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:

فرآیندهایی هستند که در آنها ازیک محیط واسطه جامد استفاده می‌شود، به صورتی که بـر روی ایـن محیط میکروارگانیزم‌ها بصورت چسبیده و متصل به بستر (محیط) رشد می‌یابند و با عبور جریـان حـاوی مواد آلاینده‌، این مواد جذب و تجزیه می‌شوند، با عبور فاضلاب از کنار محیط واسط لایه‌های بیولوژیکی تشکیل شده، مواد آلی توسط میکروارگانیزم‌هـا جذب و تثبیت می‌گردد. انواع مختلفی از فرایند رشـد چسـبیده وجـود دارد که هر کدام بسته به نوع بستر مصرفی و نوع جریان از هم متمایز می‌گردند.

سیستم بیولوژیکی هوادهی به روش رشد چسبیده:

این سیستم با توجه به مزایای ویژة خود روش مناسبی جهت تصفیة فاضلاب بحساب می‌آید. این سیستم دارای مزایایی از قبیل طراحی و اجرای ساده، هزینه عملیاتی کم، کاهش احجام فرآیندی و قابلیت تحمل شوک‌های بارگذاری آلی و هیدرولیکی را خواهد داشت. از دیگر مزایای این سیستم می‌توان به کاهش حجم لجن تولیدی و بالطبع کاهش تأسیسات هضم لجن اشاره کرد. همچنین قابلیت ته‌نشینی مناسب لجن، عدم نیاز به لجن برگشتی، زمان ماند هیدرولیکی کم(کاهش احجام واحدهای فرآیندی)، راندمان مناسب‌تر حذف نیتروژن و فسفر نیز اشاره نمود. این فرآیندها(لجن فعال با رشد چسبنده) بدینصورت هستند که در آنها از یک سطح جامد(مدیا) برای رشد میکروارگانیسم‌ها بر روی آن استفاده می‌شود. میکروارگانیسم‌ها بر روی سطوح جامد چسبیده و در آنجا به رشد و نمو می‌پردازند و با عبور جریان فاضلاب از روی آنها، مواد آلی را جذب کرده و فاضلاب را تصفیه می‌کنند.

فرآیندهای لجن فعال با رشد چسبیده فرایندهایی هستند که در آنها ازیک محیط واسطه جامد استفاده می‌شود، به صورتی که بر روی این محیط میکروارگانیزم ها بصورت چسبیده و متصل به بستر (محیط) رشد می‌یابند و با عبور جریان حاوی مواد آلاینده، این مواد جذب وتجزیه می‌شوند. بسترهای جامد در این سیستم به حالت ثابت و شناور می‌توانند استفاده گردند که هر کدام دارای مزایا و معایبی می‌باشد. با وجود مدیا در داخل حوض هوادهی، حجم بایومس موجود در حوض افزایش یافته و سبب افزایش قدرت بارگذاری به واحدهای لجن فعال بدون تغییر در حجم حوض خواهد گردید. همچنین حجم بالای میکروارگانیسم‌ها باعث افزایش مقاومت فرآیند در برابر شوک‌های بار آلی و هیدرولیکی خواهد گردید. به منظور راه‌اندازی اولیة این سیستم لازم است لجن فعال از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به ابتدای حوض هوادهی وارد گردد تا میکروارگانیسم‌های لجن فعال بر روی مدیا چسبیده و رشد نمایند. همچنین می‌توان تدابیری اتخاذ نمود تا لجن ته‌نشین شده در حوض ته‌نشینی، به ابتدای حوض هوادهی برگشت داده شود تا به رشد سریعتر بایومس بر روی مدیا کمک کند. در مجموع در این سیستم با افزایش میزان بایومس در حوض هوادهی(افزایش MLSS)، اهداف زیر پیگیری می‌گردد.

1) کاهش احجام حوض هوادهی با بارگذاری ثابت

2) افزایش زمان ماند سلولی(SRT)

3) افزایش راندمان تصفیه

در این روش از مواد مختلفی به عنوان مدیا استفاده می‌شود که از آن جمله می‌توان به کربن فعال گرانولی، و مواد پلیمری(PVC, HDPE ,PP , . . .) اشاره کرد که می‌توانند بصورت شناور یا معلق در شکل‌های متنوع مورد استفاده قرار گیرند. عمومی‌ترین ماده‌ای که امروزه برای ساخت مدیای پلاستیکی شناور استفاده می‌شود ترکیبات پلی‌اتیلن با دانستیه بالا (HDPE) یا پلی‌پروبلین با دانستیه بالا (HDPP) می‌باشد. زیرا علاوه بر مقاوم بودن در برابر خوردگی فاضلاب وزن مخصوصی در حدود 96/0- 94/0 دارند و به راحتی می‌توانند در حوض هوادهی شناور بمانند. شکل هندسی می‌بایست بگونه‌ای باشد که در حجم ثابت، سطح ویژة زیادی را به ما بدهند. همچنین سطح ایجاد شده می‌بایست زبری لازم را جهت چسبیدن بایومس و نگهداری لایة زیستی داشته باشد. در مجموع دو نوع مدیا در این فرآیند مورد استفاده قرار می‌گیرد که عبارتند از:

1) مدیای معلق

2) مدیای ثابت

در شکل زیر نمونه‌هایی از مدیای ثابت و معلق که در این فرآیند مورد استفاده قرار می‌گیرد نشان داده شده است.

حجم مدیای بکاررفته در این روش بالغ بر 30-20 درصد حجم راکتور هوادهی بوده و به منظور جلوگیری از خروج مدیا، از یک یا چند لولة سوراخ‌دار در انتهای راکتور استفاده می‌کنند. عامل حرکت مدیا و اختلاط آن با فاضلاب، سیستم هوادهی دیفیوزری می‌باشد .

استفاده از پکینگ مدیا درانواع فرآیند‌های رشد چسبیده:

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

مزایای استفاده از پکینگ مدیا در حوض هوادهی تصفیه خانه‌های فاضلاب:

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

2. 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

3. بالارفتن راندمان تصفیه خانه و تولید لجن کمتر

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