تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال

یکی از رایج ترین شیوه های تصفیه فاضلاب های صنعتی و بهداشتی روش لجن فعال (Activated Sludge) می باشد، که اساس کار آن بر پایه تصفیه بیولوژیکی بنا شده است. روش لجن فعال که از سال 1914 معرفی شده است با کمک میکروارگانیسم ها سعی در حذف مواد آلی موجود در پساب های صنعتی و بهداشتی دارد. گروه فنی مهندسی اوژن؛ تولیدکننده تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب در ادامه نگاه جامعی به تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال خواهد داشت و به سوالات متداولی در این خصوص از قبیل انواع لجن فعال کدامند و اینکه در چه محیط هایی مورد استفاده قرار میگیرند پاسخ خواهد داد.

عناوین

فرآیند تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال توسط گروه فنی مهندسی اوژن اطلس سپهر

فرآیند لجن فعال چیست؟

از بزرگترین مشکلات موجود در پساب های صنعتی و بهداشتی وجود مواد آلی مضر در آن می باشد که به عنوان یک تهدید بزرگ برای محیط زیست عمل میکنند. حذف این مواد یکی از دغدغه های فعالان محیط زیست است. راه حل های مختلفی در این زمینه ارائه شده است و میتوان به روش های تصفیه فاضلاب بیولوژیکی به عنوان یکی از روش ها اشاره نمود. لجن فعال (Activated Sludge) از روش های تصفیه بیولوژیکی مورد استفاده در این زمینه می باشد، که باعث تغذیه باکتری ها و میکروارگانیسم ها از مواد آلی موجود در فاضلاب شده و حذف این مواد مضر را منجر شوند.

باکتری های هوازی برای رشد و تکثیر به غذا، آب و اکسیژن نیاز دارند که مواد آلی موجود در فاضلاب به عنوان غذا عمل می کنند. با تزریق هوا به پساب های موجود در تصفیه خانه ها اکسیژن مورد نیاز برای این باکتری ها تامین می گردد. به عبارت دیگر، با فراهم کردن بستری از میکروارگانیسم ها و لجن در تصفیه خانه ها و تزریق هوا به داخل فاضلاب شرایط برای ایجاد فرآیندهای بیولوژیکی بین باکتری ها و مواد آلی فراهم میشود. مجموع این فرایندها، تا حد زیادی عمل تصفیه فاضلاب بهداشتی و صنعتی را به انجام می رساند.

یکی از چالش های شیوه های مختلف تصفیه با لجن فعال، بالا بودن میزان ترکیبات نیتروژن دار است، که میتواند به بروز بیماری هایی مانند هموگلوبیا منجر شود. از این رو لازم است عملیات دنیتریفیکاسیون، جهت کاهش و محدود سازی میزان نیتروژن تخلیه شده صورت گیرد.

طرز کار تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال

در ادامه برای درک بهتر مفهوم لجن فعال، ساز و کار و روش تصفیه فاضلاب با فرآیند لجن فعال را بررسی خواهیم کرد. برای فراهم سازی بستر مناسب برای استفاده از لجن فعال، لازم است در تصفیه خانه چند بخش مهم در نظر گرفته شود. این بخش ها عبارتند از: مخزن هوادهی، مخزن ته نشینی و سیستم برگشت لجن فعال (Activated Sludge) که در هر یک فرآیند های خاصی انجام میشود.

میکروارگانیسم ها و باکتری های هوازی و فاضلاب صنعتی یا بهداشتی برای مدت زمان مشخص در تصفیه خانه قرار گرفته و زمان کافی برای برقراری واکنش بیولوژیکی برای آنها اختصاص داده میشود. به منظور رشد باکتری ها در این مخازن، نیاز به تزریق هوا می باشد تا علاوه بر مواد آلی که نقش غذا را برای آنها ایفا خواهند کرد، اکسیژن مورد نیاز هم فراهم گردد. استفاده از تجهیزاتی هوادهی از قبیل هوادهی سطحی شناور، هوادهی سطحی ثابت و هوادهی عمقی و چربی گیر حد مطلوبی از هوا وارد فاضلاب نموده و منجر به تکثیر میکروارگانیسم ها خواهد شد. تغذیه باکتری ها از مواد آلی موجود در فاضلاب منجر به تصفیه فاضلاب شده و پساب ها وارد گام بعدی میشوند.

