تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنعتی

تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنعتی بر مبنای روش لجن فعال می باشد. فرآیند لجن فعال بر مبنای شاخص های کیفیت فاضلاب و دبی فاضلاب ورودی طراحی می گردد. پارامتر های کیفیت فاضلاب شامل پی اچ (PH) ، مواد جامد معلق(TSS) ، اکسیژن خواهی شیمیایی(COD) ، اکسیژن خواهی بیولوژیکی 5 روزه (BOD5)، فسفر کل و نیتروژن کل می باشد. فرآیند لجن فعال بر مبنای شاخص های مدت زمان هوادهی ، بارگذاری BOD ، نسبت جمعیت غذا به میکروارگانیزم و سن لجن تعریف می شود. این پارامترها از مبانی طراحی سیستم تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنعتی می باشد. در شکل زیر ساده ترین دیاگرام تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال نشان داده شده است.

عوامل موثر بر توان بیوشیمیایی سیستم تصفیه تنها مقدار باکتری های موجود نمی باشند بلکه وضعیت فیزیکی توده باکتری ها نیز دارای اهمیت است. با کاهش درصد ازت آلی موجود ، اختصاصات فیزیکی فلوک ها نیز تغییر می کند.

واحد های تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنعتی

واحدهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنعتی به روش لجن فعال شامل مراحل زیر است :

• آشغالگیر
• دانه گیر یا شن گیر
• حوضچه ته نشینی اولیه
• حوضچه هوادهی
• حوضچه ته نشینی ثانویه
• هاضم لجن

می توان این فرآیند ها را طبق ترتیب و روال خاصی چیدمان نمود تا راندمان تصفیه ارتقا یابد. بر عنوان مثال شکل زیر یکی از فرآیند های تصفیه را بیان می کند.

اکسیژن مورد نیاز مخلوط مایع با استفاده از حباب های هوای تولید شده توسط هواده های زیر سطحی تحت فشار (دیفیوزر ها) یا از طریق هواده های سطحی مکانیکی تامین می گردد. دیفیوزر ها از نوع صفحه ها یا لوله های مشبک یا افشانک هایی هستند که به لوله های انتقال هوا متصل هستند. حباب های هوا منتقل شده از نوع ریز یا درشت هستند. اکسیژن مورد نیاز فرآیند هوادهی باید مطابق با اکسیژن خواهی بیوشیمیایی(BOD) و اکسیژن مورد نیاز نیتریفیکاسیون محاسبه گردد.

نهر اكسيداسيون با اكسيژن محلول كم

نهرهاي اكسيداسيون كه داراي حجم كافي قابل استفاده مي باشد ، قادر به انجام نيتريفيكاسيون و دنيتريفيكاسيون با سرعت كمتر و بصورت يكپارچه تحت شرايط اكسيژن محلول كم هستند. يك نهراكسيداسيون ممكن است براي نگهداري غلظت اكسيژن محلول كمتر از 0.5 mg/l مورد استفاده قرار گيرد كه اين كار با كنترل دستي يا اتوماتيك اكـسيژن محلـول مـي باشـد. در جايي كـه هـواده هاي چندتايي مانند هواده هاي برسي استفاده مي شود ، غلظت اكسيژن محلول در طول كانال كم يا صفر نگهداري مي شود.

علاوه بر كنترل اكسيژن محلول ، روشهاي ديگري ممكن است استفاده شود و يكي از اين روش ها ، استفاده از اندازه گيري NADHدر فرآيند Sym-Bioاست. در فرآيند ، Sym-Bioاز هر دو روش شناساگر اكـسيژن محلول و شناساگر NADHبراي كنترل
نيتريفيكاسيون و دنيتريفيكاسيون همزمان استفاده مي شود. تركيب باكتري احياء شده متشكل از كوآنزيم نيكوتين آميد آدنين دي نوكلئوتيد NADH با استفاده از فلورسنس بعد از تابش اشعه ماوراء بنفش توسط شناسگر NADHاندازه گيري مي شود.

NADHنقش مهمي در واكنش هاي باكتري شامل انتقال هيدروژن ، بازي مي كند. تحت شرايط احياء بيشتر ، نسبت NADH / NAHدر سلول باكتري افزايش مي يابد. شناساگر NADHمي تواند به وسيله اين موارد  براي انجام نيتريفيكاسيون و دنيتريفيكاسيون همزمان مورد اسـتفاده قـرار گيرد :

• پايش تغييرات NADHدر لجن فعال 
• كنترل بهره برداري سيستم هاي لجن فعال كه در غلظت اكسيژن محلول كم تا صفر بهره برداري مي شود. فرآيند شامل يكسري از مراحل است :

هنگامي كه غلظت اكسيژن محلول تصفیه بیولوژیکی فاضلاب صنعتی كم مي شود ، نسبت NADH / NAHبه سطح مشخص مي رسد و در اين حالت ، اكسيژن محلول در زمان معيني به سطح بالاتري افزايش مـي يابد . غلظت هاي ازت نيتراته و ازت آمونياكي به ترتيب به كمتر از 3 و 1 میلیگرم بر لیتر می رسد.