برکه تثبیت فاضلاب (WSP) فرآیندی است بسیار ارزان قیمت و آسان که جهت کم کردن آلودگی موجود در فاضلاب های صنعتی استفاده می شود. در این فرآیند بار آلی فاضلاب به صورت هوازی و بی هوازی کاهش پیدا می کند. این برکه ها در واقع گودال های خاکی با دیواره های خیلی مقاوم هستند. ارتفاع آن ها نیز با توجه به نحوه تصفیه متفاوت می باشد. این برکه ها به صورت گودال های متوالی، کنار هم قرار گرفته اند.
تصفیه بیولوژیکی و طبیعی از جمله راهکار هایی است که جهت حذف آلاینده هایی که در پساب ها وجود دارد و همچنین مواد آلی موجود در آن ها به کار برده می شود. این برکه های تثبیت فاضلاب توسط حرارت، خورشید، نور، باد و همین طور فتوسنتز و جلبک ها عمل تصفیه را کامل می کنند. راندمان تصفیه به عملکرد این عوامل بستگی دارد. یکی از ویژگی های مهم این برکه ها، استفاده نکردن از تجهیزات، مواد شیمیایی و دستگاه های پیشرفته است. در این برکه ها، آلاینده ها با کمترین هزینه از بین می روند. خروجی برکه ها، مواد آلاینده بسیار کمی خواهند داشت. از آن ها جهت باغبانی و آبیاری مزارع کشاورزی استفاده می شود.
انواع برکه های تثبیت فاضلاب
برکه های تثبیت فاضلاب براساس عواملی مانند نوع پساب ها، مقدار مواد آلاینده و آلی موجود در فاضلاب و شرایط محیطی به گونه های زیر تقسیم می شوند.
۱)برکه تثبیت بی هوازی
۲)برکه تثبیت اختیاری
۳)برکه تثبیت هوازی
در زیر به شرح هر کدام از انواع برکه های تثبیت خواهیم پرداخت.
۱)برکه تثبیت بی هوازی
در این نوع برکه، مواد آلی و آلاینده های پساب صنعتی، بسیار زیاد می باشد. در ابتدا مواد معلق و کلوییدی این پساب ها در برکه هایی با عمق ۲ تا ۵ متر طی ۲ تا ۵ روز ته نشین می شوند. عملکرد این برکه ها به صورت پیش تصفیه می باشد. پس از گذشت زمان قید شده، لایه ای کف مانند، روی سطح برکه را می پوشاند. این لایه کف مانند همان مواد معلق و ذرات کلوییدی هستند. باکتری های بی هوازی بقیه این مواد را به جامدات تثبیت شده بدل خواهد کرد. تخمیر اسیدی در برکه تثبیت بی هوازی صورت می گیرد. در نتیجه آن، مواد آلی تجزیه می شوند.
۲)برکه تثبیت اختیاری
برکه های تثبیت اختیاری کاربرد زیادی دارند. عمق آن ها حدود ۵ متر است. مسئله مهم در مورد این نوع برکه ها وجود باکتری های هوازی و بی هوازی موجود در آن ها می باشد. در برکه تثبیت اختیاری، لایه های پایین، شرایط بی هوازی و لایه های بالایی شرایط هوازی دارد. لایه وسط نیز وجود دارد. زمان نگهداری پساب ها در این برکه ها حدودا بین ۷ تا ۳۰ روز می باشد.
در برکه تثبیت اختیاری، نور خورشید به جلبک هایی که در لایه بالایی قرار دارد می تابد و سبب انجام عمل فتوسنتز با سرعت بالا می گردد. بر اثر این فرآیند، میزان اکسیژن و جلبک ها زیاد می شود. با افزایش میزان اکسیژن محلول در آب این برکه ها، تجزیه مواد آلی توسط میکروارگانیسم های هوازی، بیشتر می شود. این مواد پس از تجزیه در لایه های زیرین، ته نشین می شوند. همچنین در لایه های پایینی برکه ها، گازهای نیتروژن و دی اکسیدکربن با گذشت زمان به سطح برکه انتقال می یابند.
برکه های اختیاری دو نوع هستند. برکه های اختیاری اولیه و برکه های اختیاری ثانویه. برکه های اختیاری اولیه پذیرنده فاضلاب خام است. در صورتی که برکه های اختیاری ثانویه پذیرنده فاضلاب ته نشین شده می باشد.
۳)برکه تثبیت هوازی
فاضلاب ها بعد از عبور از برکه های تثبیت بی هوازی و اختیاری، وارد گودال مهمتری می شود که شامل باکتری های هوازی می باشد. انواع برکه تثبیت هوازی فاضلاب به شرح زیر می باشد:
۱)برکه های هوازی کم بار
۲)برکه های هوازی پربار
۳)برکه های هوازی تکمیلی
شرایط این نوع برکه ها براساس میزان اکسیژن مطلوب در سطح آب موجود درون گودال و انتهای گودال است. جلبک های پدید آمده در این گودال ها نیز برای تغذیه حیوانات استفاده می شوند.
مزایای سیستم برکه های تثبیت فاضلاب
۱)سادگی راهبری و ساخت
۲)قابلیت تحمل شوک مواد سمی و آلی و بالا بودن راندمان حذف فلزات سنگین
۳)راندمان بالا
۴)ارزان بودن
معایب سیستم برکه های تثبیت فاضلاب
۱)پرورش حشرات
۲)تولید بو
۳)نیاز به زمین زیاد
۴)بالا بودن غلظت جامدات معلق
۵)احتمال آلودگی آب های زیرزمینی
عوامل موثر در تصفیه در برکه های تثبیت
از جمله فاکتور های موثر در این زمینه فاکتور های طبیعی، فاکتور های فیزیکی و فاکتور های شیمیایی هستند. عوامل مربوط به هر یک از این فاکتور ها عبارتند از:
۱)فاکتور های طبیعی: باد، بارندگی، درجه حرارت، تبخیر، نور خورشید، بالانس هیدرولیکی آب در برکه ها و نشت.
۲)فاکتور های فیزیکی: ارتفاع فاضلاب در برکه.
۳)فاکتور های شیمیایی: اکسیژن محلول، مواد سمی، pH .
