RBC یا فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان

به دلیل آن که یکی از روش های متداول تصفیه بیولوژیکی فاضلاب RBC یا فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان است، در این مجال می خواهیم به معرفی بیشتر این فرایند بپردازیم.  در پیاده سازی روش RBC یا فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان از دیسک های پلی ونیل متصل شده به شفت متحرک استفاده شده که با نیروی موتور به صورت دورانی در سطح آب می چرخند.

فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان یکی از روش های کاربردی و رایج در روند تصفیه آب و جذب مواد آلی به کمک میکرو ارگانیسم ها است. دیسک های پلی استیرن یا وینل کلراید با قطر 0.5 تا 3 متر به شفت فلزی از جنس استیل متصل هستند. این دیسک ها به صورت موازی و در فاصله حدود 3 سانتی متر از هم قرار می گیرند و ساختار محکمی را تشکیل می دهند. شفت به موتور وصل بوده و با انرژی الکتریکی و همزمان با موتور می چرخد.

با چرخش شفت دیسک های متصل به آن نیز به صورت دورانی و آرام می چرخند. به صورتی که همیشه حدود 40 درصد از سطح دیسک ها درون پساب غرق است. به دلیل آن که بخش های مختلف دیسک های RBC یا همانrotating biological contactor  در طول چرخش در معرض هوا قرار می گیرند، شرایط برای رشد باکتری های هوازی موجود روی آن ها فراهم می شود.

با این ساختار مواد آلی موجود در پساب با باکتری های هوازی تجزیه و تصفیه می شوند. لازم به توضیح است، سرعت چرخش دیسک ها در فرآیند RBC حدود یک تا 1.5 دور در دقیقه است. مقدار مساحت کل دیسک ها با توجه به تراکم آن ها و میزان فاصله بین آن ها، متفاوت است.

اجزای سیستم RBC یا فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان

اجزای اصلی سیستم RBC یا فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان به غیر از دیسک های چرخان که در بالا شرح داده شد، شافت، موتور، بیوفیلم و حصار سرپوشیده است.

شافت میله ای فلزی از جنس استیل است که دیسک های دوار به آن متصل شده اند. طول این میله کاملاً مقاوم در برابر تماس با مواد خورنده، با توجه به مقدار فاضلاب ورودی تعیین می شود. نیروی مورد نیاز برای حرکت شافت هم توسط موتور تامین می شود.

بیوفیلم های مورد استفاده در دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان که برای حذف BOD استفاده می شوند، حدود یک تا 4 میلی متر ضخامت دارند. بیوفیلم ها دارای دو بخش هوازی و بی هوازی هستند و شرایط را برای تجزیه مواد آلی مهیا می کنند. در ناحیه هوازی اسید های آلی تولید می شود. در منطقه بی هوازی سولفید هیدروژن مصرف شده و به سولفور عنصری تبدیل می گردد.

حصار سرپوشیده از اجزای دیگر فرایند  RBCاست. به منظور جلوگیری از برخورد اشیاء و امثال آن با دیسک و همچنین محافظت از باکتری ها و میکروارگانیسم ها در برابر کاهش دما لازم است از حصار برای دیسک ها استفاده شود. به علاوه این حصار ها اثرات منفی اشعه های نور خورشید بر دیسک ها را کاهش می دهند.

اصلی ترین مرحله در فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان تصفیه ثانویه است. در تصفیه آب صنعتی ثانویه دیسک ها باحرکت شافت شروع به چرخیدن می کنند و حدود 40 درصد از آن ها درون پساب ها قرار می گیرند.

ورود دیسک حاوی باکتری های هوازی منجر به تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب می شود. باکتری های هوازی از مواد آلی تغذیه نموده و رشد آن ها افزایش یافته و تکثیر می شوند. با تکرار چرخش دیسک به مرور لایه ای از باکتری های متصل به هم روی سطح آن ایجاد می شود.

RBC یا فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان

RBC یا فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان در شیمی آبان پالایش

به منظور افزایش راندمان روش RBC یا فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان در حذف مواد آلی لازم است در طراحی و ساخت این سیستم نکات ذیل مورد توجه قرار گیرد:

• دیسک های استفاده شده در این فرایند باید در برابر مواد خورنده مقاوم بوده و به اندازه کافی سبک باشند.
• قطر دیسک با توجه به مقدار پساب ورودی و فضای اختصاص داده شده برای تصفیه تعیین می شود. هر چه قطر دیسک ها بیشتر باشد، سرعت تصفیه فاضلاب بیشتر می شود.
• سرعت چرخش دیسک ها باید استاندارد باشد تا زمان کافی برای تماس باکتری ها با مواد آلی و تجزیه آن ها وجود داشته باشد.
• سرعت باید به اندازه ای باشد که اکسیژن مورد نیاز برای باکتری ها نیز تامین شود. سرعت بیش از حد پایین دیسک سطح اکسیژن باکتری ها را کاهش می دهد و رشد آن ها را مختل می کند.
• سطح غوطه وری دیسک ها همواره 40 درصد نبوده و با توجه به شرایط محیط و نوع فاضلاب تعیین می شود. این سطح می تواند در بازه 40 تا 80 درصد تغییر کند.
• فاکتورهای دیگری مانند دمای فاضلاب، غلظت BOD حداکثر و میانگین، دبی فاضلاب و ترکیبات موجود در آن و غلظت سولفید هیدروژن ورودی، در مرحله طراحی باید مورد توجه قرار گیرد.

RBC یا فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان

جمع بندی

در روش RBC یا فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان از دیسک های پلی ونیل متصل شده به شفت متحرک استفاده می شود که به صورت دورانی در سطح آب با نیروی موتور به گردش در می آیند.

دیسک های چرخان از جنس پلی استیرن یا وینل کلراید بوده و قطر 0.5 تا 3 متر دارند و به شفت فلزی از جنس استیل متصل هستند. این دیسک ها به صورت موازی و در فاصله حدود 3 سانتی متری از هم قرار می گیرند و ساختار محکمی را تشکیل می دهند. از آن جایی که بخش های مختلف دیسک های RBC یا همان rotating biological contactor  در طول چرخش خود در معرض هوا قرار می گیرند، شرایط برای رشد باکتری های هوازی موجود روی آن ها فراهم می گردد. به این شکل مواد آلی موجود در پساب با باکتری های هوازی تجزیه و تصفیه می شوند.

اجزای اصلی سیستم RBC یا فرایند دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان به غیر از دیسک های چرخان شافت، موتور، بیوفیلم و حصار سرپوشیده است. شافت میله ای فلزی از جنس استیل است که دیسک های دوار به آن وصل می شوند. نیروی مورد نیاز برای حرکت شافت هم توسط موتور تامین می شود.

بیوفیلم های مورد استفاده در دیسک ‌های بیولوژیکی چرخان، حدود یک تا 4 میلی متر ضخامت دارند. بیوفیلم ها دارای دو بخش هوازی و بی هوازی هستند و تجزیه مواد آلی را امکان پذیر می سازند.