شاخص لجن چیست؟

نسبت حل و فصل لجن (SV)
نسبت تسویه لجن به نسبت حجم لجن رسوب شده به مایع مخلوط اصلی اشاره دارد پس از مقدار مشخصی از مایع مخلوط مخزن هوادهی به مدت 30 دقیقه در یک سیلندر اندازه گیری ایستاده است ، که به عنوان درصد (٪) بیان شده است. این می تواند به طور شهودی عملکرد تسویه حساب و عملکرد انعقاد لجن فعال را منعکس کند و یکی از شاخص های نظارت متداول در مدیریت عملیات تصفیه فاضلاب است. این امکان را به ما می دهد تا وضعیت حل و فصل لجن فعال شده را به سرعت درک کنیم و در مورد عملکرد سیستم تصفیه فاضلاب داوری اولیه را صادر کنیم.

روش: حجم خاصی (معمولاً 1000 میلی لیتر) از مخزن هوادهی مایع مخلوط کنید ، آن را درون یک سیلندر اندازه گیری 1000 میلی لیتر قرار دهید و بگذارید سیلندر اندازه گیری به مدت 30 دقیقه بایستد. بعد از 30 دقیقه ، حجم لجن مستقر (ML) را بخوانید. در یک کارخانه تصفیه فاضلاب به طور معمول ، مقدار SV به طور کلی در یک محدوده خاص نگهداری می شود. دامنه تحت شرایط مختلف فرآیند و کیفیت آب متفاوت است. به طور کلی ، ارزش SV کارخانه های تصفیه فاضلاب شهری بین 15 تا 30 درصد بیشتر است.

شاخص حجم لجن (SVI)
شاخص حجم لجن به حجم لجن مرطوب اشغال شده توسط 1 گرم لجن خشک پس از 30 دقیقه رسوب مشروبات الکلی در مخزن هوادهی ، در میلی لیتر در گرم اشاره دارد. SVI غلظت و عملکرد رسوب لجن فعال را در نظر می گیرد و می تواند با دقت بیشتری کیفیت لجن فعال را ارزیابی کند. برای قضاوت در مورد انعقاد و عملکرد رسوب لجن فعال و اینکه آیا شرایط غیر طبیعی وجود دارد ، از اهمیت زیادی برخوردار است.

روش محاسبه: ابتدا ، با توجه به روش تعیین نسبت رسوب لجن فوق الذکر ، حجم لجن حل شده پس از 30 دقیقه رسوب مشروبات الکلی در مخزن هوادهی بدست می آید. سپس ، وزن خشک (W ، واحد G) لجن موجود در مشروب مخلوط با روش خشک کردن و توزین تعیین می شود. عملیات خاص این است که یک حجم مشخص (V₀ ، مانند 100ml) مایع مخلوط ، آن را درون یک بطری قابل حمل یا وزن با وزن شناخته شده (W₀) قرار دهید و آن را در درجه {3}} تا وزن ثابت خشک کنید. وزن در این زمان W₁ ، سپس وزن خشک لجن است

(واحد G/L ، برای راحتی محاسبه SVI با حجم لجن رسوب شده ، به G تبدیل می شود). شاخص حجم لجن (SVI) را محاسبه کنید: به عنوان مثال ، بعد از 1 {4}} 00 میلی لیتر مخزن هوادهی مایع مخلوط به مدت 30 دقیقه تسویه می شود ، حجم لجن رسوب 300 میلی لیتر است. مشخص می شود که وزن خشک لجن پس از خشک کردن 100 میلی لیتر مایع مخلوط 0.2 گرم است (به 2 گرم وزن خشک لجن در 1000 میلی لیتر مایع مخلوط تبدیل شده است) ، سپس

به طور کلی ، ارزش SVI کارخانه های تصفیه فاضلاب شهری بین 70-150 ml/g مناسب تر است. هنگامی که مقدار SVI خیلی زیاد است ، مانند بیش از 200 میلی لیتر در گرم ، ممکن است مشکلاتی مانند تورم لجن را نشان دهد. در این زمان ، لجن دارای سیالیت بالایی است و تسویه حساب و جدا شدن آن دشوار است. هنگامی که مقدار SVI خیلی کم باشد ، کمتر از 50 میلی لیتر در گرم ، به این معنی است که فعالیت لجن ممکن است کم باشد و توانایی جذب و تجزیه آلاینده ها کافی نیست.

شاخص چگالی لجن (SDI)
شاخص چگالی لجن برعکس SVI است. این نشانگر جرم لجن خشک موجود در 1 میلی لیتر لجن مرطوب پس از 100 میلی لیتر مایع مخلوط به مدت 30 دقیقه در گرم در میلی لیتر است. SDI تراکم لجن را منعکس می کند. مقدار SDI پایین تر نشان می دهد که لجن سست است ، در حالی که مقدار بالاتر نشان می دهد که ساختار لجن محکم است.

