چه چیزی باعث شناور شدن لجن در مخزن زلال سازی ثانویه می شود؟

چه چیزی باعث شناور شدن لجن در مخزن زلال سازی ثانویه می شود؟

فهرست مطالب

  • چه چیزی باعث شناور شدن لجن کلاریفایر ثانویه می شود؟
  • چگونه از شناور شدن لجن در زلال سازهای ثانویه جلوگیری کنیم؟
  • نتیجه

 

هنگامی که لجن منبسط می شود، مقدار SVI (شاخص حجم لجن) به طور قابل توجهی از استاندارد فراتر می رود، که به طور قابل ملاحظه ای مقدار SS (Suspended Solids) پساب خروجی از زلال کننده ثانویه را افزایش می دهد. این وضعیت همچنین باعث می شود که مقادیر COD (تقاضای اکسیژن شیمیایی)، BOD (تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی) و TN (نیتروژن کل) در پساب از حد خود فراتر رود. اگر اقدامات فوری برای کنترل از دست دادن لجن فعال انجام نشود، می تواند منجر به کاهش شدید تعداد میکروارگانیسم ها در راکتور بیولوژیکی، کاهش عملکرد سیستم یا حتی فروپاشی سیستم شود.

 

چه چیزی باعث شناور شدن لجن کلاریفایر ثانویه می شود؟

در شرایط بدون اکسیژن، افزایش زمان ماند لجن فعال می تواند امکان نیترات زدایی و تولید گاز نیتروژن را افزایش دهد. هنگامی که کیفیت آب ورودی حاوی مقدار زیادی ماده آلی باشد، غلظت نیتروژن آمونیاکی در آب ورودی افزایش می‌یابد و احتمال نیترات زدایی را بیشتر می‌کند. علاوه بر این، اکسیژن محلول ناکافی، مقادیر pH پایین، و افزایش سن لجن نیز می تواند باعث بروز نیترات زدایی شود. پس از وقوع واکنش نیتریفیکاسیون، لجن توسط گاز نیتروژن (N۲) به سمت بالا رانده می شود و شناور شدن لجن را تسریع می کند. بنابراین، عوامل اصلی مؤثر بر شناورسازی لجن به شرح زیر خلاصه می شود:

۱) حجم آب ورودی

افزایش ناگهانی حجم آب ورودی، بار هیدرولیکی را بر روی سطح زلال ساز ثانویه افزایش می دهد و سرعت جریان رو به بالا را افزایش می دهد و بر ته نشین شدن نرمال لجن فعال تأثیر می گذارد. یک بار شوک ورودی بزرگ می تواند لجن را در زلال ساز ثانویه بی ثبات کند و بر ته نشینی نرمال لجن فعال تأثیر بگذارد و نوسان لایه لجن را در داخل زلال ساز تسریع کند ویکی از علل شناور شدن لجن کلاریفایر  باشد.

 

۲) دما

با افزایش دما، گاز نیتروژن تولید شده توسط نیترات زدایی در زلال ساز ثانویه افزایش می یابد. نرخ نیترات زدایی به غلظت نیترات در فاضلاب، دما، منبع کربن و غلظت لجن مربوط می شود. در عملیات تولید واقعی، این امر به صورت بلوک‌های زرد رنگ بزرگ از لجن شناور در اطراف زلال‌کننده ثانویه، همراه با حباب‌هایی در حین شناورسازی ظاهر می‌شود. به خصوص در مناطق سرد شمالی، افزایش دما به طور مستقیم فرآیند نیترات زدایی را تسریع می کند و باعث می شود بلوک های بزرگ لجن با N۲ در زلال ساز ثانویه شناور شوند. دما می تواند یکی از علل شناور شدن لجن کلاریفایر باشد.

 

۳) مقدار pH

در تصفیه فاضلاب، مقادیر pH بسیار بالا یا بسیار پایین برای بقای میکروارگانیسم ها مضر است و به طور قابل توجهی به اثر طبیعی تصفیه بیولوژیکی آسیب می رساند. به خصوص زمانی که مقدار pH کمتر از ۵ باشد، تأثیر بر انبساط لجن در زلال‌کننده ثانویه بیشتر است و شناور شدن لجن فعال را تسریع می‌کند و منجر به از بین رفتن لجن فعال می‌شود و به طور مستقیم بر انطباق کیفیت آب پساب تأثیر می‌گذارد.

