پارامترهای کنترلی بهره‌برداری فرآیند لجن فعال

پارامترهای کنترلی بهره‌برداری فرآیند لجن فعال

نویسنده : watertop ژوئن 15, 2020 941 بازدید

پارامترهای کنترل بهره‌برداری لجن فعال

تنظیم اکسیژن محلول (DO)هوادهی

اصولاً هوادهی به دو منظور انجام می شود اول آنکه اکسیژن محلول در تانک هوادهی باید در حدی باشد که میکروارگانیسم ها فعال باشند و همچنین اختلاط کامل لجن برگشتی با فاضلاب ورودی در مرحله دوم قرار دارد.

در صورتی که اکسیژن محلول در حوض هوادهی کم باشد باکتری های رشته ای غالب شده و کیفیت لجن نامناسب خواهد شد و از طرفی اگر هوادهی زیاد باشد علاوه بر اتلاف انرژی، تلاطم شدید ایجاد شده و لخته های بیولوژیکی تشکیل و در تانک هوادهی شکسته خواهد شد و ته نشینی آن در حوزه زلال ساز ضعیف می گردد.

به همین دلیل کنترل متناوب اکسیژن محلول در تانک هوادهی یک ضرورت اجتناب ناپذیر است مقدار متوسط اکسیژن محلول اندازه گیری شده در یک روز باید بین یک تا دو میلی گرم در لیتر باشد و در صورتی که مقدار کمتر شود موجب رشد میکروارگانیسم های نامطلوب و محدودیت فعالیت بیولوژیکی می گردد.

هرچند در فرایندهای حذف فسفر و ازت از روش های بی هوازی و یا غیرهوازی به کار می رود و یا سلکتور های بی هوازی (انتخابگر بیولوژیکی) برای جلوگیری از پدیده بالکینگ (حجیم شدن لجن شناور شدن آن) در DO نزدیک به صفر کارایی دارند. ولی در حوض هوادهی هیچ گاه نباید DO کمتر از یک شود.

ته نشینی ضعیف به خاطر رشد ارگانیسم‌های رشته های مربوط به DO کم مایع مخلوط معلق (کمتر از ۱ میلی گرم) است. یافته های اخیر بیانگر تاثیر پذیری نسبت DO و میزان جذب اکسیژن بخصوص از DO است.

راههای اصلی تخمین میزان جریان برگشتی به تانک هوادهی که بهره‌بردار می‌تواند به طور تجربی یکی را انتخاب کنند عبارتند از:

الف) به صورت میزان ثابت به دبی فاضلاب ورودی و بستگی ندارد
ب) به صورت تابعی از تغییرات دبی فاضلاب ورودی به هوادهی
ج) به صورت میزان متغیر برای بهینه کردن غلظت زمان ماند لجن در زلال ساز

در روش اول لجن برگشتی در طول یک روز یک دبی ثابت داشته و تغییرات دبی فاضلاب ورودی بر آن اثر نمی گذارد MLSS به طور پیوسته تغییر می‌کند. به طوری که در دبی حداکثر مقدار آن حداقل و در دبی حداقل مقدار آن حداکثر می شود.

بدین صورت زلال ساز در بی یک پیک به عنوان منبع ذخیره MLSS منتقل شده از تانک هوادهی زلال ساز و بلعکس می شود بستر بسیار غلیظ شده در دبی های زیاد باعث تولید لجن برگشتی غلیظ‌تر می شود.

در روش دوم دبی برگشتی متناسب با دبی فاضلاب ورودی است این کار معمولا به طور اتوماتیک و یا به صورت تنظیم پی در پی لجن برگشتی به حوضچه هوادهی به صورت می گیرد. در این روش مقدار MLSS و بستر لجن اغلب اوقات ثابت خواهد بود. همچنین این روش یک راه مناسب جهت ثابت نگه داشتن نسبت F/M (غذا به ارگانیسم) و SRT (سن لجن) است.

سومین راه تغییر میزان لجن برگشتی زمان ماند لجن بوده بیشتر برای بهبود کیفیت لجن به کار می رود. این ‌روش در پکیج های و تصفیه خانه های کوچک فاضلاب که حجم لجن برگشتی کم است کاربرد دارد. برای کنترل مناسب میزان لجن برگشتی چندین تکنیک مورد استفاده قرار می گیرد. میزان لجن برگشتی به حفظ عمق بستر لجن در زلال سازی ثانویه یا بهینه کردن غلظت لجن برگشتی و دفعی به کار می رود. معمول ترین روش های کنترل میزان لجن برگشتی عبارتند از :

  • کنترل مستقیم ارتفاع بستر لجن
  • قابلیت ته نشینی
  • موازنه جرم زلال ساز ثانویه
  • موازنه جرم تانک هوادهی
  • کیفیت میکروسکوپی لجن

از روش‌های فوق به جز مورد اول بقیه به همدیگر ربط دارند ولی ممکن است در شرایط غیر عادی تفاوت هایی با هم داشته باشند.