روش محاسبه: به همین ترتیب ، 100 میلی لیتر مایع مخلوط مخزن هوادهی مصرف کنید ، آن را درون یک سیلندر اندازه گیری 100 میلی لیتر قرار دهید و بگذارید 30 دقیقه بماند تا حجم لجن مرطوب پس از رسوب (V₁ ، در میلی لیتر) بدست آید. سپس ، وزن خشک لجن در 100 میلی لیتر مشروب مخلوط با روش خشک کردن و توزین تعیین می شود (W ، واحد G ، روش تعیین همان تعیین وزن خشک لجن در SVI است). شاخص چگالی لجن (SDI) را محاسبه کنید: به عنوان مثال ، حجم لجن مرطوب پس از 30 دقیقه رسوب 100 میلی لیتر از مشروبات مخلوط در مخزن هوادهی 20 میلی لیتر است. وزن خشک لجن در مشروبات مخلوط 100 میلی لیتری 4G تعیین می شود

دامنه مناسب: به طور کلی ، برای سیستم لجن فعال که فاضلاب شهری را تصفیه می کند ، دامنه مناسب SDI بین {{0}}. 15 - 0 3 گرم در میلی لیتر است. هنگامی که مقدار SDI پایین تر از {5}} 15 گرم در میلی لیتر باشد ، نشان می دهد که ساختار لجن سست است ، و ممکن است مشکلاتی مانند متابولیسم میکروبی غیر طبیعی و شوک با کیفیت آب وجود داشته باشد و در نتیجه انسجام لجن ضعیف ، بر رسوبات و اثر درمان آن تأثیر بگذارد. هنگامی که مقدار SDI از 0.3 گرم در میلی لیتر بالاتر باشد ، اگرچه ساختار لجن محکم است ، ممکن است به این معنی باشد که لجن پیر شده و فعالیت میکروبی کاهش می یابد ، که همچنین منجر به جذب و تجزیه آلاینده ها در هنگام تصفیه فاضلاب نمی شود. فرآیندهای مختلف تصفیه فاضلاب و خصوصیات کیفیت آب فاضلاب ممکن است باعث شود طیف مناسب SDI کمی تغییر کند. به عنوان مثال ، هنگام تصفیه فاضلاب صنعتی ، به دلیل اجزای پیچیده کیفیت آب ، ممکن است دامنه مناسب SDI با توجه به وضعیت واقعی تنظیم شود.

ویژگی های کیفیت آب: اجزای موجود در فاضلاب تأثیر قابل توجهی در شاخص لجن دارند. اگر فاضلاب حاوی مقدار زیادی از مواد آلی محلول ، به ویژه مواد تخریب پذیر مانند کربوهیدرات باشد ، ممکن است باعث تولید بیش از حد میکروارگانیسم ها شود ، ساختار لجن فعال را شل کرده و مقدار SVI را افزایش دهد. در مقابل ، هنگامی که فاضلاب فاقد مواد مغذی خاصی مانند نیتروژن و فسفر باشد ، متابولیسم میکروارگانیسم ها تحت تأثیر قرار می گیرند ، عملکرد انعقاد لجن فعال شده بدتر می شود و شاخص لجن نیز تحت تأثیر قرار می گیرد.

شرایط فرآیند: حالت هوادهی و حجم هوادهی نقش مهمی در شاخص لجن دارند. هوادهی بیش از حد باعث می شود میکروارگانیسم های موجود در لجن فعال در حالت بیش از حد اکسیده شده قرار بگیرند و در نتیجه تجزیه سلولی ، تخریب ساختار لجن و افزایش در مقدار SVI ایجاد شود. در حالی که هوادهی کافی به دلیل کمبود اکسیژن باعث ایجاد متابولیسم غیر طبیعی میکروارگانیسم ها خواهد شد که این امر بر عملکرد لجن نیز تأثیر می گذارد. علاوه بر این ، زمان احتباس هیدرولیک را نمی توان نادیده گرفت. اگر زمان احتباس هیدرولیک خیلی کوتاه باشد ، آلاینده های موجود در فاضلاب نمی توانند کاملاً توسط میکروارگانیسم ها تجزیه شوند و ماده آلی باقیمانده بر عملکرد رسوب لجن فعال تأثیر می گذارد. زمان احتباس هیدرولیک بیش از حد طولانی ممکن است باعث افزایش لجن فعال شده و تغییر شاخص لجن شود.

