عصر لجن (SRT): راهنمای عملی اصلی برای حذف دقیق لجن در سیستم های تصفیه فاضلاب

در بهره برداری و نگهداری تصفیه خانه فاضلاب، حذف لجن مهم ترین و مستعدترین خطا-环节 (پیوند/مرحله) است. حذف بیش از حد لجن منجر به از بین رفتن لجن موثر، شکست نیتریفیکاسیون و خروج پساب از استانداردها می شود. حذف ناکافی لجن باعث پیری و تجزیه لجن می شود و مایع رویی حاوی ذرات ریز است. بسیاری از مردم هنگام حذف لجن به شهود متکی هستند که در نتیجه SRT نوسان و عملکرد سیستم ناپایدار است.

برای حل مشکلات حذف لجن، نکته کلیدی محاسبه دقیق سن لجن (SRT) است، نه فقط تجربه. درک SRT امکان حذف کمی لجن را فراهم می کند و عملکرد پایدار سیستم لجن را تضمین می کند.

سن لجن (SRT): نسبت کل لجن فعال فعال در مخزن هوادهی به مقدار لجن باقیمانده تخلیه شده روزانه که بر حسب روز (d) اندازه گیری می شود. میانگین زمان ماند لجن تازه رشد کرده در مخزن هوادهی را نشان می دهد. به عبارت ساده تر: میانگین تعداد روزهایی که یک دسته لجن از نسلی به تخلیه دیگر در مخزن می ماند.

فرمول محاسبه: (نسخه ساده شده)

SRT=کل حجم لجن سیستم / تخلیه روزانه لجن اضافی

SRT=(MLSS × V) ÷ (Q_w × MLSS_w)

توضیح پارامتر:

MLSS: غلظت لجن مشروب مخلوط در مخزن هوادهی، واحد کیلوگرم بر متر مکعب، منعکس کننده مقدار کل لجن موجود در سیستم است.

V: حجم موثر مخزن هوادهی واحد مترمکعب.

Q_w: حجم تخلیه لجن اضافی روزانه، واحد m³/d.

MLSS_w: غلظت لجن (kg/m³)، به عنوان غلظت لجن در کف مخزن ته نشینی ثانویه، معمولاً 1.5-2 برابر MLSS مخزن هوادهی است.

به تمایز توجه کنید: SRT ≠ HRT (زمان نگهداری هیدرولیک)

HRT زمان نگهداری فاضلاب (چند ساعت) است که نشان دهنده نرخ تجدید آب است. SRT زمان نگهداری لجن (از چند روز تا بیش از ده روز یا حتی بیشتر) است که نشان دهنده چرخه رشد میکروبی است. این دو مفهوم کاملا متفاوت هستند.

مثال 1 (محاسبه سن لجن): مخزن هوادهی یک کارخانه دارای MLSS 3 کیلوگرم بر متر مکعب، حجم موثر مخزن 2500 متر مکعب و تخلیه لجن روزانه 50 متر مکعب با غلظت لجن 6 کیلوگرم بر متر مکعب است.

حجم کل لجن سیستم=مخزن هوادهی MLSS × حجم مخزن=3 × 2500=7500 کیلوگرم

تخلیه لجن روزانه=حجم تخلیه روزانه لجن × غلظت لجن=50 × 6=300 کیلوگرم

سن لجن (SRT)=حجم کل لجن ÷ حجم تخلیه لجن روزانه=7500 ÷ 300=25 روز

مثال 2 (محاسبه حجم تخلیه لجن): SRT هدف یک کارخانه 25 روز است، مخزن هوادهی دارای MLSS 3 کیلوگرم بر متر مکعب، حجم مخزن موثر 2500 متر مکعب، و غلظت لجن 6 کیلوگرم بر متر مکعب است.

حجم کل لجن=3 × 2500=7500 کیلوگرم

تخلیه لجن روزانه=حجم کل لجن ÷ SRT=7500 ÷ 25=300 کیلوگرم

حجم تخلیه لجن روزانه=حجم تخلیه لجن روزانه ÷ غلظت لجن=300 ÷ 6=50m³

فرآیندهای مختلف با محدوده‌های مختلف SRT مطابقت دارند و تحت تأثیر دمای آب قرار می‌گیرند: میکروارگانیسم‌های{0}در دمای بالا به سرعت متابولیزه می‌شوند، بنابراین SRT می‌تواند کوتاه‌تر باشد. باکتری های نیتریف کننده در دمای پایین به کندی رشد می کنند، بنابراین SRT باید طولانی تر باشد.

فرآیند لجن فعال سنتی: 5-15 روز

فرآیندهای با عملکرد نیتریفیکاسیون (حذف نیتروژن و فسفر): 10-20 روز

هوادهی طولانی، فرآیند خندق اکسیداسیون: 20-30 روز

فرآیند غشای MBR: 30-60 روز (ماژول های غشایی ظرفیت نگهداری قوی دارند که می تواند به طور قابل توجهی سن لجن را افزایش دهد)

کنترل معمولی SRT برای تصفیه خانه های فاضلاب شهری: 10-20 روز.

