در فرایند لجن فعال مخلوطی از میکرو ارگانیزم ها (لجن فعال) برای اکسایش مواد آلی موجود در فاضلاب بکار می رود. حضور لخته های میکروبی باعث بهبود ته نشینی مواد جامد آلی در حوض ته نشینی می گردد. بطور کلی قطر معمول این فلوکها 0.1-1 mm l می باشد.
پساب حاصل از ته نشینی، به واحدهای بعدی فرستاده می شود و لجن ته نشین شده در حوض ته نشینی ثانویه دو باره به حوض هوادهی لجن فعال برگشت داده می شود، مخلوط زیست توده (Biomass) و فاضلاب (که مایع مخلوط نامیده میشود) با ایجاد تلاطم های مکانیکی در حوض هوادهی بصورت سوسپانسیون یکنواختی نگهداری می شود. عمل هوادهی در لجن فعال به دو منظور صورت می گیرد.
- رساندن اکسیژن به باکتریها برای تجزیه مواد آلی
- ایجاد اختلاط مناسب در حوض هوادهی
عمل هوادهی در راکتورهای لجن فعال با استفاده از هوادهی هایمکانیکی یا دیفیوزری انجام می گیرد.
انواع راکتورهای لجن فعال
راکتورهای لجن فعال بر اساس نوع رژیم هیدرولیکی به 3دسته تقسیم می شوند:
- راکتورهای لجن فعال با جریان دینامیکی
- راکتورهای لجن فعال با جریان اختلاط کامل
- راکتورهای لجن فعال با جریان ترکیبی
در راکتورهای دارای جریان دینامیکی، فاضلاب پس از ورود به راکتور در جهت طولی هیچ اختلاطی نمی یابد و تنها در جهتی عرضی اختلاط می یابد و غلظت مواد آلی در طول راکتور متفاوت است. در راکتورهای اختلاط کامل، فاضلاب پس از ورود به راکتور با تمام محتویات آن ترکیب شده و مخلوط نسبتا همگنی بدست می آید، بنابر این غلظت مواد آلی در جریان خروجی از راکتور مشابه غلظت مواد آلی موجود در داخل راکتور می باشد.
اجزای سیستم
فرایند لجن فعال متداول شامل اجزای زیر می باشد:
- حوض هوادهی
- حوض ته نشینی (اولیه و ثانویه)
- هواده
- خط جریان لجن برگشتی
تئوری فرایند لجن فعال
فاضلاب ورودی به تصفیه خانه بعد از گذراندن مراحل اول تصفیه، بیشتر جامدات معلق و مقداری از BOD (اکسیژن مورد نیاز شیمیایی) خود را از دست می دهد. واحد هایی که معمولا قبل از واحد لجن فعال قرار دارند شامل دانه گیری و ته نشین اولیه می باشد. واحد ته نشینی اولیه قادر است حدود 40-25 % از BOD و 70-50% از کل جامدات ورودی را حذف نماید.
بعد از گذراندن مراحل اولیه تصفیه، فاضلاب وارد حوض هوادهی لجن فعال می گردد. مایع مخلوط حوض هوادهی شامل مخلوطی از میکرو ارگانیزم های مختلف است.اکثر این میکرو ارگانیزم ها را باکتریهای هتروتروفیک تشکیل می دهد. با رساندن مواد غذایی و اکسیژن کافی به داخل حوض هوادهی جمعیت این باکتریها در مایع مخلوط غالب می گردد.
باکتریها از مواد آلی و ترکیبات مغذی موجود در فاضلاب کاسته شده و بر غلظت توده جرم سلولی فعال (زیست توده میکروبی) افزوده می گردد.
در حقیقت آلودگی از شکل مواد غذایی آلی به شکل زیست توده میکروبی تبدیل می گردد. بعد از حوض هوادهی، فاضلاب وارد حوض ته نشینی می کردد و با ایجاد شرایط سکون مناسب توده سلولی به شکل لجن در حوض ته نشینی از پساب جدا می گردد. پساب خروجی برای تصفیه بیشتر به واحدهای بعدی انتقال می یابد. مقداری از لجن ته نشین شده، برای حفظ غلظت مناسب از توده میکروبی به داخل حوض هوادهی برگشت داده می شود و باقیمانده آن حذف می گردد. حذف لجن بر اساس ایجاد سن مناسب لجن در فرایند انجام میگیرد.