در بخش بعد، باکتری ها و میکروارگانیسم ها به هم متصل شده و به صورت توده های سنگین تر از وزن فاضلاب در کف مخزن ته نشینی قرار خواهند گرفت. لازم به ذکر است که پس از ته نشین شدن توده های باکتری و میکروارگانیسم های متصل به یکدیگر از مخزن خارج و برای تصفیه فاضلاب های ورودی مجدد وارد مخزن هوادهی میشود. به این عمل لجن فعال برگشتی گفته میشود.

انواع تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی با روش لجن فعال

با توجه به تاثیر بسیار مطلوب استفاده از لجن فعال در تصفیه خانه های بزرگ صنعتی و بهداشتی روش های مختلفی به کمک این شیوه ارائه گردید تا بر اساس شرایط محیط و نوع فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. از مهم ترین انواع لجن فعال می توان به گزینه های زیر اشاره نمود:

فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده (EAAS)

EAAS یا لجن فعال با هوادهی گسترده برای تصفیه خانه های کوچک مورد استفاده قرار میگیرد و که از انواع لجن فعال می باشد. در این شیوه تصفیه ذرات جامد بزرگ و معلق در فاضلاب ابتدا آشغالگیر دستی یا آشغالگیر مکانیکی جمع آوری میشوند. تزریق هوا در لجن فعال با هوادهی گسترده توسط تجهیزات مکانیکی قدرتمند از قبیل دیوفیوزر یا هوادهی شناور انجام میشود. پس از هوادهی به فاضلاب بهداشتی حذف مواد آلی توسط باکتری ها، حجم زیادی از لجن در کف مخزن ته نشین و به عنوان لجن فعال برگشتی به مرحله قبل وارد شده و مابقی از مخزن تخلیه می گردد. از ویژگی های مهم تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال با هوادهی گسترده می توان به سن بالای لجن (۲۰ تا ۳۰ روز) و مدت زمان نگهداری هیدرولیکی یا HRT حدود ۲۴ ساعت اشاره نمود که شرایط مطلوبی را برای حذف مواد آلی از فاضلاب فراهم میکنند.

فرآیند رآکتور بیولوژیکی غشایی (MBR)

در تصفیه فاضلاب با روش لجن فعال MBR، از نوعی سیستم ممبران در مخزن هوادهی استفاده میشود که در نهایت منجر به حذف واحد ته نشینی در روش معمول لجن فعال می گردد. در این روش از ممبران های رشته ای یا لوله ای مستغرق در فاضلاب استفاده میشود. با انجام عمل هوادهی در فاضلاب و انجام فرآیندهای بیولوژیکی میان باکتری های هوازی و میکروارگانیسم ها، توده های به هم چسبیده لجن تشکیل و در فاضلاب شناور می شوند. با عبور فاضلاب از ممبران ها از ورود ذرات معلق در آنها جلوگیری و عمل زلال سازی پساب ها صورت میگیرد. این روش لجن فعال فضای کمتری را اشغال نموده و راندمان بالاتری در تصفیه فاضلاب صنعتی یا بهداشتی دارد و لجن کمتری نیز تولید میکند.

روش لجن فعال با اختلاط کامل CMAS

از دیگر روش های تصفیه فاضلاب، لجن فعال با اختلاط کامل یا CMAS میباشد که در ساختار کلی آن چند ویژگی مهم به چشم میخورد. در این روش فاضلاب ابتدا با ورود به حوضچه های ته نشینی، بخش زیادی از ذرات جامد معلق در کف مخزن انباشته میشوند. استفاده از این مخزن به کاهش فشار مخازن هوادهی منجر میگردد. در گام بعد همزن های بزرگ در کنار عمل تزریق هوا و هوادهی، تمام پساب موجود در مخزن را به صورت مرتب با هم مخلوط میکنند و غلظت مواد در تمام بخشها با هم یکسان میکند. پس از انجام واکنش بیولوژیکی میان باکتری های هوازی و مواد آلی، پساب وارد مخزن ته نشینی ثانویه میشود. در این فاز بخشی از لجن ته نشین شده به عنوان لجن فعال به مرحله قبل بازگشته و مابقی تخلیه می گردد. فاضلاب بهداشتی یا صنعتی تصفیه شده نیز برای مصارف بعدی از مخزن خارج میشوند.