کنترل مستقیم ارتفاع بستر لجن

این روش برای حفظ ارتفاع بهینه بستر لجن در زلال ساز به کار میرود. این ارتفاع به صورت تجربی تعیین شده و در صورتی که مقدار آن کافی باشد شرایط ته نشینی را بهبود داده و اگر مقدار آن بیش از هد بود میزان لجن برگشتی را افزایش می‌دهیم. معمولاً ارتفاع بستر لجن باید بین ۰٫۳ تا ۰٫۹ متر در تانک ثانویه می باشد و عمق بستر نباید از ۲۵ درصد عمق کناری زلال ساز بیشتر شود. البته این گونه راهبری و بستگی به شرایط تصفیه‌خانه همانند خصوصیات ته نشینی لجن و تغییرات دبی روزانه دارد به طوری که حتی شکل زلال ساز نیز بر فاکتور تاثیر دارد و زلال ساز دایره ای قادر به حفظ بستر لجن بیشتری نسبت به زلال ساز های مستطیلی است.

کیفیت میکروسکوپ لجن

هدف اصلی از بررسی کیفیت میکروسکوپی لجن بررسی گونه های باکتریایی و تک یاخته های لجن در زیر میکروسکوپ می باشد. که یک آزمایش سریع، ارزان و ساده بوده که با میکروسکوپ معمولی و عدسی ۴۰ قابل جستجو می باشد. در این روش کنترلی متناسب با سن لجن می‌توان میزان لجن برگشتی را کاهش یا افزایش دهد. نمودار زیر تنوع گونه‌های مختلف میکروارگانیسم در زمان مختلف نشان می دهد.

گونه‌های اغلب در سن لجن پایین آمیبها، کلوپیدیوم کلوپودا به شکل دوک غالب می‌شوند و در سن لجن بالا روتیفر دیده می شود که دلیل پیر شدن لجن است این در حالی است که و در سن لجن مناسب مژه داران شناور سیلیاته همانند اسپیدیسکا به وفور دیده می شوند. سیلیاته استالک یا سیسیلی که یک مژه داره پایه دار باکتری خوار و چسبیده به فلوک یا بیوفیلم می باشد اغلب در غلظت بالای لجن فعال به چشم می خورد این مژه دار که تحرک کمی دارد دارای دهانی گشاد بوده است به صورت تکی و کلونی دیده می شود وفور کلونی این مژه دار در مشاهدات میکروسکوپی لجن فعال حاکی از غلظت زیاد نیتروژن آمونیاکی و اکسیژن پایین می باشد اغلب در فرایندهای لجن فعال با کیفیت پساب خروجی مناسب دیده می شود. تعداد گونه ها و شکل آنها در کنترل فرآیند لجن فعال یک فاکتور تعیین کننده است.

کنترل لجن مازاد

مهمترین تکنیک کاربردی برای راهبری فرآیند لجن فعال کنترل جامدات در سیستم با دفع لجن است به عبارتی فاکتور دفع لجن مازاد نسبت به دیگر پارامترهای کنترل فرایند بیشترین تاثیر را دارد.

اثرات کنترل به روش دفع لجن مازاد به صورت اجمال عبارتند از :

  • بهبود کیفیت پساب خروجی
  • تنظیم سرعت رشد میکروارگانیسم ها و تنوع گونه ها
  • کنترل مصرف اکسیژن
  • بهبود قابلیت ته نشینی مایع مخلوط معلق
  • تنظیم مقدار مواد مغذی مورد نیاز
  • کنترل تشکیل کف و شناور شدن مواد
  • کنترل احتمال نیتریفیکاسیون

دفع لجن مازاد باعث حفظ تعادل بین میکروارگانیسم ها و مقدار غذا می شود.

وقتی میکروارگانیسم ها مواد آلی فاضلاب را حذف کنند مقدار ارگانیسم ها لجن فعال افزایش می یابد.

هدف اصلی از دفع لجن مازاد حفظ و ثابت نگه داشتن نسبت های f/m وسن لجن است. شرایط پایدار برای بهره برداری مناسب لازم است هرچند که نسبی است زیرا همیشه نوساناتی در مقدار BOD و مقدار میکروارگانیسم ها به وجود می آید.

در لجن فعال معمولی غلظت لجن مازاد و یا لجن برگشتی ۳ تا ۴ برابر بیشتر از غلظت مایع معلق مخلوط درون حوض هوادهی است.

همچنین مقدار لجن مازاد از ۱ تا۲ درصد فاضلاب ورودی تغییر می کند و باید در هنگام تغییر میزان لجن مازاد سعی شود. این تغییر از۱۰ تا۱۵ درصد در روز بیشتر نشود وقتی لجن مازاد به خوبی دفع نشود از سرریز های ثانویه خارج می شود معمولاً لجن مازاد با حذف قسمتی از لجن برگشتی در تصفیه خانه انجام می پذیرد.

یک یک راه دیگر نیز حذف مایع مخلوط معلق حوزه هوا دهی است ولی لجن برگشتی به ‌عنوان لجن مازاد به لحاظ غلظت بیشتر آن مزیت خاصی برای بهره برداری صحیح واحدهای فعال درون سیستم دارد. دفع لجن مازاد در حقیقت برای کنترل جرم میکروارگانیسم های فعال درون سیستم دارد. دفع لجن مازاد در حقیقت برای کنترل جرم میکروارگانیزم ها است.

چهارراه عمده کنترل مقدار لجن دفعی از سیستم عبارتند از:

  • ‏سن لجن
  • نسبت F/M غذا به میکرو ارگانیسم
  • مایع معلق مخلوط
  • کیفیت لجن
برچسب‌ها:, , ,

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *