انواع فرآیندهای لجن فعال

انواع فرآیندهای لجن فعال شامل جریان قالبی ، اختلاط کامل ، هوادهی غیر یکنواخت ، هوادهی مرحله ای ، هوادهی اصلاح شده ، تثبیت تماسی ، هوادهی ممتد، هوادهی سریع ، فرایند کراوس ، اکسیژن خالص ، برکه اکسایش، رآکتور ناپیوسته کار، رآکتور چاه عمیق شوره سازی تک مرحله ای، شوره سازی در مرحله مجرا. هر یک از فرآیند های بالا در مطلب انواع روش های هوادهی توضیح داده شده است.

کنترل فرآیند ها لجن فعال از لحاظ حفظ عملکرد تصفیه در شرایط مختلف بهره برداری اهمیت دارد. پارامتر های اصلی مورد استفاده در کنترل فرآیند لجن فعال عبارتند از حفظ میزان اکسیژن محلول لازم در مخزن هوادهی ، تنظیم مقدا لجن برگشتی و کنترل لجن مازاد. معمول ترین پارامتر های مورد استفاده در کنترل فرآیند لجن فعال عبارتند از نسبت F/M و میانگین زمان ماندگاری سلول (θc) و غلظت جامدات معلق در محلول آمیخته (mlss)  نیز یکی از پارامتر های کنترل است.

از لحاظ حفظ غلظت (mlss) یعنی مخرج کسر f/m و لجن فعال مازاد از لحاظ کنترل θc  اهمیت دارد. استفاده از آهنگ جذب اکسیزن نیز وسیله ای برای پایش و کنترل فرآیند لجن فعال است.

از لحاظ نظری مقدار اکسیژن که به مخزن هوادهی وارد می شود برابر است با اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیزم های موجود در سیستم  لجن فعال ( شامل زلال ساز ثانویه و لوله های برگشت لجن) برای اکسایش مواد آلی، به اضافه مقداری اکسیژن محلول که به صورت  باقی مانده باید درسیستم حفظ شود. در صورتیکه میکرو ارگانیزم ها با محدودیت اکسیژن برای رشد خود مواجه باشند جانداران رشته ای غلبه خواهند یافت و ممکن است کیفیت لجن فعال و قابلیت ته نشینی آن تنزل کند. در عمل غلظت اکسیژن محلول در حوض هوادهی باید بین 1.5 تا 4 میلیگرم بر لیتر حفظ شود. مقادیر بیشتر از ۴ میلی گرم بر لیتر تاثیر زیادی در بهبود کارایی سیستم ندارد و باعث هدر رفت هزینه هوادهی می شود.

هدف از بازگرداندن لجن فعال ، حفظ غلظت کافی از آن در مخزن هوادهی است به طوری که بتوان در مدت زمان مطلوب به میزان دلخواه تصفیه دست یافت. در ادامه مشخصه های کاری  انواع فرآیندهای لجن فعال تشریح می گردد.

انواع فرآیندهای لجن فعال

لجن فعال متعارف

مدل جریان فاضلاب در فرآیند لجت فعال متعارف به صورت جریان قالبی بوده و سیستم هوادهی آن می تواند به صورت هوادهی دیفیوزری یا هوادهی مکانیکی است که بازده حذف bod در آن از  85 تا 95 درصد است. این فرآیند برای تصفیه فاضلاب بهداشتی خانگی به کار می رود و در مقابل بارگذاری ناگهانی آسیب پذیر است. در این فرآیند زمان ماندگاری سلول (θc) از ۵ تا ۱۵ روز متغیر است. mlss  بر حسب اینکه در فرآیند در کدام قسمت آن است مقدار متفاوتی دارد از ۱۲۰۰ تا ۳۰۰۰ میلیگرم بر لیتر می تواند باشد.

لجن فعال اختلاط کامل

مدل جریان فاضلاب اختلاط کامل ، راکتور مخزنی همزن دار با جریان پیوسته است که سیستم هوادی در این حالت می تواند به صورت دیفیوزر هوادهی یا هوادهی مکانیکی باشد. در این حالت راندمان حذف bod برابر است با ۸۵ تا ۹۵ درصد است. این فرآیند تصفیه کاربرد عام دارد. در برابر بارگذاری ناگهانی مقاوم است ولی در معرض رشد باکتریایی رشته ای قرار دارد. در این فرآیند زمان ماندگاری سلول (θc) از ۵ تا ۱۵ روز متغیر است. mlss  بر حسب اینکه در فرآیند در کدام قسمت آن است مقدار متفاوتی دارد از ۲۵۰۰ تا ۶۵۰۰ میلیگرم بر لیتر می تواند باشد.

هوادهی اصلاح شده یا هوادهی مرحله ای

مدل جریان فاضلاب در هوادهی مرحله ای و اصلاح شده به صورت جریان قالبی بوده و از هوادهی دیفیوزری برای سیستم هوادهی آن می توان استفاده کرد. در این حال راندمان حذف bod از ۶۰ تا ۷۵ و از ۸۵ تا۹۵ متغیر خواهد بود. این حالت برای انواع فاضلاب ها کاربرد دارد. در این فرآیند زمان ماندگاری سلول (θc) از ۵ تا ۱۵ روز متغیر است. mlss  بر حسب اینکه در فرآیند در کدام قسمت آن است مقدار متفاوتی دارد از ۱۵۰۰ تا ۳۰۰۰ میلیگرم بر لیتر می تواند باشد.

لجن فعال تثبیت تماسی

مدل جریان فاضلاب در تثبیت تماسی به صورت جریان قالبی بوده و از هوادهی دیفیوزری یا هوادهی مکانیکی برای سیستم هوادهی آن می توان استفاده کرد. در این حال راندمان حذف bod از ۸۰ تا ۹۰ متغیر خواهد بود. این حالت برای انواع فاضلاب ها کاربرد دارد و بیشتر برای سیستم های موجود و پکیج های تصفیه فاضلاب به کار می رود. در این فرآیند زمان ماندگاری سلول (θc) از ۵ تا ۱۵ روز متغیر است. mlss  بر حسب اینکه در فرآیند در کدام قسمت آن است مقدار متفاوتی دارد از ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ میلیگرم بر لیتر می تواند باشد.

هوادهی ممتد

مدل جریان فاضلاب در تثبیت تماسی به صورت جریان قالبی بوده و از هوادهی دیفیوزری یا هوادهی مکانیکی برای سیستم هوادهی آن می توان استفاده کرد. در این حال راندمان حذف bod از ۷۵ تا ۹۵ متغیر خواهد بود. این حالت برای انواع فاضلاب های اجتماعات کوچک کاربرد دارد و در مقابل بارگذاری ناگهانی انعطاف پذیر است. در این فرآیند زمان ماندگاری سلول (θc) از ۲۰ تا ۳۰ روز متغیر است. mlss  بر حسب اینکه در فرآیند در کدام قسمت آن است مقدار متفاوتی دارد از ۱۵۰۰ تا ۵۰۰۰ میلیگرم بر لیتر می تواند باشد.