پکینگ مدیا چیست؟

پکینگ مدیا یک واسط جامد بوده که در فرایندهای رشد چسبیده به عنوان بستر رشد میکروارگانیزم‌ها استفاده می‌شود. پکینگ مدیا مواد و مصالح مختلفی را در برمی‌گیرد که از مهمترین آنها می‌توان به دانه‌ها یا لایه‌های پلی‌اتیلن یا پلی پروپیلن (پکینگ مدیا)، کربن فعال گرانولی، مواد پلیمری، سفال، سنگ، ماسه، چوب و… اشاره کرد.

فرآیند بیولوژیک رشد چسبیده:

فرآيندهايي هستند که در آنها ازيک محيط واسطه جامد استفاده مي‌شود، به صورتي که بـر روي ايـن محيط ميکروارگانيزم‌ها به صورت چسبيده و متصل به بستر (محيط) رشد مي‌يابند و با عبور جريـان حـاوي مواد آلاينده‌، اين مواد جذب و تجزيه مي‌شوند، با عبور فاضلاب از کنار محيط واسط لايه‌هاي بيولوژيکي تشکيل شده، مواد آلي توسط ميکروارگانيزم‌هـا جذب و تثبيت مي‌گردد. انواع مختلفي از فرايند رشد چسبيده وجـود دارد که هر کدام بسته به نوع بستر مصرفي و نوع جريان از هم متمايز مي‌گردند.

سیستم بیولوژیکی هوادهی به روش رشد چسبیده:

اين سيستم با توجه به مزايای ويژه خود روش مناسبي جهت تصفيه فاضلاب به حساب مي‌آيد. اين سيستم داراي مزايايي از قبيل طراحي و اجراي ساده، هزينه عملياتي كم، كاهش احجام فرآيندی و قابليت تحمل شوك‌های بارگذاری آلي و هيدروليكي را خواهد داشت. از ديگر مزايای اين سيستم مي‌توان به كاهش حجم لجن توليدی و بالطبع كاهش تأسيسات هضم لجن اشاره كرد.

همچنين قابليت ته‌نشيني مناسب لجن، عدم نياز به لجن برگشتي، زمان ماند هيدروليكي كم (كاهش احجام واحدهای فرآيندی)، راندمان مناسب‌تر حذف نيتروژن و فسفر نيز اشاره نمود. اين فرآيندها (لجن فعال با رشد چسبنده) به اين صورت هستند كه در آنها از يك سطح جامد (مديا) براي رشد ميكروارگانيسم‌ها بر روی آن استفاده مي‌شود. ميكروارگانيسم‌ها بر روي سطوح جامد چسبيده و در آنجا به رشد و نمو مي‌پردازند و با عبور جريان فاضلاب از روی آنها، مواد آلي را جذب كرده و فاضلاب را تصفيه مي‌كنند.

فرآيندهای لجن فعال با رشد چسبيده فرايندهايي هستند که در آنها ازيک محيط واسطه جامد استفاده مي‌شود، به صورتي که بر روی اين محيط ميکروارگانيزم‌ها به صورت چسبيده و متصل به بستر (محيط) رشد مي‌يابند و با عبور جريان حاوی مواد آلاينده، اين مواد جذب وتجزيه مي‌شوند. بسترهای جامد در اين سيستم به حالت ثابت و شناور مي‌توانند استفاده گردند كه هر كدام داراي مزايا و معايبي مي‌باشد.

با وجود مديا در داخل حوض هوادهي، حجم بايومس موجود در حوض افزايش يافته و سبب افزايش قدرت بارگذاری به واحدهای لجن فعال بدون تغيير در حجم حوض خواهد گرديد. همچنين حجم بالای ميكروارگانيسم‌ها باعث افزايش مقاومت فرآيند در برابر شوك‌های بار آلي و هيدروليكي خواهد گرديد. به منظور راه‌اندازی اوليه اين سيستم لازم است لجن فعال از تصفيه‌خانه‌های فاضلاب به ابتداي حوض هوادهي وارد گردد تا ميكروارگانيسم‌های لجن فعال بر روی مديا چسبيده و رشد نمايند.

