کلریفایر یا زلال‌ساز

کلریفایرها یا زلال‌سازها که با نام مخازن ته نشینی نیز شناخته می‌شوند، از واحدهای ضروری و جدایی ناپذیر در هر تصفیه خانه فاضلاب می‌باشند. کاربرد اصلی کلاریفایرها حذف جامدات معلق قابل ته نشینی موجود در فاضلاب به کمک نیروی گرانش است. با توجه به این که پس از حذف جامدات معلق، پساب تا حدودی شفاف می‌شود، به کلریفایرها، زلال ساز نیز می‌گویند. تمامی کلریفایرها دارای دو ناحیه عملکردی (Functional Zone) به نام‌های ناحیه زلال سازی (Clarification Zone) و ناحیه تغلیظ (Thickening Zone) هستند. در ناحیه زلال سازی، فرایند ته نشینی به کمک نیروی گرانش رخ می‌دهد و در ناحیه تغلیظ نیز جامدات ته نشین شده متراکم می‌شوند و یک لایه فشرده لجن را تشکیل می‌دهند که به آن پتوی لجن (Sludge Blanket) می‌گویند. عمق ناحیه زلال سازی اصطلاحا ناحیه آب شفاف (Clear Water Zone=CWZ) و عمق ناحیه تجمع لجن اصطلاحا عمق پتوی لجن (Sludge Blanket Depth=SBD) نامیده می‌شود .به مجموع عمق‌های CWZ و SBD نیز عمق آب جانبی (Side Water Depth=SWD) می‌گویند. فاضلابی که دارای جامدات معلق کم است و در بالای ناحیه زلال سازی قرار می‌گیرد، از سرریزها بر روی کانال‌های جمع آوری میریزد و به خروجی کلریفایر منتقل می‌شود. لجن تشکیل شده در بخش تغلیظ نیز از کلریفایر خارج و برای تصفیه بیشتر به تاسیسات کنترل جامدات منتقل می‌گردد. لازم به ذکر است که فروش زلال ساز با قیمت مناسب یکی از خدمات آبکالا برای مشتریان محترم خود است. 

طبقه بندی کلریفایرها بر اساس محل قرار گیری آن‌ها در تصفیه خانه

در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، کلریفایرها را عمدتا پس از واحدهای آشغالگیر و دانه گیر و یا پس از واحدهای تصفیه بیولوژیکی قرار می‌‌دهند؛ از این رو زلال سازها به دو دسته زلال‌سازهای اولیه و ثانویه تقسیم بندی می‌شوند. البته باید اشاره داشت که هدف در هر دو نوع کلریفایر، حذف ذرات جامد به کمک نیروی گرانش است. در ادامه توضیحاتی در رابطه با هر دو نوع از زلال سازها ارائه می‌شود.

کلریفایرهای اولیه (Primary Clarifier)

در تصفیه خانه‌های فاضلاب، کلریفایرهای اولیه عموما پس از دانه گیر و پیش از تصفیه بیولوژیکی نصب می‌شوند و وظیفه آن‌هاحذف جامدات معلق قابل ته نشینی است. استفاده از زلال سازها روشی فیزیکی و مقرون به صرفه می‌باشد که می‌تواند 25 تا 50 درصد جامدات موجود در پساب را حذف کند. نرخ ته نشینی جامدات، بیانگر چگونگی عملکرد کلریفایر است و اپراتور با تنظیم نرخ جریان می‌تواند نرخ ته نشینی و کارایی زلال ساز را تعیین کند. در صورتی که سرعت جریان در زلال ساز زیاد باشد، جامدات فرصت کافی برای ته نشینی ندارند، درنتیجه جامدات باقی مانده در پساب بر عملکرد واحدهای پایین دست اثر منفی می‌گذارند؛ سرعت پایین جریان در کلریفایر نیز اثر منفی بر واحدهای بالادست زلال ساز دارد؛ از این رو اپراتور باید سرعت و دبی مناسب فاضلاب برای ورود به زلال ساز را تنظیم کند. لازم به ذکر است که زلال سازها عموما مجهز به تجهیزاتی هستند که قابلیت حذف ترکیبات شناور موجود در پساب مانند کف، روغن و گریس که در طول فرایند ته نشینی بر روی سطح مخزن کلریفایر تجمع پیدا می‌کنند را نیز دارند.

