه شیارهای مورب بر روی سطح آن موجب افزایش قابل ملاحظه سطح ویژه آن تا 600(m²/m³) شده است.
طراحی پکینگ مدیای بیوفیکس به نحویست که با در نظر گرفتن فاصله بهینه بین شیارهای مورب، بيوفيلم ضخيم شده به راحتی از روي آن جدا شود. فاصله بین صفحات و کانالهای جریان طوری انتخاب شده است، که علاوه بر اینکه مشکل گرفتگی در آن به وجود نمی‌آید، نیازی به شستشو نیز ندارد.
همچنین تمامی سطوح صفحات فعال با شیبهای مناسب به کانالهای باز حمل مواد جامد، آب و هوا منتهی می‌شوند. کانالها به صورت عمود بر هم نصب گردیده تا اختلاط بهتری انجام گردد، فضای مرده‌ای بین صفحات وجود نداشته و از کانالیزه شدن جریان نیز جلوگیری می‌شود.
یکی از مهمترین عوامل در فرایند رشدچسبیده، نوع پکینگ مدیا میباشد. میزان سطح فعال پکینگ مدیا که از بیوفیلم فعال پوشیده می‌شود، مهمترین نقش را در میزان کارایی آن دارد.
در مدیاهای سنتی محدودیت سطح ویژه و در نتیجه کارایی وجود دارد و در صورتیکه سطح ویژه (سطح در واحد حجم) افزایش می‌یافت، باعث گرفتگی و کانالیزه شدن مدیا می‌گشت که کارایی مدیا را دچار اختلال می‌نمود، و در نتیجه نیاز به بک‌واش و تمیز نمودن مدیا وجود داشت.
این پکینگ مدیا با بارگذاری 5 kg COD/m³.day همراه با سوپرهواده در فرایند هوازی و 30 kg COD/m³.day
در شرایط بهینه بیهوازی، بدون نیاز به بک‌واش و شستشو، در حال حاضر در جهان منحصر به فرد میباشد.
به خاطر بارگذاری آلی بسیار بالا، استفاده از مدیای بیوفیکس موجب کوچک شدن تصفیه بیولوژیکی هوازی، تا یک چهارم می‌گردد. همچنین در صورت نصب در حوضچه‌های لجن فعال فعلی، می‌توان ظرفیت را به چند برابر ظرفیت موجود ارتقاء داد.
استفاده از سوپرهواده برای هوادهی در صورت نصب مدیا، کار را بسیار راحت می‌سازد.
مدیا به صورتی نصب می‌گردد که کانالهای نیم متری باز بماند که سوپرهواده در این کانالها نصب می‌شود که در نهایت موجب می‌گردد با وجود پکینگ مدیا، به سوپرهواده نیز دسترسی وجود داشته باشد.
پکینگ مدیای بیوفیکس در زمینه های مختلف فرآیند تصفیه، از جمله تصفیه بیولوژیکی فاضلاب به عنوان بستر رشد چسبیده، در مخازن چربی‌گیر به عنوان صفحات چربی‌گیر و در زلال سازی به عنوان صفحات لاملا بکار برده می‌شود.
این مدیا درطول ده سال گذشته و از ابتدای ابداع آن، پیوسته بهینه‌سازی شده و در حال حاضر نسل پنجم آن ارایه می‌گردد.
لازم به ذکر است که مدلهای گوناگون مدیای بیوفیکس (Biofix) مناسب شرایط متفاوت و بودجه‌های مختلف، طراحی و تولید شده‌است.
کاربرد پکینگ مديای بیوفیکس در بیوراکتور های هوازی
فرآيند رشد چسبیده يكي از فرآيندهاي زيستي تصفيه فاضلاب بشمار مي‌رود كه از میکروارگانیسم‌های رشد يافته به روي پکینگ مدیا (بیوفیلم) بهره می برد.
عمل تصفيه فاضلاب در اين نوع فرآيندها توسط بیوفیلم روی سطح مدیا كه به طور مستمر يا متناوب در تماس با فاضلاب است، انجام مي‌شود. استفاده از پکینگ مدیا موجب بالا رفتن سن لجن شده که عمل نیترات زایی را تسهیل می‌نماید.
در پروسه‌های هوازی رشد چسبیده بسته به میزان اکسیژن محلول، ضخامت بیوفیلم تشکیل شده وبه علت فقدان اکسیژن لازم در اعماق بیوفیلم، می‌تواند شرایط بیهوازی یا غیرهوازی وجود داشته باشد که در این لایه‌ها می‌تواند نيترات‌زدايي اتفاق بيافتد.
اگر کمبود مواد غذايي در لايه‌هاي دروني باعث شود که ميکروارگانيسم‌ها به فاز خودخوري برسند، توليد لجن نسبت به فرایند متعارف رشد معلق به طور چشمگیری کاهش می یابد و نهایتا باعث کنده شدن لایه بیوفیلم ضخیم شده می‌گردد که به جای آن لایه بیوفیلم جدیدی ایجاد شده و رشد می‌کندکه این امر در کنار اختلاط سوپرهواده باعث تمیز ماندن دایمی مدیا می‌شود.
کاربرد این مدیا موجب بهینه سازی، اصلاح و افزایش چند برابری ظرفیت تصفیه‌خانه‌های موجود یا در حال ساخت در انواع فرآیندهای هوازی از جمله. . . , Trickling Filters , IFAS , RBC می‌گردد.
