فهرست مطالب

تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال

تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال یکی از انواع روش های بیولوژیکی تصفیه فاضلاب می باشد. در این فرآیند توده ای فعال از میکروارگانیسم ها تولید می شوند که قادر به تثبیت هوازی مواد زائد می باشند، لذا این فرآیند را لجن فعال می نامند.

لجن فعال

فرآیند لجن فعال در سال 1914 در انگلستان ابداع شد. در این فرایند توده ای فعال از میکروارگانیسم ها تولید می شود که قادر به تثبیت هوازی مواد زائد فاضلاب می باشد.

فرآیند لجن فعال یک سیستم رشد میکروبی معلق است که با روش های مختلف فاضلاب را هوادهی می کنند. در واحد هوادهی میکروارگانیسم ها در حضور اکسیژن از مواد آلی موجود در فاضلاب استفاده می کنند و آنها را تبدیل به فلوک یا لخته می کنند.فلوک های تشکیل شده در واحد ته نشینی از فاضلاب جدا می شوند.

دلیل نامگذاری فرآیند لجن فعال به این علت است که لجن ته نشین شده حاوی میکروارگانیسم های زنده و فعال است که برای افزایش جرم زنده و بهبود عملیات تصفیه فاضلاب به حوض هوادهی بازگردانده می شود.

هدف اصلی فرآیند لجن فعال تبدیل مواد آلی به لخته یا فلوک های بیولوژیکی و قابل ته نشینی است که این لخته ها در واحد ته نشینی از فاضلاب جدا می شوند.

تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال

یکی از متداول ترین روش های تصفیه فاضلاب روش لجن فعال می باشد. تصفیه فاضلاب شهری به روش لجن فعال به دلیل سادگی عملکرد مورد استفاده قرار می گیرد. پکیج های پیش ساخته تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال حتی با وجود آمدن سیستم های نوین به دلیل سهولت در راهبری و هزینه های پایین همچنان مورد توجه صاحبان صنایع مختلف قرار دارد.

در فرآیند تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال باکتری های هوازی با تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب و تثبیت آنها، تولید لخته های بزرگتری را می کند که این فلوک ها به دلیل سنگینی که دارنددر حوض ته نشینی و با گذراندن زمان ماند ته نشینی آرام آرام ته نشین می شوند. به این ترتیب مواد آلی موجود در فاضلاب که به صورت محلول بود تبدیل به لجن شده و از فاضلاب جدا می شوند.

فرآیند لجن فعال یک روش تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است که در آن از فعالیت میکروارگانیسم ها در افزایش سرعت تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب استفاده می شود. در واقع زمانی که فاضلاب ورودی در معرض با لجن فعال قرار می گیرد، رشد و تکثیر میکروارگانیسم ها بر روی مواد آلی فاضلاب آغاز می شود.

 با شروع رشد و تکثیر میکروارگانیسم ها مقدار بیشتری از ضایعات فاضلاب حذف شده و به این ترتیب فاضلاب به طور موثری تصفیه می گردد. برای اینکه سیستم به راندمان مناسبی برسد لازم است که نسبت مناسبی بین تعداد میکروارگانیسم ها و میزان غذا (نسبتF/M) و همچنین میزان غلظت کافی اکسیژن محلول در سیستم وجود داشته باشد.

تئوری فرآیند لجن فعال

فرآیند هوازی- معلق لجن فعال شامل فرآیند همزیستی میکروارگانیسم ها همراه مواد آلی در یک محیط غنی از اکسیژن (هوادهی) است. فرآیند لجن فعال ، تصفیه هوازی است که مواد آلی را به ترکیبات CO2 ،H2O،NH4 و توده های میکروبی جدید تبدیل می کند.

هوای مورد نیاز برای میکروارگانیسم ها بوسیله هواده های مکانیکی یا پخشی تامین می شود. سلول های میکروبی فلوک را تشکیل داده که پس از ته نشین شدن در حوض ته نشینی (clarification) از پساب خارج می شود.

در فرآیند لجن فعال مخلوطی از میکروارگانیزم ها برای اکسایش مواد آلی موجود در فاضلاب بکار می روند. وجود لخته های میکروبی باعث افزایش راندمان ته نشینی در حوض ته نشینی می شود. پساب عاری از مواد لخته ای به واحد های بعدی هدایت شده و لجن ته نشین شده در حوض ته نشینی مجددا به واحد هوادهی لجن فعال برشت داده می شود.

عمل هوادهی در فرآیند لجن فعال به دو منظور صورت می گیرد:

رساندن اکسیژن به باکتریها برای تجزیه مواد آلی

ایجاد اختلاط مناسب در حوض هوادهی

عمل هوادهی در تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال با استفاده از هوادهی های مکانیکی یا دیفیوزری انجام می شود. اکسیداسیون هوازی مواد آلی در حوض هوادهی انجام می شود. پساب ورودی وارد این حوضچه شده و پس از اختلاط با لجن برگشتی، مایع مخلوط را تشکیل می دهد که دارای مواد جامد معلق به میزان 1500-2500 mg/lاست.

برگشت مجدد بخش بزرگی از زیست توده یکی از مشخصات مهم فرآیند لجن فعال است. میانگین زمان ماند میکروبی (سن لجن) خیلی بزرگتر از زمان ماند هیدرولیکی است تا میکروارگانیسم های زیادی به طور موثر ترکیبات آلی را در زمان نسبتا کوتاه، اکسید کنند. زمان ماند هیدرولیکی در حوض هوادهی معمولا بین 8-4 ساعت متغیر است. زمان ماند هیدرولیکی (HRT) میانگین زمانی است که پساب ورودی در حوض هوادهی فرآیند لجن فعال سپری می کند.