کلریفایرهای ثانویه (Secondary Clarifier)

کلریفایرهای ثانویه پس از سیستم‌های تصفیه بیولوژیکی قرار می‌گیرند و وظیفه آن‌ها حذف میکروارگانیسم‌ها و بیومس‌های باقی مانده از فرایند تصفیه بیولوژیکی است. مکانیسم حذف میکروارگانیسم‌ها در زلال سازهای ثانویه همانند زلال سازهای اولیه بر اساس ته نشینی به کمک نیروی گرانش می‌باشد. جامدات ته نشین شده در زلال سازهای ثانویه اصطلاحا لجن فعال (Activated Sludge) نامیده می‌شوند و عمدتا از باکتری‌های فعال تشکیل شده ‌اند. بخشی از لجن فعال ته نشین شده در کلریفایرها به تانک هوادهی برگردانده می‌شود تا غلظت باکتری‌ها در این تانک در حد مناسب باقی بماند و فرایند تجزیه مواد آلی به خوبی انجام شود. بخش اضافی لجن فعال نیز دور ریخته می‌شود. 

طبقه بندی کلریفایرها بر اساس شکل آن‌ها

کلریفایرهای اولیه و ثانویه را بر اساس شکل هندسی‌شان به دو دسته زلال سازهای مستطیلی و مدور تقسیم بندی می‌کنند. انتخاب مناسب‌ترین شکل کلریفایر برای هر کاربرد به عوامل متعددی بستگی دارد و باید بر اساس تحلیل هزینه-فایده انتخاب شود.

کلریفایر مدور (Circular Clarifier)

کلریفایرهای مدور همانگونه که از نامشان پیدا است، تاسیساتی دایره‌ای شکل می‌باشند که از چهار بخش شامل ساختار ورودی (inlet structure)، ناحیه زلال سازی استوانه‌ای (cylindrical clarification zone)، ناحیه تجمع لجن مخروطی شکل (conical sludge accumulation zone) و سرریزهای پساب (effluent weirs) تشکیل شده‌اند. سرریزهای پساب در بخش محیطی استوانه قرار دارند تا یک الگوی جریان شعاعی از مرکز تانک به سمت دیواره‌ها ایجاد کنند. قطر زلال‌سازهای دایره‌ای عموما از 3 متر (10 فوت) تا 100 متر (300 فوت) است و شیب کف مخروطی نیز معمولا 1:10 تا 1:12 می‌باشد. عمق آب جانبی در کلریفایرهای دایره‌ای نیز بین 2.5 تا 5 متر متغیر است.
زلال‌سازهای مدور با توجه به محل قرارگیری لوله جریان ورودی به دو مدل تغذیه مرکزی (Center Feed) و تغذیه محیطی (Peripheral Feed) تقسیم بندی می‌شوند. امروزه عمده کلریفایرهای مدور از نوع تغذیه مرکزی هستند که در آن‌ها جریان ورودی از طریق لوله‌ تغذیه‌ای که در مرکز مخزن قرار دارد به چاه تغذیه (Feed Well) وارد می‌شود و سپس پساب از طریق این چاه به صورت شعاعی و یکنواخت در کلریفایر توزیع می‌گردد. از مزیت‌های کلریفایرهای مدور می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
• زمان ماند کوتاه‌تر برای ته نشینی لجن و مناسب برای استفاده به عنوان کلریفایر ثانویه
• سیستم جمع‌آوری لجن ساده‌تر
• نیاز کم به تعمیر و نگهداری
• مناسب برای حذف لجن‌های سنگین
معایب زلال‌سازهای مدور نیز عبارتند از پتانسیل بالاتر اتصال کوتاه (short-circuiting) و نیاز به لوله کشی زیاد برای زلال‌سازهای کوچک در مقایسه با زلال‌سازهای مستطیلی با همان اندازه. 

کلریفایر مستطیلی (Rectangular Clarifier)

