زلال سازها یا کلاریفایر، مخازن ته نشینی هستند که با وسایل مکانیکی بهجهت حذف مداوم مواد جامد ته نشین شده ساخته شدهاند. زلالکننده معمولاً برای حذف ذرات جامد یا جامدات معلق از جریان مایع (آب، فاضلاب و…)، بمنظور شفافسازی/یا غلیظ شدن مورد استفاده قرار میگیرد. ناخالصیهای غلیظی که از کف مخزن کلاریفایر خارج خواهد شد، لجن نامیده میشوند. درحالی که ذرات شناور به سطح مایع را کف میگویند.
زلالسازی یک مرحله ضروری در فرآیند تصفیه آب یا فاضلاب برای حذف جامدات معلق، از طریق تهنشینی گرانشی است و پساب مایع شفافشده را فراهم میکند. همواره دو پارامتر مهم «درک زلال سازی اولیه و ثانویه»، برای تعیین فناوری مناسب برای برآوردن نیازهای تصفیه مورد نیاز است. البته بطورکلی بسته به مرحله، نوع و شدت آلودگی آبها و جریانات فاضلابی، بایستی از سیستم های تصفیه متنوعی همچون: سپتیک تانک، کلاریفایر، پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و… استفاده نمود.
نحوه کار کلاریفایر
فاضلاب از حوضچههای هوادهی (معمولاً از یک لولهی واقع در مرکز)، وارد کلاریفایر یا زلال ساز میشود. فاضلابهای ورودی همچنین به عنوان MLSS (جامدات معلق میکسشده) شناخته میشوند که به غلظت جامدات معلق از فرآیند لجن فعال اشاره دارد. کاهش سرعت آب ورودی، از طریق یک ورودی اتلاف کننده انرژی و یک منبع تغذیه صورت میپذیرد. در داخل کلاریفایر، آلایندههای جامد در ته مخزن مینشینند. جاییکه توسط مکانیزم خراشنده جمعآوری شده و توسط لوله دیگری که در مرکز قرار دارد حذف میشوند.
بازوهای مکانیزم اسکراپر به آرامی در امتداد محیط زلال ساز میچرخند و به یک محور واقع در مرکز متصل میشوند؛ که توسط یک سیستم محرک بر روی پل زلال ساز تغذیه میشود. لجن حذفشده معمولاَ دو حالت پیدا میکند:
- یا به صورت RAS (لجن فعال برگشتی) بازیافت میشود؛
- و یا به عنوان WAS (لجن فعال ضایعاتی) هدر میرود.
آب زلال شده در عوض از سرریزهای در بالای کلاریفایر (زلال ساز)، رها میشود. درون زلالکنندههایی که به درستی کار میکنند، آب سرریز از قبل بسیار شفاف به نظر میرسد. زیرا:
- چربیها،
- روغن،
- گریس
- و سایر مواد شناور،
توسط یک کفگیر چرخان روی سطح آب حذف میشوند. در برخی از مخازن که مخازن ته نشین کننده لوله یا تانکهای شفاف کننده لاملا نامیده میشوند، صفحات یا کانالهای شیبدار اضافی در داخل مخزن وجود دارد که به ته نشین شدن جامدات از مخلوط کمک میکند.
در بسیاری از موارد، لختهکنندهها یا منعقدکنندهها قبل از رسیدن به مخزن زلالسازی روی فاضلاب اعمال میشوند تا فرآیند تهنشینی مؤثرتر باشد. مواد شیمیایی معمولاً در مخازن اختلاط با همزنها اضافه میشوند که از همزن ملایمی برای توزیع یکنواخت مواد شیمیایی در آب استفاده خواهد شد.
