IFAS

فرآیند IFAS نوعی فرآیند لجن فعال است که در آن علاوه بر رشد معلق، باکتریها میتوانند با چسبیدن بر روی یک سطح (مدیا) رشد چسبیده نیز داشته باشند. به همین دلیل به فرآیند IFAS فرآیند دوگانه نیز گفته می¬شود چراکه در این سیستم هم رشد معلق و هم رشد چسبیده صورت می¬پذیرد.
مدیاها معمولاً از قطعات اسفنجی یا مواد پلاستیکی ساخته می¬شوند که دارای چگالی نزدیک به آب هستند که به آنها ((مدیا)) یا ((حامل بیوفیلم )) یا ((آکنه)) گفته می¬شود. چگالی آنها در محدوده 98/0 – 95/0 گرم بر سانتیمترمکعب بوده بطوریکه به راحتی امکان غوطه¬ور شدن در فاضلاب را دارند. نیروی لازم جهت اختلاط و غوطه¬وری این مدیا¬ها توسط سیستم هوادهی عمقی یا همز¬ن¬های مکانیکی تأمین می¬شود. البته برخی از مدیاها در ابعاد بزرگ ساخته می¬شوند بطوریکه این قطعات را می¬توان در مخزن هوادهی بصورت ثابت نصب کرد که به آنها مدیاهای ثابت گفته می¬شود. در شکل 4-13 فلودیاگرام فرآیند IFAS با مدیا¬های پلاستیکی غوطه¬ور نشان داده شده است.


شکل 4-13: فرآیند IFAS با مدیا‌های پلاستیکی غوطه‌ور
در عمل بیشتر از مدیا ¬های پلاستیکی غوطه¬ور استفاده می¬شود. این مدیا ¬ها در شکل¬ها و ابعاد مختلفی ساخته می-شوند اما معمولاً ابعاد آنها 50 – 5 میلیمتر است. در شکل 4-14 انواع مختلفی از این مدیاها نشان داده شده است.

شکل 4-14: انواع مدیا‌های پلاستیکی مورد استفاده در فرآیند IFAS
غلظت توده بیولوژیکی (MLSS)در فرآیند لجن فعال معمولا 5000-1000 گرم برمترمکعب است. این درحالی است که مقدار توده بیولوژیکی در مدیاها 20000-10000 گرم در مترمکعب می¬باشد. بنابراین چنانچه بخشی از مخزن هوادهی با مدیاها پرشود، غلظت توده بیولوژیکی در واحد حجم مخزن هوادهی قابل افزایش بوده و بدین ترتیب می¬توان حجم مخزن هوادهی را کوچکتر کرد.
از همین رو از فرآیند IFAS بیشتر در مواردی استفاده می¬شود که به سبب کمبود فضا امکان ساخت مخازن هوادهی بزرگ وجود نداشته باشد. همچنین در مواردی که بخواهیم ظرفیت واحد هوادهی یک سیستم تصفیه موجود را افزایش داد می¬توان از این فرآیند استفاده نمود. در این حالت متناسب با مقدار افزایش ظرفیت مورد نظر، بخشی از مخزن هوادهی با مدیا پرشده و بدین ترتیب بدون نیاز به افزایش حجم مخزن هوادهی، ظرفیت تصفیه سیستم افزایش خواهد یافت. در فرآیند IFAS معمولا 60-20 درصد از مخزن هوادهی با مدیا پرمی¬شود که با افزایش غلظت MLSS، حجم مخزن هوادهی تا 40 درصد حجم اولیه قابل کاهش است.
همزمان با رشد باکتریها بر روی سطح مدیا، ضخامت لایه بیولوژیکی افزایش می¬یابد به گونه¬ای که به تدریج اکسیژن کافی با باکتریهای واقع در لایه¬های زیرین نمی¬رسد. همین مسئله باعث ایجاد شرایط آنوکسیک شده و امکان حذف بیولوژیکی ازت را فراهم می¬سازد که یکی از مزایای فرآیند IFAS است. این درحالی است که در فرآیند لجن فعال به سبب وجود اکسیژن کافی در تمام مخزن هوادهی به علت عدم ایجاد شرایط آنوکسیک امکان حذف ازت وجود ندارد.
همچنین می¬توان با اضافه کردن یک واحدا آنوکسیک مستقل در قبل یا بعد از مخزن هوادهی، راندمان حذف نیتروژن را بصورت قابل ملاحظه¬ای افزایش داد. در شکل 4-15 فرآیند IFAS همراه با یک واحد آنوکسیک در قبل از واحد هوادهی نشان داده شده است.

شکل 4-15: فرآیند IFAS همراه با واحد آنوکسیک
بر این اساس مهمترین مزایای فرآیند IFAS عبارتند از:
1- کاهش حجم مخزن هوادهی و در نتیجه کاهش فضای مورد نیاز سیستم تصفیه
2- امکان افزایش ظرفیت و ارتقای سیستم¬های تصفیه فاضلاب موجود بدون افزایش حجم مخزن هوادهی
3- مقاومت بالای سیستم در برابر شوکهای وارده به علت غلظت بالای لجن در مخزن هوادهی
4- امکان حذف ازت در مخزن هوادهی بدون نیاز به تهیه و ساخت واحدهای اضافی دیگر
5- امکان افزایش غلظت لجن در مخزن هوادهی (MLSS) بدون افزایش بار بر واحد ته¬نشینی ثانویه
6- امکان کنترل نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون با تنظیم مقدار اکسیژن محلول (DO)

در مقابل مهمترین معایب فرآیند IFAS عبارتند از:
1- نیاز به خرید مدیا
2- افزایش مصرف انرژی به منظور بالا نگه داشتن مقدار اکسیژن محلول
3- لزوم آشغالگیری و دانه¬گیری بهتر به منظور جلوگیری از گرفتگی مدیاها
4- افزایش افت فشار هیدرولیکی در واحد هوادهی به علت نصب صفحات سوراخدار جهت جلوگیری از خروج مدیا

پارامترهای اساسی در طراحی فرآیند IFAS درجدول 4-2 آمده است.

 

جدول4-2 : موارد کاربرد فرآیند IFAS

ردیف موارد کاربرد

علت کاربرد

1 - پکیج های تصفیه فاضلاب بهداشتی در مجتمع های مسکونی، اقامتی، تفریحی

- راندمان بسیار بالا در تصفیه فاضلاب


- مقاومت بالا در برابر نوسانات در کیفیت و مقدار فاضلاب ورودی


- تولید لجن بسیار کمتر از نوع متعارفی


- حساسیت کمتر نسبت به کیفیت بهره برداری در مقایسه با فرآیند لجن فعال متعارفی


- تولید لجن تثبیت شده

2 - بیمارستان ها و مراکز درمانی
3 - تصفیه فاضلاب بهداشتی کارخانه ها و کارگاه های صنعتی
4 - تصفیه فاضلاب بهداشتی کمپ های کارگری در پروژه های ساختمانی و عمرانی
5 - ساختمان های اداری
6 - صنایع لبنی
7 - صنایع غذایی
8 - صنایع تولید کاغذ و مقوا

1000 کاراکتر باقیمانده است