فرآیند رآکتور ناپیوسته متوالی (SBR)

روش تصفیه فاضلاب SBR نوع دیگری از روش های تصفیه فاضلاب با لجن فعال است که با نام رآکتور ناپیوسته متوالی شناخته می شود. این روش دارای دو رآکتور و مخزن پر شونده و خالی شونده می باشد که در مجموع فرآیندهایی از قبیل تغذیه یا پر شدن رآکتور، تزریق هوا ، ته نشینی، تخلیه و سکون در آنها به صورت متوالی انجام میشود. در حالت کلی می توان گفت تمام عملیات صورت گرفته در روش لجن فعال در این روش نیز اجرا میشوند، با این تفاوت که تمام فرایندها در دو مخزن خالی و پر شونده، به صورت متوالی انجام می گیرند.

لجن فعال متعارفی با جریان قالبی CPFAS

روش لجن فعال متعارفی با جریان قالبی یا CPFAS با توجه به راندمان بالا در حذف مواد آلی موجود در پساب ها و نیاز به مصرف انرژی کمتر، در تصفیه خانه های شهری کاربرد گسترده ای دارد. این روش در واقع همان روش اختلاط کامل می باشد، با این تفاوت که پس از مرحله ته نشینی اولیه، مخزنی با عرض کم و طول زیاد قرار میگیرد. استفاده از مخزن با این ویژگی ظاهری باعث میشود تا نیاز به تجهیزات جانبی برای همزدن فاضلاب در مرحله هوادهی و تزریق هوا برطرف گردد.

پارامترهای طراحی فرایندهای لجن فعال

در طراحی هر یک از روش ها و فرآیندهای لجن فعال و به منظور دریافت بالاترین سطح راندمان، لازم است پارامترهای متعددی مد نظر قرار گیرند. از جمله این فاکتورها می توان به سن لجن، زمان ماند هیدرولیکی، F/M یا نسبت غذا به میکروارگانیسم ها، MLSS و بارگذاری حجمی اشاره نمود. به عنوان مثال در روش هوادهی گسترده EAAS بهتر است لجن حدود ۲۰ تا ۴۰ روز سن داشته و F/M آن در بازه ۰.۰۴ تا ۰.۰۱ در نظر گرفته شود.

کاربرد روش لجن فعال

مزایا فرآیند تصفیه فاضلاب با روش لجن فعال

از اصلی ترین دلایل کاربرد گسترده روش لجن فعال در عمل تصفیه فاضلاب های صنعتی و بهداشتی می توان به مزایای زیاد آن اشاره نمود. از اصلی ترین مزایا فرآیند لجن فعال می توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • ارتقا راندمان و بازدهی در حذف مواد آلی از فاضلاب
  • مقرون به صرفه بودن از نظر اقتصادی و کاهش هزینه های تصفیه فاضلاب صنعتی
  • امکان استفاده در شرایط مختلف با درجه دمایی و PHهای گوناگون
  • طراحی، تولید و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی

گروه فنی مهندسی اوژن با بیش از ۱۰ سال سابقه فعالیت در حوزه تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب موفق به طراحی و تولید پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی گردیده است. این مجموعه ویژگی ها و ساختار پکیج تصفیه فاضلاب را بر اساس شرایط محیط تصفیه خانه، نوع فاضلاب و ظرفیت آن و کیفیت فاضلاب خروجی انجام می دهد تا بهترین نتیجه در فرایند تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی به روش های بیولوژیکی کسب نمایید. جهت کسب اطلاعات بیشتر می توانید با کارشناسان گروه فنی مهندسی اوژن تماس بگیرید.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دستگاه تصفیه فاضلاب

طراحی، تولید و اجرای انواع پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی و صنعتی

مشاوره و خرید

تماس با ما

طراحی، تولید و مشاوره با کارشناسان گروه فنی مهندسی اوژن اطلس سپهر