فن آوری کلاریفایر
اگرچه رسوب ممکن است در مخازن با اشکال دیگر اتفاق بیفتد، حذف جامدات انباشته شده با تسمه نقاله در مخازن مستطیلی یا با اسکراپرهایی که حول محور مرکزی مخازن دایرهای میچرخند، سادهترین کار است. دستگاههای حذف مکانیکی جامدات همانند کلاریفایر، به آرامی حرکت میکنند تا تعلیق مجدد جامدات ته نشین شده را به حداقل برسانند. اندازه مخازن به گونهایست که زمان ماندن بهینه آب در مخزن را فراهم میکند. از دید اقتصادی استفاده از مخازن کوچک به صرفهتر میباشد. اما اگر سرعت جریان از طریق مخزن خیلی زیاد باشد، بیشتر ذرات زمان کافی برای تهنشینشدن نخواهند داشت. بنابراین با آب تصفیه شده حمل میشوند. تاکید بر کاهش سرعت ورودی و خروجی آب برای:
- بهحداقل رساندن تلاطم؛ و
- افزایش ته نشینی موثر در سراسر حجم مخزن موجود کلاریفایر،
همواره وجود دارد. جالب است بدانید که:
اساس بکارگیری کلاریفایر (Clarifier)، دریافت جریانات فاضلاب، ته نشین سازی آنها و نهایتاَ از بین بردن جامدات موجود با اندازهی بیشتر از 10 میکرون در فاضلابها میباشد. بدین ترتیب با پساب شدیداَ زلالتری روبرو خواهیم بود.
در طول تاریخ، رسوب گذاری به عنوان یک روش آزمایششده و واقعی برای تصفیه فاضلاب مطرح بوده است. جاذبه باعث میشود که آلایندهها به سمت پایین در مایع ته نشین شوند. درحالیکه آب شفاف شده را میتوان به طور جداگانه حذف کرد. زلالکنندههای تصفیه فاضلاب نیز از همین اصل استفاده میکنند. یعنی مخازن بزرگ، زمان ماندگاری کافی برای کاهش سرعت آب و جداسازی ذرات معلق را فراهم میکنند.
زلال سازی اولیه و ثانویه چیست؟
زلال سازهای اولیه و ثانویه مجزا هستند. اما جزء جدایی ناپذیر هر تصفیه خانه فاضلاب معمولی بشمار میآیند. کلاریفایر های اولیه در پایین دست محفظههای غربالگری و سنگریزه تصفیه خانه قرار دارند تا مواد جامد قابل تهنشینی را از پساب ورودی جدا کنند. این درحالیست که زلال سازهای ثانویه در پاییندست واحدهای تصفیه بیولوژیکی یا تأسیسات لجن فعال (برای جداسازی فاضلاب تصفیهشده از توده بیولوژیکی مورد استفاده برای تصفیه) احداث میگردند.
این دو فرآیند شفاف سازی کلاریفایر ها، دارای پیکربندی طراحی مشابهی هستند. بطوریکه از گرانش برای جداسازی جامدات از فاضلابهای ورودی به زلال سازها، استفاده میکنند.
زلال ساز یا کلاریفایر اولیه
زلال سازی اولیه که به عنوان واحد رسوب گذاری نیز شناخته میشود، اولین مرحله در فرآیند تصفیه آب برای حذف مواد جامد معلق (TSS)، روغن و گریس است. درطی این مرحله، جامدات شناور در سطح و سایر ذرات بزرگ از جریان آب یا فاضلاب قبل از تصفیه بیولوژیکی حذف میشوند. لجن در کف حوضچه های کلاریفایر ته نشین میشود و توسط چنگک جمع آوری میگردد. نهایتاَ نیز تودههای لجن توسط سیستم لجن گیری حذف خواهند شد.
درهمین حین روغن و گریس روی سطح شناور شده و از بین میرود. یک زلال ساز اولیه (کلاریفایر اولیه) معمولی 60 درصد مواد جامد معلق و 30 تا 40 درصد از نیاز بیولوژیکی اکسیژن (BOD) را حذف میکند.
زلالسازی ثانویه
زلال سازی ثانویه، فرآیند تصفیه بیولوژیکی را با هدف اصلی بازگرداندن لجن فعال دنبال میکند. درپی فرآیند شفاف سازی ثانویه، زیست توده از میکروارگانیسمها به شکل لجن فعال ته نشین میگردد. پس از ته نشین شدن در طی یک دوره زمانی، زیست توده میکروارگانیسمها با تکرار چرخه به مخزن هوادهی بازگردانده میشوند؛ تا پساب قبل از ارسال برای فیلتراسیون (یا سیستمهای ضدعفونی) تمیز شود. لجن ضایعات قبل از فرآیند هضم، «خارج و غلیظ» میگردد.
مخازن زلالکننده معمولاً به چنگکهای موتوری مجهز هستند. چنگک ها بسیار آهسته میچرخند و لجن انباشته شدهی قابل آبگیری را به اطراف و پایین، به سمت مرکز زلال ساز (جایی که برای دفع جمع آوری میشود) هل میدهند. معمولاً برای انتقال لجنها به مخزن نگهدارندهی لجن، از پمپ های آندرفلو استفاده میشود. از آنجا لجن به یک فیلتر، پمپ میشود تا فشرده گردد و اصطلاحاَ به لجن “کیک” مناسب برای دفع در محل دفن زباله، تبدیل شود.
