تصفیه فاضلاب با لجن فعال :

تصفیه فاضلاب با لجن فعال ،  فاضلاب از 2منشاء عمده تولید می شود. پساب انسانی و پساب ناشی از فرایندهاي صنعتی. به طور مثال در کشور انگلستان حجم فاضلاب صنعتی، 7برابر حجم فاضلاب خانگی میباشد. اگر این فاضلاب تصفیه نشود و به طور مستقیم به محیط زیست تخلیه شود، آبهاي پذیرنده به سرعت آلوده میشوند و بیماريهاي قابل انتقال از طریق آب سریعاً گسترش مییابند. در سالهاي آغازین قرن بیستم، روش تصفیه بیولوژیکی ابداع شد و امروزه اساس موضوع تصفیه در سرتاسر جهان را شکل داده است. این روش، روش ساده اي است که توسط باکتريها و در غلظتهاي بالاي آنها در تانکها رخ میدهد. این باکتريها، به همراه برخی پروتوزوآها و سایر میکروبها مجموعاً لجن فعال را تشکیل میدهند. خط مشی این روش بسیار ساده است. باکتريها، مولکولهاي کربن دار آلی را تغذیه میکنند. به عنوان یک نتیجه، باکتريها رشد میکنند و فاضلاب پاك میشود و در ادامه این فاضلاب، این امکان را پیدا می کند که به آبهاي پذیرنده که عمدتاً رودخانه ها و دریا هستند، تخلیه میشود.

با وجود اینکه این فرایند به نظر ساده است، ولی کنترل فرایند تصفیه بسیار مشکل میباشد. زیرا متغیرهاي زیادي وجود دارند که روي آن اثر میگذارند. از این متغیرها تغییر در ترکیب بندي جمعیت میکروبی و یا دبی فاضلاب ورودي را می توان نام برد. جریان ورودي فاضلاب، نرخ جریان، ترکیبات شیمیایی موجود در آن، pHو دما را نشان میدهد. بسیاري از تصفیهخانههاي موجود در سطح جهان بگونهاي هستند که اجازه ورود جریان ناشی از آب باران را به تصفیه خانه نمی دهند.

درتصفیه فاضلاب با لجن فعال می دانیم که لجن فعال یک اکوسیستم پیچیده میباشد که ارگانیسمهاي مختلف در آن با هم رقابت میکنند. ارگانیسمهاي غالب در این اکوسیستم باکتريها هستند که در برخی از مواقع 300گونه از آنها در لجن وجود دارد. باکتريها از جمله کوچکترین و فراوانترین ارگانیسمهاي زنده میباشند. اندازه باکتريها عمدتاً بین 0.5تا 2میکرون میباشد.
باکتريها، موجودات تک سلولیاي هستند که اطراف آنها از یک غشاء که وظیفه تنظیم مواد ورودي مانند یونها و مولکولهاي موجود در محیط را دارد، تشکیل شده است. داخل سلول از سیتوپلاسم و هزاران ماده شیمیایی مختلف تشکیل شده است. واکنشها در داخل سلول به وسیله آنزیمها تنظیم میشود. تمام باکتريها شکل یکسانی ندارند. اکثر آنها کروي هستند و برخی از آنها ممکن است میلهاي یا اسپیرال باشند. باکتريهاي رشتهاي، زنجیره بلندي از باکتريهاي کوچکتر میباشند که گاهی اوقات به وسیله یک پوشش لولهاي شکل احاطه شدهاند و میتوانند حتی طولی معادل 100µmداشته باشند.

ترکیبات با وزن مولکولی کوچکتر از طریق غشاء به درون سلول باکتري داخل میشوند. همزمان گاهاً برخی مولکولهاي پیچیده بزرگتر که سنتز شدهاند، به بیرون از سلول رانده میشوند.

باکتريها در فرایند رشد مولکول هاي موجود را براي سنتز مولکول هاي جدید هضم میکنند. زمانیکه باکتري به اندازه عادي و نرمال رسید، به 2باکتري جدید تقسیم میشود و این فرایند ادامه مییابد. اگر محدودیتی در مواد مغذي در محیط وجود نداشته باشد، رشد باکتري ها کماکان ادامه پیدا خواهد کرد. باکتريهاي موجود در تصفیه خانه فاضلاب، به دو دسته عمده اتوتروف و هتروتروف تقسیم میشوند. باکتريهاي هتروترف یا باکتريهاي کربوناسیوس (کربن دار) گروه غالب ارگانیسمها هستند. این دسته از باکتريها در تصفیه فاضلاب با لجن فعال عمدتاً از مولکولهاي کربندار آلی در مقایسه با کربنهاي غیرآلی تغذیه میکنند. در مقابل این گروه از باکتريها، باکتريهاي اتوتروف هستند که مواد غیرآلی را جذب میکنند و از این مواد براي سنتز ترکیبات آلی استفاده میکنند. باکتريهاي نیتریفایر که آمونیاك را از جریان فاضلاب حذف میکنند، از مهمترین باکتريهاي موجود در این گروه میباشند. گونههاي کمی از باکتريهاي اتوتروف در مقایسه با باکتريهاي هتروتروف وجود دارند. دلیل این موضوع نرخ رشد پایین آنها میباشند که باعث میشود در رقابت با باکتريهاي هتروتروف که رشد سریعتري دارند، بازنده باشند.

تصفیه فاضلاب با لجن فعال