همچنين مي‌توان تدابيری اتخاذ نمود تا لجن ته‌نشين شده در حوض ته‌نشيني، به ابتدای حوض هوادهي برگشت داده شود تا به رشد سريعتر بايومس بر روي مديا كمك كند. در مجموع در اين سيستم با افزايش ميزان بايومس در حوض هوادهي (افزايش MLSS)، اهداف زير پيگيری مي‌گردد.

1)     كاهش احجام حوض هوادهي با بارگذاری ثابت

2)     افزايش زمان ماند سلولي (SRT)

3)     افزايش راندمان تصفيه

در اين روش از مواد مختلفي به عنوان مديا استفاده مي‌شود که از آن جمله مي‌توان به کربن فعال گرانولي، و مواد پليمری (PVC, HDPE ,PP , . . .) اشاره كرد كه مي‌توانند بصورت شناور يا معلق در شكل‌های متنوع مورد استفاده قرار گيرند.

عمومي‌ترين ماده‌اي كه امروزه برای ساخت مديای پلاستيکي شناور استفاده مي‌شود ترکيبات پلي‌اتيلن با دانستيه بالا (HDPE) يا پلي‌پروبلين با دانستيه بالا (HDPP) مي‌باشد. زيرا علاوه بر مقاوم بودن در برابر خوردگي فاضلاب وزن مخصوصي در حدود 96/0- 94/0 دارند و به راحتي مي‌توانند در حوض هوادهي شناور بمانند.

شكل هندسي مي‌بايست به گونه‌ای باشد كه در حجم ثابت، سطح ويژه زيادی را به ما بدهند. همچنين سطح ايجاد شده مي‌بايست زبری لازم را جهت چسبيدن بايومس و نگهداری لايه زيستي داشته باشد. در مجموع دو نوع مديا در اين فرآيند مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه عبارتند از:

1)     مديای معلق

2)     مديای ثابت

در شكل زير نمونه‌هايي از مديای ثابت و معلق كه در اين فرآيند مورد استفاده قرار مي‌گيرد نشان داده شده است.

انواع پکینگ مدیا

حجم مديای به كار رفته در اين روش بالغ بر 30-20 درصد حجم راكتور هوادهي بوده و به منظور جلوگيری از خروج مديا، از يك يا چند لوله سوراخ‌دار در انتهای راكتور استفاده مي‌كنند. عامل حركت مديا و اختلاط آن با فاضلاب، سيستم هوادهي ديفيوزری مي‌باشد .

استفاده از پکینگ مدیا درانواع فرآیند‌های رشد چسبیده:

از پکینگ مدیا در انواع مختلف فرآیندهای هوازی IFAS، MBBR، AGAR و بی‌هوازی UAFBR استفاده می‌گردد. انتخاب پکینگ مدیا مناسب در طراحی فرآیندهای پیش‌گفته موثر بوده، از این رو پکینگ مدیا ها با سطح ویژه‌های مختلفی تولید و عرضه می‌گردند.

مزایای استفاده از پکینگ مدیا در حوض هوادهی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب:

کاهش زمان هیدرولیکی حوض هوادهی تصفیه خانه که منجر به کوچک شدن سطح اشغالی تصفیه‌خانه می‌گردد.

افزایش MLSS حوض هوادهی که منجر به در اختیار قراردادشتن میکروارگانیزم بیشتر جهت تصفیه فاضلاب و بالا رفتن شوک پذیری تصفیه خانه در برابر بارآلی ورودی

بالارفتن راندمان تصفیه‌خانه و تولید لجن کمتر

ارتقاء تصفیه‌خانه‌های در حال کار بدون نیاز به احداث سازه فلزی ویا بتونی جدید با افزودن پکینگ مدیا