اهداف موردی استفاده از حوضچه یکنوات سازی:

1. کاهش↓ نوسانات مواد آلی جهت جلوگیری از وارد شدن شوک آلی به واحد تصفیه بیولوژیکی
2. کنترل نوسانات pH به منظور کاهش مصرف مواد خنثی کننده
3. یکنواخت کردن جریان جهت سهولت تنظیم تزریق مواد شیمیایی
4. تأمین جریان مداوم برای زمان های کار و بیکاری کارخانه به خصوص در مورد تصفیه بیولوژیکی
5. تنظیم میزان جریان ورودی به سیستم فاضلاب شهری
6. جلوگیری از ورود غلظت های زیاد مواد سمی یا زیان آور به واحد بیولوژیکی تصفیه خانه فاضلاب

روش های متعادل سازی

1. ذخیره سازی یا نگهداری فاضلاب شهری تا یک مدت معین
2. اضافه نمودن فاضلاب متغیر به فاضلاب ذخیره شده در حجم زیاد

ممکن است در هر دو مورد فوق، اختلاط کامل فاضلاب به روش های مختلفی صورت بگیرد

 عوامل موثر در طراحی حوضچه های یکنواخت سازی

1. حجم

بر اساس تغیرات جریان ساعتی و بر اساس حداکثر جریان روزانه ، ترسیم منحنی تجمعی جریان، و بر اساس کاهش غلظت آلاینده در نظر گرفتن زمان ماند

1. شکل هندسی و جنس

شکل: براساس بهترین جانمایی مربع یا مربع مستطیل ، شیب دیواره ها بر اساس نوع مصالح ساختمانی

جنس: از مصالح ارزان قیمت مثل حوضچه های خاکی آجری در زمیم تا حوضچه های سیمانی و بتونی

1. ابعاد

عمق 2 تا 5 متر ، طول و عرض متفاوت ^{جزوه یزدانبخش}

1. اختلاط

از طریق توزیع یکنواخت جریان و بافل گذاری در داخل حوضچه

اختلاط مکانیکی:02/0 تا 04/0 اب بخار به ازاع 1000 گالن فاضلاب(004/0تا008/0 لیلو وات به متر مکعب) ^{جزوه یزدانبخش}

1. هوادهی

به جهت اختلاط و تازه نگه داشتن فاضلاب 25/1 تا 2 فوت مکعب در 1000 گالن(01/0تا 015/0 متر مکعب هوا به ازای هر متر مکعب فاضلاب) ^{جزوه یزدانبخش}

1. کف روبی و حذف لجن

روش های اختلاط عبارتند از

1. استفاده از دیوارهای مانع یا بافل
2. هوادهی
3. پرش هیدرولیکی در کانال ها
4. استفاده از هم زن های مکانیکی
5. برگشت فاضلاب توسط پمپ

 مثال: فاضلاب ناشی از یک صنعت مواد غذایی وارد شبکه فاضلاب شهری می شود .اگر حجم فاضلاب صنعتی 8500 m³و BOD₅ 1200   باشد.براساس فاضلاب متوسط شهر با BOD₅ 200 و سرانه متوسط تولید فاضلاب شهری بربر با 280 لیتر به ازای هر نفر در روز PE مربوط به دبی و BOD₅فاضلاب صنعتی را بدست آورید ^{جزوه یزدانبخش}

خنثی سازی Neutralization

خنثی سازی فرآیندی است که جهت تنظیم و تعدیل pH در حد مطلوب استفاده می شود. به عبارتی خنثی سازی نوعی متعادل سازی است که صرفاً جهت تعدیل pH مورد استفاده قرار می گیرد.

روش های خنثی سازی

روش های خنثی سازی در تصفیه فاضلاب متناسب با محل مورد استفاده عبارتند از:

1. اختلاط فاضلاب های اسیدی و قلیایی

فاضلاب ناشی از بعضی از فرایندها در یک صنعت ممکن اس اسیدی و در برخی از فرایندها قلیلئی باشد که میتوان با اختلاط این فاضلابها خنثی سازی فاضلاب رو انجام داد مثلا در صنعت نساجی و دباغی و..

البته می توان با اختلاط فاضلاب دو یا چند صنعت در کنار یکدیگر نیز این کار را انجام داد

1. اضافه نمودن شیرآهک یا آهک دولومیت دار یا دوغاب آهک به فاضلاب های اسیدی(Lime -slurry)

دوغاب آهک را در آی حل نموده و به شکل هیدرات کلسیم استفاده می نمایند

(هیدراته کردن آهک)دوغاب یا هیدراکسید کلسیم

Ca(oH)₂+H₂SO₄→CASO₄+2H₂O

در عمل خنثی سازی فاضلاب های حاوی اسید نیتریک و سولفوریک با استفاده از سنگ دولومیت که حاوی CaO.MgO.CaCO3  است خنثی سازی به خوبی انجام میگردد.

Dolomiti: CaO آهک  5/47%.MgO 3/34%اکسید منیزیم.CaCO3  کربنات کلسیم8/1% و...