SRT بیش از حد طولانی نشان می دهد که لجن برای مدت طولانی در مخزن باقی مانده است و منجر به پیری لجن می شود. این یک وضعیت غیر طبیعی است که اغلب در سایت- رخ می دهد.

علائم معمول: لجن تیره-، SVI پایین (معمولا<70), finely broken flocs; fine particles in the supernatant of the secondary sedimentation tank; thin, brownish scum on the surface; high SS in the effluent, with COD generally normal.

علل اصلی: تخلیه ناکافی لجن که منجر به SRT بالا می شود. تغذیه ناکافی میکروبی منجر به فاز تنفس درون زا می شود که باعث متلاشی شدن لخته های لجن و پیری می شود و جمعیت باکتریایی موثر را کاهش می دهد.

اقدامات اصلاحی: به تدریج تخلیه لجن را هر بار 10 تا 20 درصد افزایش دهید، قبل از انجام تنظیمات جزئی به مدت 3-5 روز رعایت کنید. از ترشحات ناگهانی خودداری کنید. پس از تثبیت شرایط عملیاتی، حجم تخلیه لجن را ثابت کنید و تنظیمات کوچک روزانه را انجام دهید.

SRT بیش از حد کوتاه نشان دهنده تخلیه بیش از حد لجن است که لجن قبل از بالغ شدن تخلیه می شود و در نتیجه لجن بالغ ناکافی در سیستم ایجاد می شود.

علائم معمول: مشکل در افزایش MLSS (اشباع مایع مخلوط)، آب استخر کدر. به راحتی از استانداردهای COD در پساب، نیتریفیکاسیون ضعیف و نیتروژن آمونیاک بیش از حد فراتر می رود.

علت اصلی: تخلیه بیش از حد لجن، با نرخ تلفات لجن بیش از نرخ تکثیر میکروبی. باکتری‌های نیتریفیک‌کننده چرخه تولید طولانی دارند و سن لجن کوتاه نمی‌تواند حفظ شود، که منجر به شکست نیترات زدایی می‌شود.

طرح اصلاحی: کاهش تخلیه لجن و تمدید SRT (زمان نگهداری لجن). هنگامی که SRT کمتر از 5 روز باشد، نگهداری باکتری های نیتروف کننده دشوار است و نیتروژن آمونیاکی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. تخلیه لجن باید به مدت 3-7 روز معلق شود تا لجن بهبود یابد. بازسازی جامعه باکتری های نیتریف کننده در دمای اتاق بیش از 10 روز و حتی بیشتر در زمستان طول می کشد.

SRT و F/M (بار لجن) رابطه معکوس دارند و باید به همراه یکدیگر در سایت-استفاده شوند، نه اینکه به صورت مجزا قضاوت شوند:

F/M کم ← بستر ناکافی، لجن فراوان ← SRT مربوطه طولانی تر است، لجن مستعد پیری است و تخلیه لجن مناسب مورد نیاز است.

F/M بالا ← بستر کافی، لجن ناکافی ← SRT مربوطه کوتاهتر است، لجن بالغ نیست و تخلیه لجن برای حفظ لجن باید کاهش یابد.

استراتژی عملیات و نگهداری: ابتدا F/M را بررسی کنید تا مشخص شود تخلیه لجن ضروری است یا خیر، سپس SRT را برای تعیین مقدار تخلیه لجن محاسبه کنید و به کنترل دقیق دست یابید.

لجن تیره، SVI کم (معمولا<70), supernatant contains fine particles: Long SRT (aging), increase sludge discharge.
MLSS کم، آب کدر، نیتروژن آمونیاک بالا: SRT کوتاه (لجن جوان)، کاهش تخلیه لجن.
مایع رویی سریع ته نشین اما کدر، نشت لجن: اغلب به دلیل نوسانات بار یا حجیم شدن لجن، غیرمرتبط با SRT.
تخلیه لجن بدون تغییر اما به طور مداوم کاهش می یابد MLSS: کاهش غلظت پساب یا مسمومیت لجن.

تصور اشتباه 1: عدم تخلیه طولانی مدت لجن، ترس از دست دادن لجن و غلظت ناکافی لجن.

بسیاری از مردم از نشت لجن می ترسند و جرات تخلیه لجن را ندارند. تخلیه طولانی مدت لجن صفر منجر به SRT بیش از حد بالا، پیری و تجزیه لجن و کاهش راندمان تصفیه می شود. تخلیه لجن جایگزین لجن کهنه و بی اثر است و یک عملیات ضروری برای بهینه سازی جامعه میکروبی است.

تصور غلط 2: نوسان حجم تخلیه لجن، تنظیم خودسرانه.

نوسان حجم تخلیه لجن باعث ایجاد نوسانات شدید در SRT می شود و جامعه میکروبی را مختل می کند، به ویژه باکتری های نیتریف کننده را آسیب می زند و منجر به نیتروژن آمونیاکی ناپایدار می شود. اصول اصلی حذف لجن: پایداری، تداوم و تنظیم دقیق-.

حذف دقیق لجن مربوط به شهود نیست. این در مورد داده است. تسلط بر محاسبه SRT، ارزیابی شرایط عملیاتی و روش های تنظیم، اجتناب از مشکلات رایج و محاسبه دقیق SRT، حذف موفقیت آمیز لجن را تضمین می کند.