اجزای سیستم لجن فعال

در فرآیند تصفیه فاضلاب با روش لجن فعال، میکروارگانیسم های مسئول تصفیه فاضلاب با روش های اختلاط مناسب به صورت معلق نگهداری می شوند.

فرآیند تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال متداول شامل اجزاء زیر است:

1- تانک هوادهی تصفیه فاضلاب

در فرآیند لجن فعال، اکسیداسیون هوازی مواد آلی در تانک هوادهی تصفیه فاضلاب صورت می پذیرد. در تصفیه فاضلاب با روش لجن فعال پساب اولیه وارد شده و با لجن فعال برگشتی مخلوط گردیده، مایع مخلوط را تشکیل می دهند که حاوی 1500 تا2500 میلی گرم در لیتر مواد جامد معلق است.

در تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال، هوادهی فاضلاب  توسط روشهای مکانیکی تامین می شود. یک ویژگی مهم فرآیند تصفیه فاضلاب با روش لجن فعال، بازگردش نسبت زیادی از توده زنده می باشد. این موضوع باعث میشود که متوسط زمان ماند سلولی (یعنی سن لجن ) در تصفیه فاضلاب با روش لجن فعال بسیار بیشتر از زمان ماند هیدولیکی فاضلاب گردد.

در تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال، باز گردش لجن  به حفظ تعداد زیادی از میکروارگانیسم هایی که ترکیبات آلی را در زمان نسبتا کم بطور موثری اکسید می کنند. تصفیه فاضلاب با روش لجن فعال، زمان ماند فاضلاب در حوضچه هوادهی فاضلاب بین 4 تا 8 ساعت متغیر می باشد.

2- تانک ته نشینی

در تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال، این تانک برای ته نشینی فلوک ها میکروبی (لجن) تولید شده در طی فاز اکسیداسیون در تانک هوادهی استفاده می شود. در تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال  بخشی از لجن ته نشین شده در زلال ساز مجدد به حوضچه هوادهی فاضلاب بر می گردد و بقیه برای حفظ نسبت غذا به میکروارگانیسم دفع می گردد.

3- هواده

عمل هوادهی در تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال با استفاده از هوادهی سطحی یا عمقی انجام می گیرد که با ایجاد اختلاط مناسب در حوض هوادهی و رساندن اکسیژن به باکتری ها جهت تجزیه مواد آلی می شود.

4- خط برگشت لجن فعال

خط برگشت لجن شامل لوله ای است که لجن را از حوض ته نشینی به ابتدای حوض هوادهی منتقل می کند. عمل انتقال لجن می تواند بصورت مکانیکی و یا ثقلی انجام شود. 

مبانی طراحی تصفیه فاضلاب با روش لجن فعال

میزان هوادهی فاضلاب

درصد لجن برگشتی

میزان هوادهی لازم برای تصفیه زیستی فاضلاب

نحوه هوادهی فاضلاب

نسبت غذا به میکروارگانیسم موجود در حوض هوادهی (نسبت F/M))

مقدار بار حجمی از عوامل مهمی است که در طراحی تصفیه فاضلاب با لجن فعال مهم می باشد نسبت غذا به توده باکتری یا F/M  فاضلاب می باشد.

عامل مهم دیگری که در محاسبات فنی حوضهای هوادهی  تصفیه بیولوژیکی فاضلاب به لجن فعال اهمیت زیادی دارد بار حجمی حوضها است که بر حسب کیلو BOD5 بر متر مکعب حوض هوادهی فاضلاب  بیان می گردد و رقم آن در روشهای مختلف تصفیه فاضلاب با لجن فعال متفاوت است.

از منحنی های معروفی که در رابطه با میزان BOD5 فاضلاب یا پساب که باید حذف شود و درصد لجن فعال برگشتی تنظیم گردیده است. در تصفیه فاضلاب، فاضلاب پس از گذشتن از مرحله هوادهی فاضلاب، وارد مرحله ته نشینی می گردد.

جهت حفظ میزان میکرو ارگانیسم ها مقداری از فاضلاب ته نشینی شده به مرحله هوادهی فاضلاب  برگشت داده می شود.

تصفیه فاضلاب با روش لجن فعال با هوادهی گسترده

در روش تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال با هوادهی گسترده که هوادهی ممتد نیز می نامند ، میزان بار حجمی لجن در این روش از تصفیه فاضلاب بسیار کم است از این رو مواد آلی در این روش از تصفیه فاضلاب به صورت کامل تری مورد استفاده قرار می گیرند چون توده ای بیولوژیکی زمان نسبتا طولانی در تماس با اکسیژن هستند، لذا لجن مازاد دفعی بسیار ناچیز است.

در تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده معمولا تمام لجن فعال حوض ته نشینی نهایی به حوض هوادهی فاضلاب  برگشت داده می شود و اگر به دقت بهره برداری گردد علاوه بر تولید فاضلاب تصفیه شده ای در حد اعلای کیفیت، بدون بو و اشکال کار خواهد نمود.

از تصفیه خانه های فاضلاب به روش هوادهی گسترده برای تصفیه فاضلاب اجتماعات کوچک و کم جمعیت استفاده می شود. در تصفیه فاضلاب به روش هوادهی گسترده از به کار بردن حوض ته نشینی اولیه صرف نظر خواهد شد.

 

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

جدید ترین مقالات

مطالب تصفیه فاضلاب

مطالب تصفیه آب

اسکرول به بالا