فرایند لجن فعال که یکی از فرایندهای تصفیه فاضلاب بوده، یک فرایند بیولوژیکی رشد معلق است که در متابولیسم aerobic عمل میکند و از دو واحد اصلی تشکیل شده است:
- تانک هوادهی (اغلب استفاده از دیفیوزر هوادهی)
- تانک ته نشینی
این روش به عنوان یک فرایند تصفیه ثانویه فاضلاب استفاده میشود. لجن فعال مخلوطی از باکتری ها، قارچ ها، پروتوزا و دیگر ارگانیسمهای زنده است که توسط هوادهی و مخلوط سازی به صورت سوسپانسیون حفظ میشود. عمل هم زدن و حفظ سوسپانسیون میکروب با استفاده از air sparging انجام میشود. در این فرایند بیومس تشکیل شده از ارگانیزم های هوازی و هتروتروف (این گونه میکروب از ترکیبات آلی به عنوان منبع کربن استفاده می کنند) در تانک هوادهی رشد میکنند. این ارگانیزم ها مواد آلودگی آلی داخل آب را میشکنند و از آنها به عنوان مادهی غذایی برای رشد و تکثیر خود استفاده میکنند.
در حقیقت زمانی که فاضلاب ورودی در معرض تماس با لجن فعال قرار می‌گیرد، رشد و تکثیر میکروارگانیسم‌ها، بر روی ذرات زائد فاضلاب آغاز می‌گردد. با شروع رشد و تکثیر میکروارگانیسم‌ها مقادیر بیشتری از ضایعات فاضلاب حذف شده و به این ترتیب فاضلاب به طور نسبی تصفیه می‌گردد. برای اینکه سیستم به راندمان مناسبی برسد لازم است که نسبت مناسبی بین تعداد میکروارگانیسم‌ها و غذا و نیز غلظت کافی اکسیژن محلول در سیستم وجود داشته باشد. در این فرایند لجن جداسازی شده در تانک ته نشینی به درون تانک هوادهی برگشت داده میشود تا مقدار بیومس موجود در تانک هوادهی پاسخگوی غذای ورودی را داشته باشد. فرایند لجن فعال در حالت عادی به صورت continuous عمل میکند.
ممکن است در ابتدای این فرایند از یک تانک ته نشینی اولیه استفاده شود، برای حذف قسمتی از بار آلودگی ذرات معلق درون فاضلاب ورودی که باعث کاهش بار آلودگی ورودی به سیستم لجن فعال میشود.- در تانک هوادهی لجن فعال برگشتی و فاضلاب ورودی با هم مخلوط شده که این مخلوط تحت عنوان “mixed liquor” شناخته میشود. حفظ نسبت مواد غذایی ورودی به تانک هوادهی به میکرواورگانیسم ها در عملکرد فرایند لجن فعال بسیار موثر است.
- تجهیزات هوادهی باعث انتقال اکسیژن لازم برای اکسیداسیون بیولوژیک مواد آلی درون راکتور میشود، این هوادهی همچنین به حفظ حالت سوسپانسیون فلاک های لجن کمک میکند.
- ورود پیوسته جریان فاضلاب ورودی به راکتور منجر به خروج پیوسته mixed liquor و ورود آن به تانک تهنشینی ثانویه میشود جایی که جداسازی ذرات لجن و مایع رخ میدهد.
- مایع خروجی از سیستم لجن فعال به عنوان آب تصفیه شده به خارج از سیستم انتقال داده شده در حالی که قسمتی از لجن به داخل تانک هوادهی بازگشت داده میشود تحت عنوان return sludge شناخته میشود و لجن اضافی به هاضم بیهوازی لجن ارسال میشود.
حالت های مختلفی در فرایند لجن فعال ممکن است استفاده شود از قبیل:
- فرایندهای متعارف لجن فعال
- اختلاط کامل
- هوادهی مرحله ای
- هوادهی گسترده
- نرخ بالای هوادهی
با استثنای رژیم جریان که ممکن است plug flow یا rapid mix باشد، اختلاف اصلی در روش های اصلاح شده لجن فعال در پارامتر های زیر است:
- نسبت غذا به میکروارگانیزم F/M (food to microorganism ratio)
- زمان متوسط ماند سلولی MCRT (mean cell residence time)
- تغییر در الگوی هوادهی
یکی از ویژگیهای مهمی که در استفاده از روش های رشد معلق بیولوژکی تصفیه فاضلاب (تصفیه فاضلاب بیولوژیکی) مطرح است ویژگی های ته نشینی لجن تولیدی یا همان MLSS (mixed liquor suspended solid ) است. میزان توانایی ته نشینی لجن یا اصطلاحا settleability بیو مس به وسیله شاخص حجم واحد جرم لجن SVI (Sludge Volume Index) میلی لیتر به گرم سنجیده میشود. در روش اندازهگیری این شاخص حجم واحد جرم لجن را بعد از ته نشینی30 دقیقه از لجن اندازهگیری میکنند. مقدار این شاخص در صورتی که کمتر از 100 باشد ته نشینی خیلی خوبی را نتیجه میدهد.
مزایای روش لجن فعال:
- به علت هوازی بودن بوی نامطبوع کم
- بازده بالا، حذف 90 درصد به بالای COD
- سادگی و راهبری آسان
- عملکرد بسیار مناسب در فاضلاب های با بار الودگی بالا
معایب روش لجن فعال:
- مصرف انرژی برای هوادهی
- تولید لجن و مشکل مدیریت لجن
- تحمل شک هیدرولیکی و آلی زیادی ندارند
برای اطلاع از مشخصات فنی و سایر اطلاعات محصولات شرکت مانند دستگاه آب شیرین کن صنعتی با کارشناسان ما تماس بگیرید.