جمعیت میکروبی: نوع و تعداد میکروارگانیسم ها در لجن فعال شده تأثیر زیادی در شاخص لجن دارند. رشد بیش از حد باکتری های رشته ای یک دلیل شایع تورم لجن و افزایش ارزش SVI است. باکتری های رشته ای مقاومت شدیدی در برابر تغذیه و شوک کم دارند. هنگامی که محیط مناسب باشد ، آنها در تعداد زیادی ضرب می شوند و بین لجن های لجن فعال در هم می پیوندند و باعث می شوند حجم لجن گسترش یابد و عملکرد رسوبات بدتر شود. در مقابل ، هنگامی که باکتری های FLOC در لجن فعال غالب هستند ، لجن دارای یک ساختار جمع و جور ، عملکرد رسوب خوب و یک شاخص لجن نسبتاً پایدار است.

نشانه وضعیت عملکرد فرآیند: با نظارت بر شاخص لجن ، وضعیت عملکرد فرآیند تصفیه فاضلاب را می توان در زمان واقعی درک کرد. هنگامی که مقدار SVI به تدریج افزایش می یابد ، نشان می دهد که ممکن است لجن و سایر مشکلات ممکن است رخ دهد. برای جلوگیری از بدتر شدن مشکل ، لازم است پارامترهای فرآیند به موقع ، مانند تغییر حجم هوادهی و تنظیم مقدار اضافی مواد مغذی ، تنظیم شود.
تغییرات ناگهانی در مقدار SV ممکن است نشانگر نوسانات زیادی در کیفیت یا میزان آب تأثیرگذار باشد.

پیش بینی اثر درمانی: هنگامی که شاخص لجن در محدوده طبیعی باشد ، لجن فعال شده می تواند به طور موثری آلاینده های موجود در فاضلاب را جذب و تجزیه کند ، به طوری که کیفیت آب پساب با استاندارد مطابقت دارد. اگر شاخص لجن غیر طبیعی باشد ، عملکرد لجن فعال تحت تأثیر قرار می گیرد و اثر تصفیه فاضلاب تا حد زیادی کاهش می یابد ، که ممکن است منجر به افزایش تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD) ، تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی (BOD) ، مواد جامد معلق (SS) و سایر شاخص های مجهز به آن شود و از عدم رعایت مواجهه با مشخصات تخلیه استفاده نمی شود.

پیشگیری و پاسخ به حجیم لجن: برای مقادیر بالای SVI که ممکن است باعث لجن لجن شود ، می توان انواع مختلفی از کنترل را انجام داد. اول ، غلظت اکسیژن محلول را می توان در یک سطح مناسب با تنظیم حجم هوادهی برای مهار رشد بیش از حد باکتریهای رشته ای کنترل کرد. به طور کلی ، حفظ اکسیژن محلول در مخزن هوادهی در 2-4 mg/l منجر به رشد باکتری های فلوک می شود و از این طریق باکتری های رشته ای را مهار می کند. ثانیا ، نسبت مواد مغذی موجود در فاضلاب را بررسی کنید. اگر نسبت کربن ، نیتروژن و فسفر نامتوازن است ، مواد مغذی گمشده را به موقع دوباره پر کنید تا رقابت باکتری های فلوکشن را تقویت کند. علاوه بر این ، مقادیر مناسبی از عوامل شیمیایی ، مانند فلوکالانت ها یا اکسیدان ها ، می توانند برای بهبود ساختار و عملکرد رسوب لجن فعال اضافه شوند ، اما باید هنگام استفاده از عوامل شیمیایی برای جلوگیری از عوارض جانبی بر روی میکروارگانیسم ها ، احتیاط کنید.

بهینه سازی عملکرد لجن فعال: هنگامی که شاخص لجن نشان می دهد که لجن فعال به اندازه کافی فعال نیست یا عملکرد رسوب ضعیف دارد ، می توان با تخلیه لجن و اضافه کردن لجن جدید ، ترکیب لجن فعال را تنظیم کرد. تخلیه لجن پیر یا با عملکرد ضعیف و معرفی لجن تازه با فعالیت زیاد می تواند به بهبود ظرفیت درمان کل سیستم لجن فعال کمک کند. در عین حال ، تنظیم معقول پارامترهای فرآیند ، مانند زمان احتباس هیدرولیک و نسبت بازتاب ، همچنین می تواند عملکرد لجن فعال را بهینه کرده و شاخص لجن را به محدوده طبیعی بازگرداند.

شاخص لجن یک شاخص مهم در فرآیند تصفیه فاضلاب است. درک شاخص لجن و عوامل تأثیرگذار آن و تنظیم فرآیند بر این اساس ، کلیدهایی برای اطمینان از عملکرد پایدار کارخانه تصفیه فاضلاب و دستیابی به نتایج درمانی خوب است.