فیه ثانویه یا تصفیه زیستی
3- تصفیه پیشرفته (عرفانمنش و همکاران، 1385).
1-4-4-1- تصفیه اولیه5 فاضلاب:
هدف از تصفیه اولیه فاضلاب جداسازی مواد جامد (جامدات معلق و بخشی از اکسیژن مورد نیاز زیستشیمیایی 6 معلق) از فاضلاب ورودی است. این جداسازی معمولاٌ با عملیات فیزیکی چون آشغالگیر و تهنشینی انجام میشود. جامدات معدنی در کانالهای دانهگیر و بیشتر جامدات معلق آلی در اثر تهنشینی جدا میشوند. یک سیستم تصفیه اولیه واقعی میبایستی تقریباٌ نیمی از جامدات معلق در فاضلاب ورودی را جدا نماید (عباسپور، 1389). تصفیه اولیه شامل مراحل زیر میباشد:
1- آشغالگیر
2- دانهگیر
3- چربیگیری
4- متناسبسازی
5- متعادلسازی
6- خنثیسازی
7- تهنشینی

1-4-4-2- تصفیه ثانویه7 فاضلاب:
هدف اصلی تصفیه ثانویه فاضلاب جداسازی مواد آلی قابل تجزیه زیستی و مواد جامد معلق است. این جداسازی از طریق تبدیل زیستی مواد کلوئیدی و محلول به جرم زنده که بعداً از طریق تهنشینی حذف میشود، انجام میپذیرد (عرفانمنش و همکاران، 1385).
عمدهترین فرآیندهای زیستی مورد استفاده در تصفیه فاضلاب عبارتند از:
1- فرآیند لجن فعال
2- برکههای تثبیت
3- صافی چکنده
4- لاگون هوادهی
5- تماس دهندههای زیستی دوار8
مهمترین موارد کاربرد فرآیندهای تصفیه زیستی عبارتند از:
– حذف مواد آلی کربنه، که معمولاٌ بر حسب BOD5، کل کربن آلی9 و اکسیژن مورد نیاز شیمیایی10 اندازهگیری میشود.
– نیتریفیکاسیون
– دنیتریفیکاسیون
– حذف فسفر
– تثبیت زائدات (بذرافشان و ززولی، 1388).
1-4-4-2-1- فرآیند لجن فعال11:
فرآیند لجن فعال یک سیستم کشت میکروبی رشد معلق است. دلیل نامیدن این فرآیند به لجن فعال از آنجا است که لجن تهنشین شده حاوی میکروارگانسیمهای زنده و یا فعال است که برای افزایش جرم زنده و تسریع واکنشها باز گردانیده میشود. بنابراین فرآیند لجن فعال از نوع کشت میکروبی معلق با لجن برگشتی است که ممکن است به صورت اختلاط کامل یا جریان پیستونی باشد. این فرآیند هوازی بوده و اکسیژن به وسیله تزریق هوا تأمین میشود. لازم به ذکر است که هدف اصلی فرآیند لجن فعال تبدیل مواد آلی به لختههای زیستی و قابل تهنشین و سپس تهنشینی آنها در واحد تهنشینی ثانویه است (سمائی، 1389).
1-4-4-2-2- برکه تثبیت12:
برکههای تثبیت فاضلاب که برکههای اکسیداسون نیز نامیده میشوند، عمدتاٌ در مناطقی که زمین به وفور یافت میشود، مورد استفاده قرار میگیرند (سمائی، 1389). برکههای تثبیت حوضچههای گودی هستند که توسط سدهای خاکی محصور شدهاند و فاضلاب صنایع لبنی و هر نوع فاضلاب دیگر، میتواند به طور کاملاً طبیعی در آنها تصفیه شود. برترین کاربردهای این روش تصفیه نسبت به روشهای دیگرعدم نیاز به کاربرد وسایل مکانیکی و افراد متخصص برای نگهداری این وسایل، عدم مصرف نیروی الکتریسیته و یا مواد سوختی و استفاده بیشتر از انرژی تابشی نور خورشید و ارزانتر بودن هزینه ایجاد تأسیسات برکههای تصفیه فاضلاب میباشد. با وجود مزیتهای فراوان، برکههای تثبیت دارای معایبی میباشند که باید در هنگام استفاده از آنها در نظر گرفته شود از جمله آنکه در صورت طراحی یا نگهداری نادرست از تأسیسات احتمال بروز آلودگی زیستمحیطی به وجود میآید. ایجاد بو و پرورش حشراتی مانند پشه و مگس نیز از جمله معایبی است که میتواند به گسترش بیماریها منجر شود. بزرگترین عیب برکههای تثبیت نیاز به زمین فراوان است که در مناطقی که با کمبود زمین مواجه هستند استفاده از برکههای تثبیت را به عنوان یک گزینه تصفیه فاضلاب غیر عملی میسازد (ابراهیمی و نجفپور، 1388).