زلال سازهای مستطیلی سازه‌‌هایی بتنی هستند که در آن‌ها پساب از یک انتها وارد می‌شود و با عبور از یک آرایش بافلی، طول مخزن را طی می‌کند و در سمت دیگر از سرریزها خارج می‌گردد. نسبت طول به عرض در کلریفایرهای مستطیلی معمولا بین 3:1 تا 15:1 می‌باشد و حداقل طول زلال ساز نیز 3 متر است. عمق تانک‌های مستطیلی عمدتا بین 2 تا 6 متر می‌باشد. با عبور آهسته پساب در طول تانک مستطیلی، جامدات معلق فرصت ته نشینی و جدا شدن از فاضلاب را پیدا می‌کنند و در کف تانک به صورت لجن تجمع پیدا می‌یابند. برای جمع آوری لجن از کف زلال ساز، چنگک‌هایی به صورت پیوسته و بر روی نوار نقاله به آهستگی در کف تانک حرکت می‌کنند و جامدات ته نشین شده را به سمت قیف لجن که عموما در قسمت ورودی زلال ساز قرار دارد، هدایت می‌کنند. این چنگک‌ها در هنگام بازگشت به سمت انتهای تانک از قسمت بالایی زلال ساز عبور می‌کنند، در نتیجه نقش کفگیر برای حذف کف و سایر مواد شناور بر سطح کلریفایر را نیز ایفا می‌کنند. باید اشاره داشت که حرکت چنگک‌ها بسیار آهسته است و باعث ایجاد تلاطم در کلریفایر و یا اختلال در فرایند ته نشینی نمی‌شود. از مزیت‌های کلریفایرهای مستطیلی می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
• نیاز به فضای کمتر برای ساخت چندین واحد
• صرفه جویی بالقوه در هزینه ساخت به دلیل امکان استفاده از دیوارهای مشترک در بین زلال‌سازهای چندگانه 
• به حداقل رسیدن مشکل اتصال کوتاه به دلیل مسیر طولانی جریان
• نرخ بارگذاری بالای سرریز پساب
• تغلیظ بهتر لجن
معایب زلال سازهای مستطیلی نیز عبارتند از زمان ماند طولانی‌تر لجن ته نشین شده (نامناسب برای تصفیه‌خانه‌هایی که ورودی پساب سپتیک دارند) و کاهش راندمان برای شرایط بارگذاری بالای جامدات. 

کلریفایرهای تقویت شده (Enhanced Clarifiers)

برای بهبود فرایند ته نشینی جامدات توسط نیروی گرانش در کلریفایرها، نوآوری‌های زیادی در طراحی کلریفایرها انجام شده است که برخی از آن‌ها عبارتند از:
• یکی از روش‌ها، استفاده از صفحات شیبدار (Inclined Plates) است. در این روش صفحات شیبداری با زاویه 45 تا 60 درجه با فاصله 40 تا 120 میلی‌متر از یک دیگر در ناحیه زلال سازی نصب می‌شوند. با توجه به این که این صفحات شیبدار در مسیر حرکت پساب قرار دارند، منجر به تسریع ته نشین شدن لخته‌ها می‌شوند. علت این امر نیز این است که هنگامی که پساب به سمت بالا حرکت می‌کند، جامدات (لخته‌ها) به دلیل وزن ذاتی‌شان نمی‌توانند با سرعت یکسان با پساب حرکت کنند و تمایل دارند که روی صفحات شیبدار بنشینند. به این نوع از زلال سازها، Lamella Clarifier نیز گفته می‌شود. 

• روش دیگر ایجاد یک تلاطم آهسته در قسمت لجن ته نشین شده است. تلاطم منجر به حرکت لجن به سمت بالا می‌شود و لجن متحرک کمک می‌کند که لخته‌های قابل ته نشین شدن سریع‌تر به ناحیه لجن بیایند و ته نشین شوند. 
• یک راه دیگر لخته سازی بالاست (Ballasted Flocculation) است که در آن با افزودن مواد منعقد کننده و بالاست (عموما ماسه ریز یا لجن) به پساب منجر به افزایش چگالی لخته‌های موجود در پساب از طریق تجمع ذرات می‌شوند و این امر ته نشین شدن سریع‌تر ذرات را در پی دارد. 

معیارهای طراحی کلریفایرهای اولیه 

بدیهی است که راندمان کلریفایرهای اولیه تحت تاثیر واحدهای پیش تصفیه قبل از آن مانند آشغالگیر و دانه گیر است و همچنین تاثیر قابل توجهی بر واحدهای پایین دست یعنی تصفیه بیولوژیکی می‌گذارد. به طور کلی کارایی و عملکرد زلال سازهای اولیه را معمولا بر اساس کل جامدات معلق (TSS)، اکسیژن خواهی بیولوژیکی (BOD) و راندمان حذف فسفر و شرایط لجن اولیه (غلظت و حجم لجن) اندازه گیری می‌کنند. زلال‌سازهای معمولی که طراحی مناسبی داشته باشند قادرند 50 تا 60 درصد از کل جامدات معلق 25 تا 35 درصد از BOD و 5 تا 10 درصد از نیتروژن و فسفر را از فاضلاب شهری حذف نمایند. راندمان این زلال سازها را می‌توان با افزودن مواد منعقد کننده پیش از ورود به کلریفایر بهبود بخشید. پارامترهای مهم در طراحی زلال سازهای اولیه، سرعت سرریز سطحی (Surface Overflow Rate) و زمان ماند هیدرولیکی (Hydraulic Detention Time) است. در جدول زیر مقادیر پیشنهاد شده توسط مراجع مختلف برای این دو پارامتر ارائه شده است. 

