فرآیند دیسک بیولوژیکی گردان (RBC) Rotating Biological Contactor

فرآیند دیسک بیولوژیکی گردان (RBC) Rotating Biological Contactor ، فرایند دیسک بیولوژیکی دوار (RBCs) در تصفیه فاضلاب به عنوان یک فرآیند تصفیه ثانویه استفاده می شوند. فرایند RBC باعث می شود تا فاضلاب ا با مواد بیولوژیکی در تماس باشند تا آلودگی های موجود در فاضلاب را قبل از تخلیه به محیط حذف کنند.


 

فرآیند RBC معمولا در جایی استفاده شود که فاضلاب برای تصفیه بیولوژیکی مناسب باشد. این فرایند ساده تر از لجن فعال است زیرا بازیافت پساب یا لجن لازم نیست. از مزایای فن آوری RBC می توان به مدت زمان تماس طولانی تر، سطح بالاتری از تصفیه نسبت به فیلترهای معمولی با سرعت بالا و همچنین کمتر حساس بودن اشاره کرد.
فاضلاب شهری خام نباید  مستقیما به سیستم RBC وارد شود. مخازن رسوب گذاری اولیه برای از بین بردن ذرات درشت و معلق همچنین روغن یا چربی قبل از فرآیند RBC مورد نیاز است.


سیستم RBC :


ساخت RBC شامل یک سری دیسک های پلاستیکی و مدیا است که بر روی یک شفت که در مخزن قرار می گیرد نصب شده اند. پلاستیک هایی که معمولاً برای مدیا استفاده می شوند ، پلی اتیلن ، پی وی سی و پلی استایرن منبسط هستند. شفت با جریان فاضلاب هم تراز می شود به گونه ای که دیسک ها با زاویه های درست به گردش در می ایند، معمولاً چندین روتور با همترکیب می شوند. حدود 40٪ از سطح دیسک در فاضلاب غوطه ور است.
 

مواد بیولوژیکی که به دیسک ها متصل می شود مواد آلی موجود در فاضلاب را جذب می کند. هوادهی با عمل چرخش فراهم می شود ، که مدیا را پس از تماس با فاضلاب در معرض هوا قرار می دهد که هضم ترکیبات آلی را تسهیل می کند.
تمام اکسیژن ، مواد مغذی و آلاینده های آلی برای رشد میکروارگانیسم و تبدیل ماده آلی به CO2 ضروری است. نیتروژن توسط نیتریفیکاسیون حذف می شود و نیتریفیکاسیون متعاقب آن ، آن را تبدیل به گاز N2 می کند که به هوا رها می شود. فرآیند با تنظیم سرعت چرخش و عمق غوطه وری بهینه می شود. در بعضی از طرح ها ، هوا در قسمت زیر مخزن به منظور تأمین اکسیژن اضافی اضافه می شود.
 
عملکرد سیستم های RBC به طراحی ، دما ، غلظت آلاینده ها ، سرعت چرخش و زمان احتباس هیدرولیک بستگی دارد. RBCs می توانند از 80 تا 90٪ کاهش تقاضای بیولوژیکی اکسیژن (BOD) را بدست آورند. از بین بردن نیتروژن (که بیشتر به عنوان آمونیاک موجود است) توسط نیتریفیکاسیون و نیتریفیکاسیون متعاقب آن نیز زیاد است ، زیرا هر دو باکتری هوازی و باکتری های دفع بی هوازی می توانند به طور همزمان در بیوفیلم متصل زندگی کنند.
هر دو میکروارگانیسم های هوازی و بی هوازی می توانند در بیوفیلم زندگی کنند و در دفع آلاینده های موجود در آب نقش دارند.
 
پساب حاصل از فرایند RBC حاوی مقادیر زیادی مواد مغذی نیست و بنابراین برای کشاورزی چندان جالب نیستند ، اگرچه آنها منبع آب هستند. پساب RBC نیاز به یک تصفیه ی بیشتر مانند فیلتر شنی یا ضدعفونی شدن (مانند ضد عفونی شیمیایی یا ضد عفونی اشعه ماوراء بنفش) دارد.


پارامترهای موثر در میزان تصفیه فاضلاب:


•    میزان سطح محیط مدیا
•    کیفیت فاضلاب ورودی
•    حجم فاضلاب

میزان بارگذاری آلی پارامتر اصلی طراحی برای فرآیند RBC است. درجه حرارت فاضلاب بالاتر از 55 درجه فارنهایت تأثیر کمتری در حذف آلی و نرخ نیتراسیون دارد که در این حالت باید سطح را افزایش داد.


در تعیین نرخ بارگذاری های طراحی در RBC ها، از پارامترهای زیر باید استفاده شود:


• نرخ جریان و ترکیبات اصلی فاضلاب
• کل غلظت BOD5 ورودی
• غلظت BOD5 محلول
• درصد کل BOD5 و BOD5 محلول مورد نیاز برای حذف
• دمای فاضلاب
• اکسیژن محلول پساب اولیه
• ترتیب مدیا ، تعداد مراحل و سطح رسانه ها در هر مرحله
• سرعت چرخش مدیا
• زمان نگهداري درون مخزن RBC
• غلظت سولفید هیدروژن ورودی
• حداکثر BOD5 حداکثر / میانگین BOD5


مزایای فرایند RBC:


•    عملکرد پایدار
•    هزینه های کمتر به دلیل ساخت و سازهای مدولار و کاهش گودبرداری
•    مدت زمان طولانی برای حفظ فاضلاب نیاز به فضای کمتری را ایجاد می کند
•    ریزش حداقل از سر سیستم
•    مصرف کم انرژی
•    تنها تعمیر و نگهداری مورد نیاز روغن کاری ساده می باشد
•    کاهش هزینه نسبت به سیستم های رشد معلق
•    عملكرد ساده، بدون جریان بازگشتی ، تست آزمايشگاهي كمتر براي كنترل فرآيند
•    تولید لجن کم


معایب فرایند RBC:


•    نسبت به فرایند لجن فعال بازده کمتری دارد.
•      میزان کمی از پاتوژن را حذف می کند.
•    باید در برابر نور خورشید ، باد و باران محافظت شود (خصوصاً در برابر یخ زدگی در آب و هوای سرد)
•    برای کار و نگهداری نیاز به نیروی فنی ماهر دائمی دارد.


برنامه های کاربردی


•    تصفیه فاضلاب شهری
•    تصفیه فاضلاب صنایع غذایی و آشامیدنی
•    شیرابه زباله
•    تصفیه خانه فاضلاب پالایشگاهی و پتروشیمی
•    تصفیه فاضلاب پالپ و کاغذ
•    آب شستشوی لاگون