1-4-4-2-3- صافی چکنده13:
در حال حاضر صافیهای چکنده از یک بستر با محیط بسیار تراوا تشکیل شدهاند که میکروارگانیسمها به آن میچسبند و از میا آن فاضلاب عبور داده میشود یا بر روی آن میچکد و همین خود دلیل نامگذاری آن به این نام میباشد. بسترهای صافیهای چکنده معمولاٌ دایرهای شکل هستند و در آنها فاضلاب مایع از قسمت بالای بستر توسط یک توزیعکننده چرخان توزیع میشود. در صافی چکنده اگرچه اصطلاح فیلتر مورد استفاده قرار میگیرد، اما در عمل هیچ فیلتراسیون فیزیکی رخ نمیدهد و در عمل آلایندهها از طریق عمل زیستی حذف میشود. صافیها را معمولاٌ با یک سیستم تصفیه زیر زهکشی احداث میکنند، تا فاضلاب تصفیه شده و نیز هر گونه جامدات زیستی جدا شده از محیط صافی را جمعآوری نماید (عرفانمنش و همکاران، 1385).
1-4-4-2-4- لاگونهای هوادهی14:
لاگونهای هوادهی که گاهی استخرهای هوادهی شده خوانده میشوند شکل پیشرفته استخرهای تثبیت اختیاری هستند که در آنها به منظور رفع بوهای ناشی از بار زیاد آلی، هوادههای سطحی نصب کردهاند. فرآیند لاگون هوادهی در اصل همان فرآیند متعارف هوادهی ممتد لجن فعال است به جز آنکه به جای راکتور از یک حوضچه خاکی استفاده و اکسیژن مورد نیاز برای فرآیند توسط هوادههای سطحی یا نفوذی تأمین میشود. در تالاب هوازی، تمامی جامدات به حالت معلق باقی میمانند. پیش از این لاگونهای هوادهی به صورت سیستمهای جریان لجن فعال بدون باز گردش بهرهبرداری میشد، که معمولاٌ بعد از آنها استخرهای بزرگ تهنشینی قرار داشت. در سیستمهای لاگون هوادهی میتوان نیتراتسازی فصلی و پیوسته انجام داد. میزان نیتراتسازی به شرایط طراحی و بهرهبرداری سیستم و به دمای فاضلاب بستگی دارد. به طور کلی لاگونهای هوادهی را میتوان سیستم تصفیه با اختلاط کامل هوازی بدون بازگردش در نظر گرفت (سمائی، 1389).
1-4-4-2-5- تماس دهنده زیستی دوار (RBC):
تماس دهنده زیستی دوار مثالی دیگر از راکتورهای زیستی لایه ثابت است. این فرآیند در آغاز قرن بیستم در آلمان معرفی و گسترش یافت. هر تماس دهنده زیستی دوار از یک مجموعه صفحات مدور نزدیک به هم از جنس پلیاستیرن و یا پلیوینیلکلرید تشکیل شده است. این صفحات در فاضلاب فرو رفته و به آرامی در آن میچرخند. سیستم RBC از یک شافت حامل دیسکهای پلاستیکی مدور با قطر 12 فوت تشکیل یافته که 40 درصد قطر این دیسکها در درون فاضلاب قرار دارد. قطر اسمی دیسکها حدود 9/1 تا 27/1 متر است. مواجهه متناوب مواد آلی موجود در فاضلاب با اکسیژن موجود در هوا شبیه ریزش فاضلاب توسط توزیع کننده دوار در صافیهای چکنده بر روی محیط صافی است. حداکثر طول شافت 23/8 متر است و شافتهای کوچکتر دارای طول در گسترهی 52/1 تا 62/7 هستند. در سیستم RBC، جامدات تهنشین شده در زلالسازی نهایی به ورودی فاضلاب به واحد تهنشینی اولیه برگشت داده میشوند تا همراه با جامدات فاضلاب خام تهنشین شوند. بنابراین، دفع لجن تنها از واحد تهنشینی اولیه انجام میپذیرد. از آنجایی که جریان بازگردشی سبب بهبود عملکرد فرآیند نمیشود، لذا جریان برگشتی به منظور بازگردش فاضلاب در میان واحدهای RBC طراحی نمیشود. معمولاٌ سیستم RBC به صورت چهار مرحلهای (4 واحد RBC) طراحی و بهرهبرداری میشود و این امر برای حصول اطمینان از حذف کافی BOD میباشد. هر مرحله به عنوان یک حوضچه اختلاط کامل عمل مینماید و حرکت کند فاضلاب از میان سیستم شبیه جریان پیستونی است. این سیستم نسبت به سرما حساس بوده و میبایستی در برابر شرایط جوی محیط نظیر بارندگی، باد و سایه شدید محافظت شود (عرفانمنش و همکاران، 1385).