یادآوری تولید آهک زنده:

1. عبور فاضلاب اسیدی از بستر آهک(سنگ آهکCaco_3←Lime stone)

این سیستم های می توانند به صورت جریان رو به بالا یا رو به پایین باشند. نرخ هیدرولیکی سیستم های رو به پایین برابر 0.407  مترمکعب بر دقیقه در مترمربع است تا زمان ماند کافی تامین شده باشد. در صورت وجود اسید سولفوریک ، غلظت آن باید 0.6 درصد H2SO4 محدود شود تا از تولید پوشش غیر فعال Caso4  بر روی سنگ آهک و تولید CO2 بیش از حد که از کامل شدن خنثی سازی جلوگیری می کند، اجتناب شود. رقت بالا یا سنگ آهک دولومیتی به زمان ماند طولانی تری نیاز دارد تا خنثی سازس فاضلاب صنعتی موثر واقع شود. شدت بارگذاری هیدرولیکی را می توان توسط بستر های رو به بالا افزایش داد زیرا فرآورده های تولید شده در اثر واکنش قبل از ترسیب جاروب می شوند. از آنجا که کنترل PH به  عمق بستر بستگی دارد.،  لذا بستر های سنگ آهک فقط برای فاضلاب های قابل استفاده می باشد که اسیدیته فاضلاب ورودی آنها نسبت به زمان تقریبا ثابت باشد. یک سیستم بستر سنگ آهکی در شکل زیر نشان داده شده است.

Caco₃+h₂co₄→caso₄+h₂co₃

اسید کربنیک+سولفات کلسم→اسید سولفوریک(جوهر گوگرد)+کربنات کلسیم(سنگ آهک)

در این روش بستر به صورت دوره ای باید تعویض گردد

میزان عبور فاضلاب بر سطح بستر برابر 1 گالن بر فوت مربع سطح بستر در دقیقه(017/0 متر مکعب بر متر مربع در دقیقه)^{جزوه یزدانبخش}

1. افزایش سود سوزآور(سودا:هیدراکسید سدیمNaOH) یا کربنات سدیم(سودا اش ، اسیدکربونیک،خاکستر سودا Na₂CO₃) به فاضلاب

یک روش مناسب اما گرانقیمت برای خنثی سازی سریع  فاضلاهای اسیدی  است. این محلولها به دلیل قدرت خنثی کنندگی قوی حجم کمی مورد استفاده قرار میگیرند و به دلیل محلول بودن محصولات آنها در فاضلاب سختی را افزایش نمی دهند.

واکنش ها بسته ب یزان PH به شکل زیر می تواند باشد

2NaHCO₃→ Na₂CO₃+ CO₂+H₂O

2NaOH+CO₂→NaCO₃+H₂O

NaOH+H₂SO₄→_NaHSO4+H₂O

NaHSO₄+NAOH→NASO₄+H₂O

1. دمیدن دود خروجی از دیگ های بخار در صنایع به فاضلاب های قلیایی

استفاده از گاز دودکش بویلر روشی اقتصادی برای خنثی سازی فاضلایهای قلیلیی میبلشد.گاز دودکشی اغلب حاوی 14% گاز دی اکسید کربن است و بعد از حل شدن در فاضلاب تولید اسید کربنیک میکند.بیشتر در صنابع نساجی بصورت تجربی دیده مشود

CO2+H20→ H2CO3

H₂CO₃ +2NaOH→ Na₂CO₃+2H₂O

H₂CO₃+Na₂CO₃+H₂O→ 2NaHCO₃+H2O

بیکربنات سدیم (جوش شیرین)و آب محصول نهایی

1. افزودن₂ CO فشرده یا متراکم به فاضلاب های قلیایی

دمیدن CO2 باعث تولید اسید کربنیک و فرایند خنثی سازی می شود

1. افزودن اسید سولفوریک به فاضلاب های قلیایی

نسبتا گران است.اما باتوجه به بالا بودن قدرت اسیدی بالا و ذخیره سازی و تجهیزات تزریق ارزان قابل استفاده است

واکنش   خنثی سازی                                          2NaOH+H₂SO₄→NA₂SO₄+2H₂O

1. احتراق مستغرق به منظور تولید₂ CO در داخل فاضلاب

در روش احتراق مستغرق، گاز و هوا را به فاضلاب منتقل کرده و با ایجاد جرقه، احتراق صورت می گیرد و در نتیجه آن، CO2 تولید می شود.

تعیین میزان ماده خنثی کننده:

به منظور تعیین میزان ماده خنثی کننده باید مطالعه آزمایشگاهی انجام شود

واحد های فرایند و تاسیسات لازم برای خنثی سازی

1-     جنس:

فاضلاب قلیایی یا اسیدی دارای خاصیت اسیدی می باشد بنابر این  واحد باید از جنس مناسب باشد.

تانکهای پلی اتیلن یا فولاد ضدزنگ یا حوضچه بتنی بالایه های مقاوم

2-     حجم

بر اساس زمان ماند مناسب برای خنثی سازی که بستگی به نوع فاضلاب و نوع ماه خنثی ساز دارد حجم مشخص می گردد.

3-     اختلاط

اختلاط دهنده به جهت یکنواخت کردن ماده خنثی ساز در داخل فاضلاب دارای اهمیت ویژه است.اختلاط به روشهای مختلف انجام می گردد

1-     اختلاط مکانیکی

2-     اختلاط توسط جریان برگشتی

3-     اختلاط از طریق هوادهی دیفیوزری

4-     در مورد CO2  که جهت خنثی سازی استفاده می شود دمیدن گاز در فالاب باعث اختلاط می گردد.(قدرت اختلاط 04/0-1 کیلو وات در متر مکعب است

4-     تاسیسات تزریق: شامل تانک ذخیره محلول خنثی ساز دوزینگ پمپ تزریق و معلقات مربوطه و همچنین وسایل و تاسیسات کنترل ساده تا پیشرفته و اتوماتیک می باشد

منبع:

-1http://zistnegar.com/equalization-neutralization-tank-wastewater-treatment/

2- جزوه دکتر یزدان بخش