دانش اولیه فرآیند لجن فعال

I. مفاهیم اساسی

فرآیند لجن فعال پرکاربردترین فناوری تصفیه هوازی بیولوژیکی فاضلاب است.

اصل اصلی آن استفاده از لجن فعال-لجن لخته‌ای تشکیل شده از تجمع تعداد زیادی میکروارگانیسم (باکتری‌ها، قارچ‌ها، تک یاخته‌ها و غیره)-برای تجزیه مواد آلی در آب در شرایط هوازی و در نتیجه تصفیه فاضلاب است.

II. اصول اولیه

1. جذب: سطح لخته های لجن فعال مواد آلی، کلوئیدها و جامدات معلق را از فاضلاب جذب می کند.

2. تجزیه اکسیداتیو: در شرایط هوازی، میکروارگانیسم ها از مواد آلی به عنوان یک ماده مغذی و منبع انرژی استفاده می کنند و آن را به مواد معدنی پایدار مانند CO2، H2O، NH3 و PO43- تجزیه می کنند.

3. سنتز سلولی: مقداری از مواد آلی به سلول های میکروبی جدید تبدیل می شود و حجم لجن را افزایش می دهد.

4. ته نشینی و جداسازی
لجن تصفیه شده-مخلوط آب در مخزن ته نشینی ثانویه ته نشین می شود و به جداسازی لجن-آب دست می یابد. مایع رویی تخلیه می شود، مقداری لجن بازیافت می شود و لجن اضافی تخلیه می شود.

به طور خلاصه: میکروارگانیسم ها آلاینده ها را مصرف می کنند → رشد می کنند → ته نشین می شوند → آب شفاف می شود.

III. اجزای اصلی (پنج جزء اصلی)

1. Aeration Tank: محل واکنش میکروبی و تجزیه مواد آلی.

2. سیستم هوادهی: اکسیژن را فراهم می کند و لجن را مخلوط می کند.

3. مخزن ته نشینی ثانویه: لجن و آب را جدا می کند و پساب شفاف تولید می کند.

4. سیستم بازگشت لجن: لجن را از پایین مخزن ته نشینی ثانویه به مخزن هوادهی برمی گرداند تا غلظت میکروبی حفظ شود.

5. سیستم تخلیه لجن اضافی: لجن کهنه اضافی را تخلیه می کند و ثبات سیستم را تضمین می کند.

IV. شاخص های اصلی

1. MLSS (مخلوط جامدات معلق مشروب)
غلظت لجن فعال در مخزن هوادهی که منعکس کننده تعداد میکروارگانیسم ها است.

2. SV (نسبت ته نشینی لجن): نسبت حجمی لجن پس از 30 دقیقه ته نشینی که برای ارزیابی عملکرد ته نشینی استفاده می شود.

3. SVI (شاخص حجم لجن): تعیین می کند که لجن حجیم، شل یا ته نشین شده ضعیف است.

4. DO (اکسیژن محلول): معمولاً در حدود 2 میلی گرم در لیتر برای اطمینان از واکنش هوازی کنترل می شود.

5. زمان نگهداری لجن (SRT): میانگین زمان اقامت میکروارگانیسم ها در سیستم، بر راندمان تصفیه و تولید لجن تأثیر می گذارد.

V. فرآیند معمولی

فاضلاب → صفحه نمایش نوار → محفظه شن → مخزن هوادهی (تهویه) → مخزن ته نشینی ثانویه

↓ لجن ته نشینی ثانویه: بخشی از آن به مخزن هوادهی بازگردانده می شود و بخشی به صورت لجن اضافی تخلیه می شود.

VI. مزایا و معایب

مزایا

• راندمان درمان بالا، حذف عالی COD، BOD، و SS

• عملیات بالغ، کاربرد وسیع (فاضلاب شهری، فاضلاب صنعتی)

• ردپای نسبتاً کوچک، کیفیت پساب پایدار

معایب

• مصرف انرژی بالا (مصرف برق برای هوادهی)

• الزامات مدیریتی بالا، مستعد حجیم شدن لجن، کف کردن و شناور شدن

• تولید لجن اضافی که نیاز به تصفیه بیشتر دارد

VII. محدوده قابل اجرا

• فاضلاب خانگی شهری

• فاضلاب صنعتی با قابلیت تجزیه زیستی خوب (غذایی، دم کردن، چاپ و رنگرزی، شیمیایی و غیره)