1-4-4-2-6- فرآیندهای تصفیه هوازی رشد معلق:
عمده فرآیندهای تصفیه زیستی هوازی رشد معلق که به منظور حذف مواد آلی کربنه مورد استفاده قرار میگیرد عبارتند از:
1- فرآیند لجن فعال
2- لاگونهای هوادهی
3- راکتور ناپیوسته متوالی
4- فرآیند هضم هوازی
در بین این فرآیندهای ذکر شده، فرآیند لجن فعال بیش از سایر فرآیندها در تصفیه ثانویه فاضلاب خانگی مورد استفاده قرار میگیرد (بذرافشان و ززولی، 1388).
1-4-4-3- تصفیه پیشرفته15 فاضلاب:
تصفیه پیشرفته فاضلاب به آن سطح از تصفیه اطلاق میگردد که هدف از آن جداسازی اجزایی نظیر نوترینتها، ترکیبات سمی و مقادیر زیاد مواد آلی و مواد جامد معلق است (عرفانمنش و همکاران، 1385).
1-5- مشخصات فاضلاب صنایع لبنی16:
مقادیر BOD5 فاضلاب در نقاط مختلف کارخانه بر اساس نوع محصول تولیدی و پروسه عمل بر روی شیر فرق میکند، به طوریکه در واحد شستشوی بطریهای شیر، BOD5 فاضلاب در حدود600 تا 1000میلیگرم در لیتر میباشد و در بعضی از قسمتهای آن BOD5 فاضلاب به 1850 میلیگرم در لیتر میرسد. تغییرات روزانه pH فاضلاب صنایع شیر حدود 4/4 تا 4/9 است (به طور متوسط 2/7 است). فاکتور عمده که روی pH فاضلابهای صنایع شیر تأثیر میگذارد ترکیبات پاککننده (چه اسید و چه قلیا) است. دمای فاضلابهای خروجی از کارخانجات شیر 11 تا 72 درجه سانتیگراد بوده که ارقام بالاتر از 35 مبین افت بیش از حد انرژی است. به علاوه معمولاٌ تغییرات قابل توجه روزانه و فصلی وجود دارد که بستگی به محصول تولید شده، مقیاس تولید و عملیات نگهداری و غیره دارد. در فاضلاب صنایع لبنی (به استثناء فاضلاب واحد پنیر سازی که معمولاٌ شامل ذرات کوچک کازیین میباشد، جامدات معلق به مقدار کم وجود دارد. فاضلابهای صنایع لبنی بیشتر کدر هستند و به رنگ شیری به چشم می خورند. ازت کل بیشتر به شکل ازت آمونیاکی در این نوع فاضلابها دیده میشود و در این فاضلابها میتوان به ترکیبات دیگری چون 2 تا 3 میلیگرم در لیتر ترکیبات فسفات و 3 تا 4 میلیگرم در لیتر ترکیبات پتاسیم اشاره نمود. محدوده غلظت مواد معلق فاضلاب خام صنایع شیر نیز بسیار متفاوت است (7 تا 7200 میلیگرم در لیتر)، ولی بیشتر کارخانجات دارای محدوده 400 تا 2000 میلیگرم در لیتر میباشند. مواد معلق موجود در فاضلاب اساساً مواد آلی است. نسبت جامدات معدنی در شیر حدود 13درصد است و بنابراین گویای این امر است که بیشتر مواد معلق فاضلاب صنایع شیر دارای منشا