کلاریفایر های صفحه شیب دار
یک کلاریفایر صفحه شیبدار برای حذف ذرات از مایعات طراحی شده است. آنها اغلب در تصفیه آب اولیه به جای مخازن ته نشینی معمولی استفاده میشوند. بخاطر داشته باشید که:
بدلیل ساختار خاصشان، از زلال سازهای صفحه شیبدار در تصفیه آب صنعتی استفاده میشود. یعنی برخلاف کلاریفایر های معمولی، از یک سری صفحات شیبدار استفاده میکنند. این صفحات شیبدار یک منطقه ته نشینی موثر بزرگ برای فوت پرینت کوچک فراهم میکنند.
جریان ورودی با ورود به زلال ساز متوقف میگردد. ذرات جامد شروع به ته نشین شدن روی صفحات نموده و شروع به تجمع در قیفهای جمع آوری در پایین واحد کلاری فایر میکنند. سرانجام لجن در پایین این قیفها کشیده شده و مایع شفافشده توسط سرریز، از واحد بالا خارج میگردد.
انواع سیستم کلاریفایر مناسب برای تصفیه خانه
بسته به شرایط هر تصفیه خانه و نوع و دبی فاضلاب ورودی به آن، میتوان به انتخاب انواع سیستم کلاریفایر پرداخت. کلاریفایرها مخازن تهنشینی هستند که برای جداسازی مداوم مواد جامد از آب طراحی شدهاند و به جامدات معلق سنگین اجازه میدهند در پایین ته نشین شوند و آب شفاف شده به سمت بالا سرریز شود. بنابراین میتوانند همسویی کارکردی مناسبی با تصفیه خانهها داشته باشند. برای دفع مناسب، لایه لجن تولیدشده باید در پایین و کف شناور انباشته یا ضخیم شود. سپس آب یا فاضلاب تصفیه شده، مرحلهی بعدی تصفیه را طی میکند.
ماده معلق موجود در تصفیه خانه ها میتواند شامل جامدات بزرگ و متراکمتری باشد که میتوانند به تنهایی توسط گرانش ته نشین شوند. و یا با ذرات جامد ریزتر و کلوئیدی روبرو باشیم که در حالت تعلیق میمانند و تهنشین نمیشوند. در این مورد، بهره گیری از عوامل انعقادی و لخته سازی برای جمع کردن ذرات ریزتر و افزایش نرخ ته نشینی لازم است. مواد انعقادی و لخته ساز را میتوان با استفاده از پکیج تزریق مواد شیمیایی به فاضلاب تزریق کرد. درهمین زمینه توجه داشته باشید که:
- انعقاد را میتوان از طریق افزودن کنترلشدهی آهن، آلومینیوم یا نمکهای معدنی به دست آورد.
- لخته سازی را میتوان از طریق افزودن کنترل شدهی پلیمرهای آلی محلول در آب افزایش داد.
حال به سراغ بررسی مختصر انواع سیستم کلاریفایر خواهیم رفت تا با مکانیزم آنها برای استقرار در تصفیه خانهها آشنا شویم.
سیستم کلاریفایر دایره ای
سیستم های کلاریفایر دایرهای به اشکال مختلفی از جمله:
- چنگک تقسیمشده،
- اسکراپر مارپیچی
- و نوع ریمووال هیدرولیکی،
وجود دارند. انتخاب این زلال سازها برای تصفیه خانه، بایستی بر اساس اهداف تصفیه و کاربرد صورت بگیرد. اجرای کلاریفایر دایره ای باید در فضایی با قطر حداقل سه متر انجام شود. دو ویژگی مختلف برای این نوع سیستمها همواره ذکر میشود: 1) اول آنکه فرآیند شستن و تخلیهسازی کامل لجنها با سرعت ویژهای صورت میپذیرد. 2) و دوم آنکه بدلیل مدور بودن ساختار این زلالسازها، ادوات فلاشینگ به سهولت در آنها جای میگیرند. (عدم وجود کنجها)
زلال ساز زنجیرهای
سیستم های کلاریفایر زنجیره ای و اسکراپر مستطیلی در پیکربندی های 3 شفت و 4 شفت و انواع مختلفی از زنجیر از جمله:
- قالبی،
- فیلامنتی و
- فولاد ضد زنگ
موجود هستند. انتخاب زلالسازهای زنجیره ای بر اساس طول حوضچه و بارگذاری جامدات است. در تمامی مدلهای کلاریفایر، پساب باید از نظر جریان، کدورت و pH مورد کنترل قرار گیرد تا از انطباق با الزامات تخلیه، اطمینان حاصل شود.