کاربرد پکینگ مديای بیوفیکس در بیوراکتور های بی هوازی
در بیوراکتور‌های بیهوازی مانند UASB با نصب مدیای بیوفیکس در قسمتی از حجم راکتور (معمولا 3/1 بالایی آن) و یا تمامی آن، می‌توان علاوه بر بالا بردن ظرفیت، بیوراکتور را نسبت به شوکهای آلی، هیدرولیکی، شیمیایی و حرارتی مقاوم ساخته و از یکی از عمده ترین مشکلات فرآیند های متداول بیهوازی یعنی فرار لجن جلوگیری به عمل آورد.
بدیهی است که در صورت فرار لجن از راکتورهای بیهوازی به علت سرعت رشد (Yield) پایین میکروارگانیسم های بیهوازی، ماهها وقت لازم است بیوراکتور دوباره به وضعیت مطلوب اولیه بازگردد.
این مدیا در انواع فرآیندهای بیهوازی از جمله . . .UASB , , UABR , UAFB ،استفاده شده و دارای راندمان مناسبی میباشد.
مزایای استفاده از پکینگ مدیای Biofix در فرایند های تصفیه فاضلاب
1- قابل استفاده در پروسه هاي هوازي و بي هوازي
2- امکان کاهش قابل توجه حجم تصفیه بیولوژیکی به علت بالا بردن میزان زیست توده فعال موجود به صورت بیوفیلم با نصب پکینگ‌مدیا
3- امکان اضافه شدن به تصفیه‌خانه های موجود و بالا بردن چندبرابری ظرفیت و کارایی آن
4- افزایش ظرفیت و راندمان سیستم تصفیه به دلیل افزایش چند برابری زیست توده فعال به صورت بیوفیلم در فرایند رشد چسبیده
5- حذف ترکیبات ازته و مناسب برای فرایند نیتریفیکاسیون به علت بالا بودن سن لجن
6- دارای بارگذاری تا 5 Kg COD/m³.day در فرآیندهای تصفیه هوازی همراه با استفاده از سوپرهواده
7- راه اندازی و بازیابی سریعتر تصفیه خانه در صورت از کار افتادن یا از مدار خارج شدن آن
8- امکان وقوع فرایند دنیتریفیکاسیون به علت وجود لايه‌هاي دروني فاقد اکسيژن
9- جلوگیری از فرار لجن در فرایندهای بیهوازی تصفیه
10- کاهش تولید لجن مازاد یا زیست توده اضافی (Excess Biomass) وکاهش هزینه های فرآوری لجن مازاد
11- ایجاد مقاومت در برابر شوک های آلی و هیدرولیکی
12- کاهش برخی ازمشکلات مربوط به ته‌نشینی از جمله بالکینگ لجن
13- نداشتن فضاي مرده وعدم کاناليزه شدن جريان
14- عدم گرفتگي و نياز به شستشوي مديا
15- بهبود شاخص حجمی لجن (SVI)
16-قابليت مونتاژ قطعات در حجم هاي مختلف
17- مقاوم تا 80 درجه سانتیگراد (متناسب با نوع پلیمر مصرفی)
18- ساخته شده از جنس PE/PP و دارای استحکام بالاتر در مقایسه با نمونه های ساخته شده از جنس PVC
19- پایدار در برابر اشعه UV وتابش مستقیم نور خورشید
20- داراي سطح ويژه بالا (از150 تا 600 مترمربع بر متر مکعب)
21- طراحی و ساخت ايران و با قيمت پايين تر نسبت به نمونه هاي خارجي
کاربردهای پکینگ مدیای Biofix
تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی
1- پروسه های هوازی – بیهوازی
2- افزایش ظرفیت تصفیه‌خانه‌های موجود
3- اصلاح کیفیت پساب تصفیه شده
4- حذف نیتروزن
5- بهینه سازی فرآیند های :Trickling Filters UAFB , UASB , UABR , IFAS , RBC ,
6- استفاده در ته‌نشینی به عنوان لاملا ( افزایش بار سطحی تا 100m³/m².day)
7- استفاده در چربی‌گیرها برای بالا بردن راندمان
تصفیه آب شهری
1- حذف نیترات از آب شرب به روش بیولوژیکی
2- حذف مواد آلی آب پس از ازن زنی
3- افزایش ظرفیت ته‌نشینی بوسیله سطح ایجاد شده توسط مدیا (لاملا)
پروسه‌های صنعتی
1- برج های تماس دو فازی (Gas&Liquid)
2- برج های گاززدایی (Gas Stripping)
3- برج های خنک کننده (Cooling Tower)
بارگذاری قید شده در فرآیند هوازی با استفاده از سوپر هواده محاسبه شده است.
بارگذاری در فرآیند های بی هوازی تابع شرایط خاصی از جمله : نوع فرآیند انتخابی، درجه حرارت، کنترل ORP ، pH ، درصد حذف، تجزیه پذیری پساب، عدم وجود مواد بازدارنده و . . . می باشد، که دارای ماکزیمم ظرفیت بارگذاری 30kgCOD/m³.d در شرایط بهینه میباشد.
در شرایط گوناگون، طراحی می‌تواند بر اساس سطح ویژه انجام پذیرد.