معیارهای طراحی کلریفایرهای ثانویه

عملکرد کلریفایرهای ثانویه تاثیر قابل توجهی بر کیفیت آب خروجی از تصفیه خانه فاضلاب، راندمان عملیاتی سیستم تصفیه بیولوژیکی و تاسیسات کنترل جامدات دارد. دو وظیفه کلیدی زلال سازهای ثانویه عبارتند از شفاف سازی فاضلاب تصفیه شده توسط فرایندهای بیولوژیکی و تغلیظ و ذخیره سازی لجن حاصل از فرایندهای بیولوژیکی. عوامل تاثیر گذار بر عملکرد کلریفایرهای ثانویه شامل موارد زیر است:
• مقادیر جامدات باقی مانده در تانک‌ها که با غلظت جامدات حذف شده از این تانک‌ها (نسبت غلطت لجن فعال برگشتی (RAS= Return Activated Sludge) به غلظت لجن فعال زائد (WAS= Waste Activated Sludge)) و عمق پتوی لجن تعیین می‌شود.
• مقدار جامدات موجود در حوضچه‌های هوادهی که با اندازه گیری غلظت MLSS و دبی لجن فعال برگشتی (RAS Flowrate) ایجاد می‌شود.
• قابلیت ته نشینی لجن فعال
• دبی و بار پساب ورودی به تصفیه خانه
دو پارامتر سرعت سرریز سطحی (Surface Overflow Rate= SOR) و نرخ بارگذاری جامدات (Solid Loading Rate= SLR) در طراحی کلریفایرهای ثانویه از اهمیت بالایی برخوردارند. در جدول زیر مقادیر پیشنهاد شده توسط مراجع مختلف برای دو پارامتر مذکور ارائه شده است.

پارامترهای موثر بر عملکرد کلریفایرها

عوامل زیر بر عملکرد زلال سازها اثر دارند:
• ماهیت و منبع جامدات موجود در فاضلاب: جامدات موجود در پساب‌های صنعتی کیفیت بسیار متفاوتی در مقایسه با جامدات موجود در پساب‌های شهری دارند و این تفاوت ماهیت و منبع جامدات بر عملکرد زلال سازها اثرگذار است. 
• زمان انتقال و دمای جریان فاضلاب: هرچه دمای فاضلاب بیشتر و زمان انتقال نیز طولانی‌تر باشد، احتمال سپتیک شدن فاضلاب افزایش می‌یابد. فاضلاب سپتیک شده نرخ ته نشینی جامدات را به دلیل تولید گازهایی که رو به بالا حرکت می‌کنند، کاهش می‌دهد و جامدات را به صورت شناور و معلق نگه می‌دارد.
• نرخ بارگذاری هیدرولیک بر روی کلریفایر: هرچه نرخ بارگذاری بیشتر باشد، احتمال ته نشین شدن جامدات کاهش می‌یابد.
• تعمیر و نگهداری کلریفایر: تعمیر و نگهداری درست زلال سازها تاثیر چشمگیری بر عملکرد آن‌ها دارد و تفاوت عملکرد کلریفایرهایی که به خوبی نگهداری می‌شوند در مقایسه با کلریفایرهایی که نگهداری ضعیفی دارند، بسیار آشکار است. 
• زمان ماند (Detention Time) در زلال ساز: زمان ماند در کلریفایر باید در حدود 2 تا 3 ساعت باشد. زمان ماند خیلی کوتاه منجر به عدم ته نشینی جامدات و عبور آن‌ها از زلال ساز می‌شود و زمان ماند طولانی نیز احتمال سپتیک شدن لجن (خصوصا در ماه‌های گرم) را افزایش می‌دهد.

قیمت کلریفایرها در بازار

همانطور که ذکر شده کلریفایر در شکل‌های مختلف (مدور و مستطیلی) با ابعاد متفاوت و برای کاربری‌های متنوعی ساخته می‌شوند، از این رو بدیهی است که قیمت ثابتی ندارند و قیمت باید متناسب با پروژه تعیین گردد. برای دریافت قیمت کلریفایر مناسب پروژه شما و خرید کلریفایر با کارشناسان آبکالا تماس حاصل نمایید. 

خرید کلریفایر از آبکالا

فروش کلریفایر یکی از خدمات ارائه شده توسط فروشگاه آبکالا است. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با خرید زلال ساز با کارشناسان آبکالا تماس حاصل نمایید.