شاید علاقمند باشید با یکی دیگر از محصولات پرکاربرد در تصفیه فاضلاب آشنا شوید در این صورت روی عبارت کلاسیفایر کلیک کنید.
کلاریفایر مستطیلی
همانگونه که مشخص است، حوضچههای مورد استفاده در کلاریفایر مستطیلی به شکل مستطیل خواهد بود. یک حوضچهی دیگر نیز معمولاَ در مجاورت حوضچهی زلال ساز اصلی ساخته میشود که از طریق مجاری تعبیهشده، با یکدیگر مرتبط میشوند. موضوعی که موجب کاهش هزینههای احداث میشود.
زلالساز بالاست (Ballasted) با فرمهای دایرهای یا مستطیلی نیز زیرمجموعهای از کلاریفایر های مستطیلی بشمار میروند. راندمان کاری آنها به گونهایست که بطور چشمگیری ظرفیت تصفیه را افزایش میدهند. همچنین به برآوردن محدودیتهای ENR کمک میکند و کیفیت پساب را بسیار برتر از جایگزینهای معمولی تضمین میکنند. (با هزینه چرخه عمر پایینتر)
نکته: غالباَ دو حوضچه به هم چسبیدهاند و دارای یک دیوار مشترک هستند. عناصر تهنشین شده در کف مخزن، بمنظور خروج به بخش ابتدایی حوضچه هدایت میشوند.
سیستم One- pass Clarifier
سه اتاقک در کلاریفایر تک عبوری تعبیه شده است. بطوریکه در اتاقک اول، ماده کوآگولانت (منعقدساز) بوسیلهی یک میکسر با آب محلول میگردد. پس از ورود محلول به اتاقک دوم، میکسر چرخش آرامتری به خود میگیرد تا عملیات تهنشینی:
- لجنها؛ و
- جامدات معلقی که توسط مواد منعقدساز، حالا به لخته تبدیل شدهاند،
انجام شود. نهایتاَ در اتاقک سوم، پساب شفاف نگه داشته شده و لختهها و لجنهای تهنشینشده تخلیه میگردند.
کلاریفایر جریان به سوی بالا
دو تفاوت عمده میان کلاریفایر جریان در جهت بالا و تک عبوری وجود دارد. اول آنکه جهت حرکت به صورت عمودی و به سوی بالاست. دوم آنکه تمامی فرآیندها در یک محفظه انجام میشود. درغیر اینصورت نحوه کار مشابه میباشد و با استفاده از مواد منعقدکننده، معلقات به شکل لخته در میآیند و همراه با لجنها از کف مخزن خارج میشوند.
برنامه های کاربردی کلاریفایر
تصفیه آب آشامیدنی
بطورکلی برای تصفیه آب آشامیدنی، زلال ساز به عنوان تصفیه اولیه برای حذف ذرات معلق و کلوئیدی مورد استفاده قرار میگیرد. ته نشینی در تصفیه آب آشامیدنی معمولاً از مرحله انعقاد و لخته سازی شیمیایی پیروی میکند. بدین ترتیب که امکان گروهبندی ذرات را به صورت لختههایی با اندازه بزرگتر فراهم میکند. این امر سرعت تهنشینی جامدات معلق را افزایش داده و امکان تهنشینی کلوئیدها را فراهم میسازد.
پلی الکترولیت ها و سولفات آهن باعث می شوند که ذرات ریز و معلق در آب به هم بچسبند. آب ممکن است با این مواد شیمیایی منعقد کننده قبل از ورود به زلال ساز تصفیه شوند. با انجام فرآیندهای انعقاد و لختهسازی، ذرات معلق ریز جمع شده و ذرات بزرگتر/ متراکمتری را تشکیل میدهند. درنتیجه جداسازی ذرات توسط پاروهای مکانیکی بزرگ در زلال ساز، به طور موثرتر و آسانتری انجام خواهد شد. (کمک به حفظ انرژی)
سپس ممکن است آب شفاف شده از فیلترهای دانه ای عبور داده شود تا ذرات باقیمانده در آب حذف گردند. غالباَ آب تصفیه شده برای ذخیره و استفاده به ایستگاه پمپاژ جریان مییابد.
