فرآیند لجن فعال

تصفیه آب و فاضلاب, مقاله ها

تصفیه فاضلاب ها و پساب ها با استفاده از روش های متفاوتی انجام میشود. از پر کاربرد ترین آنها میتوان به روش های فیزیکی، شیمیایی، و روش های بیولوژیکی اشاره کرد. روش بیولوژیکی به دو نوع هوازی و بی هوازی انجام میشود که بر پایه حضور میکروارگانیسم ها و فعالیت آنها صورت میگیرد. ما در این مقاله به ذکر انواع روش های تصفیه بیولوژیکی هوازی خواهیم پرداخت.

روش های تصفیه بیولوژیکی با کمک میکرو ارگانیسم های هوازی مواد آلی موجود در پساب ها را حذف میکنند. یکی از پر کاربرد ترین روش های فرآیند تصفیه هوازی رشد معلق یا لجن فعال است. فاضلاب های صنعتی که از انواع آلاینده های خطرناک تشکیل شده اند، با کمک ابزارهای مخصوص به کار گرفته شده در این فرآیند، به حذف آن آلاینده ها خواهد پرداخت. از آنجاییکه این موضوع همواره دغدغه فعالان محیط زیست بوده است، میتوان با به کارگیری این روش از شدت نگرانی های آنان کاست.

اساس کار فرآیند لجن فعال با کمک باکتری ها و میکرو ارگانیسم های هوازی است. باکتری های هوازی از طریق تغذیه مواد آلی موجود در فاضلاب ها برای تغذیه مورد نیاز خود استفاده می کنند که در نهایت به حذف آن مواد منجر میشود. باکتری ها و میکرو ارگانیسم ها با گذراندن زمان مشخص در حوضچه های مخصوص و برقراری واکنش های بیولوژیکی مراحل تصفیه را انجام میدهند. در این راستا هرچه شرایط مناسبی برای عملکرد آنها فراهم شود، عمل تصفیه به درستی و در حداقل زمان ممکن انجام میشود.

باکتری ها مانند تمام موجودات زنده، برای ادامه حیات خود نیازمند غذا و آب هستند که مواد موجود در فاضلاب ها، یا همان مواد آلی میتوانند منبع تغذیه مناسب باکتری ها باشند. اکسیژن مورد نیاز آنها نیز با کمک تجهیزاتی از قبیل هوادهی سطحی، شناور، و عمقی تامین میشود. باکتری ها و میکرو ارگانیسم ها که با گذراندن زمان مشخصی در حوضچه های مخصوص، به توده های سنگینی تبدیل و در کف حوضچه ها ته نشین میشوند. پس از تزریق هوا در راستای انجام واکنش ها، مواد آلی تصفیه شده و پساب ها نیز برای مراحل بعدی وارد مخازن دیگری میشوند. لجن ته نشین شده مجددا وارد مخزن هوادهی شده تا بتواند مجددا در تصفیه فاضلاب ورودی مورد استفاده قرار بگیرد که از این فرآیند تحت عنوان لجن برگشتی نیز نام برده میشود.

استفاده از روش لجن فعال، نیازمند فراهم کردن بخش های مهمی همچون مخزن هوادهی، مخزن ته نشینی، و سیستم برگشت لجن فعال در هر تصفیه خانه ای است. این فرآیند انواع متفاوتی دارد که بر اساس شرایط و محیط فاضلاب ها قابل استفاده هستند اما اساس کار آنها تقریبا مشابه است. هر یک از این فرآیندها از سه جزء اصلی تشکیل شده اند که شامل مخزن هوادهی، مخزن ته نشینی ثانویه، و سیستم برگشت لجن فعال میشوند. از مهم ترین روش های مورد استفاده در فرآیند لجن فعال میتوان به موارد زیر اشاره کرد.

فرآیند فعال متعارف در میان تمام روش های لجن فعال بیشترین کاربرد را دارد و به همین جهت از آن با عنوان روش متعارف یاد میشود. این روش در واقع ترکیبی از فرآیند اختلاط کامل و غالبی است. نیاز به اکسیژن در ابتدای کانال به دلیل وجود مواد آلاینده، بسیار بالا بوده و به تدریج با جذب آنها و در طول مسیر کاهش میابد. لذا این روش نیازمندی سیستمی است که بتواند اکسیژن را در طول پروسه تنظیم کند.

فرآیند فعال با هوادهی گسترده که بیشتر برای استفاده در تصفیه خانه های کوچک استفاده میشود و به نوعی اصلاح شده فرآیند لجن فعال است. استفاده از این روش در شرایطی که نیاز به تجهیزات هضم و پردازش لجن وجود نداشته باشد میتواند بهترین عملکرد را ارائه دهد. این روش بهترین گزینه برای استفاده در پکیج های تصفیه میباشد.

فرآیند اختلاط کامل دارای سیستمی است که همواره غلظت مواد را به طور ثابت در کل مخزن ثابت نگه میدارد. از این رو از ورود هرگونه شوک که ناشی از حضور انواع آلاینده ها میتواند باشد، جلوگیری میشود. این روش بیشتر در فاضلاب های شهری و جوامع انسانی مورد استفاده قرار میگیرد.

فرآیند تثبیت تماسی یا هوادهی به لجن برگشتی، با کمک دو حوضچه تماس و تثبیت انجام میشود. زمان ماند تقریبا کوتاه است و بین 30 تا 60 دقیقه متغیر میباشد. هوادهی با کمک دیفیوزر و به صورت پیستونی انجام میشود.

راندمان بالا و حذف مواد آلی که میتواند به صرفه جویی در هزینه های اقتصادی نیز منجر شود، سبب شده است تا از این روش و انواع آن به صورت گسترده در عملیات تصفیه فاضلاب استفاده کرد. این روش در پکیج ها نیز بسیار مورد استفاده قرار میگیرد.