کاربرد کلاریفایر در تصفیه فاضلاب
هزاران سال است که از مخازن ته نشینی اولیه و ثانویه کلاریفایر برای تصفیه فاضلاب استفاده میشود. تصفیه اولیه فاضلاب، مربوط به حذف مواد جامد شناور و قابل ته نشینی میباشد که هم خود ذرات و هم آلایندههای آن حذف میگردد. مشابه فرآیند تصفیه آب آشامیدنی، کلاریفایر اولیه مواد جامد معلق بزرگ را قبل از مرحله تصفیه بیولوژیکی حذف میکند.
درادامه زلال ساز ثانویه، مایع مخلوط (فاضلاب تصفیه شده مخلوط با زیست توده) را از بیوراکتورها (به عنوان مثال لجن فعال، MBR و خندق اکسیداسیون) دریافت نموده و زیست توده (لخته های لجن) را از فاضلاب تصفیه شده جدا میکند. در اکثر فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی، اکثر زیست توده جداشده به بیوراکتور بازگردانده خواهد شد. سرآخر تمامی پسابهای فاضلابی با هر میزان از دارابودن آلایندگی، به انواع پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی انتقال مییابند.
معدن
روشهای مورداستفاده برای تصفیه مواد جامد معلق در فاضلاب معدن، شامل:
- تهنشینی،
- شفاف سازی و
- فیلتراسیون لخته
است. رسوب توسط کانی های ریوتینتو (Rio Tinto Minerals) برای تصفیه سنگ معدن خام به بوراتهای تصفیهشده، استفاده میشود. پس از انحلال سنگ معدن، محلول بورات اشباع شده به یک مخزن ته نشینی کلاریفایر بزرگ پمپ میشود. بوراتها در بالای محلول شناور میشوند؛ درحالیکه سنگ و خاک رس به پایین مینشینند.
کلاریفایر در صنعت برق
با افزایش جمعیت جهان و پیشرفت در صنعت، تقاضا برای آب باکیفیت نیز همچنان در حال افزایش است. مانند بسیاری از صنایع دیگر، صنعت برق از مقادیر زیادی آب برای عملیات سیستمها در هر تاسیسات استفاده میکند. درحقیقت بمنظور:
- کاهش هزینه،
- بهحداقل رساندن اثرات زیست محیطی؛
- و عملکرد در چارچوب الزامات نظارتی،
صنعت برق از سیستمهای تصفیه آب صنعتی در هر نیروگاه استفاده میکند. یکی از اجزای مهم بسیاری از سیستم های تصفیه آب، کلاریفایر است. انواع کلاریفایر ها امکان جداسازی آلایندهها از فاضلاب تصفیهشده شیمیایی را فراهم میکنند. این تجهیزات اغلب در مرحله نهایی فرآیند تصفیه آب قرار میگیرند.
نکته: سیستمهای تصفیه آب تأسیسات برق، با انواع آب شیرین کن صنعتی متفاوت میباشند.
قیمت کلاریفایر
مجموعاَ قیمت کلاریفایر ها بر اساس عواملی نظیر:
- مدل دستگاه. (دایره ای، مستطیلی، زنجیرهای، تک عبوری و…)
- ظرفیت و شیوه منعقدسازی ذرات جامد،
- متریال بدنه،
- کیفیت ساخت و جنس اجزای داخلی مخزن،
- سایز و ابعاد (و البته وزن)
و… تعیین میشود. باتوجه به اینکه زلال سازها بسته به نوع تصفیه خانه و شرایط مختلف پروژهها میتوانند متفاوت باشند؛ فلذا به جهت دریافت مشاورههای تکمیلی و اطلاع از قیمت کلاریفایر، با کارشناسان شرکت مهاب تماس بگیرید.
در انتها فایل پی دی اف محاسبات کلاریفایر یا زلال ساز را بهمراه تعداد بسیار زیادی مثال، سوال و پاسخنامه سوالات جهت دانلود به اشتراک خواهیم گذاشت. پیشنهاد می نمائیم حتما فایل زیر را دریافت نموده و مطالعه فرمائید.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.