 

۴) اکسیژن محلول

توانایی O۲ برای پذیرش الکترون به مراتب بیشتر از NO۲ و NO۳ است. اکسیژن موجود در فاضلاب می تواند گاز نیتروژن تولید شده توسط نیترات زدایی را سرکوب کند و سرعت نیترات زدایی را به تاخیر بیاندازد. سطح بالای اکسیژن محلول متابولیسم را تسریع می کند و در کوتاه مدت، فعالیت لجن خوب است و مواد آلی به سرعت تجزیه می شوند. با این حال، با گذشت زمان، اکسیژن محلول با آب جریان می یابد و به طور مستقیم مناطق بزرگی از حباب ها را در راکتور بیولوژیکی هوازی تولید می کند. هنگامی که اکسیژن محلول خیلی کم باشد، لجن موجود در زلال ساز ثانویه به دلیل آنوکسیک خاکستری می شود. اگر کمبود اکسیژن بیش از حد طول بکشد، سیاه می شود که اغلب با تولید حباب های کوچک همراه است. کیفیت آب پساب دارای درجه رنگ زیاد، رنگ مایل به زرد، بوی فاضلاب سنگین و حباب های سطحی کمتر و کوچکتر است.

 

۵) زمان ماند لجن در زلال ساز ثانویه

هنگامی که غلظت لجن در زلال ساز ثانویه زیاد باشد، هر چه اکسیژن محلول (DO) کمتر باشد، زمان ماند لجن بیشتر می شود. در نتیجه، نرخ نیترات زدایی در زلال ساز بالا است و مقدار گاز نیتروژن تولید شده در طی فرآیند نیترات زدایی زیاد است. با افزایش عمق مخزن ته نشینی، غلظت اشباع گاز نیتروژن در زلال ساز ثانویه نیز افزایش می یابد. در خروجی پساب زلال ساز ثانویه، با کاهش فشار آب، غلظت اشباع گاز نیتروژن کاهش می یابد و گاز نیتروژن آزاد می شود و باعث شناور شدن لجن می شود.

 

چگونه از شناور شدن لجن کلاریفایر ثانویه جلوگیری کنیم؟

برای جلوگیری از شناور شدن لجن می توان اقدامات زیر را انجام داد:

 

۱) از ثبات نسبی حجم آب اطمینان حاصل کنید.

هنگام طراحی یک تصفیه خانه فاضلاب، چاه های کنترل و مخازن تنظیم راه اندازی می شوند. با کنترل زاویه باز شدن شیرها، حجم آب ورودی به سیستم تصفیه فاضلاب نسبتاً ثابت نگه داشته می شود. این اقدامات تضمین می کند که سیستم به خوبی کار می کند، از شوک های قابل توجه به سیستم جلوگیری می کند و از ثبات عملکرد کل سیستم اطمینان می دهد.

 

۲) دما/pH را در محدوده مناسب حفظ کنید.

بر اساس تجربه عملیاتی تصفیه خانه های فاضلاب، دما تأثیر خاصی بر میکروارگانیسم های موجود در لجن فعال دارد. محدوده دمایی مناسب برای لجن فعال هوازی بین ۲۰-۳۵ درجه سانتی گراد است. در تابستان که دما زیاد است، تأثیر دما بر میکروارگانیسم‌های موجود در لجن فعال و اثر تصفیه فاضلاب ناچیز است.

در هوای سرد، به ویژه در مناطق سردسیری که دما به زیر ۱۰- درجه سانتیگراد می رسد، فعالیت میکروبی تحت تأثیر قرار می گیرد و منجر به گسترش لجن می شود. بنابراین اقداماتی مانند کنترل DO، تنظیم غلظت لجن، جریان برگشت لجن و سن لجن در مناطق سرد شمالی برای جلوگیری از گسترش لجن مورد نیاز است.

مقدار pH در ورودی فاضلاب به طور کلی بین ۷-۸ است که این مقدار است برای درمان میکروبی مواد آلی مفید است. اگر مقدار pH ورودی تصفیه خانه فاضلاب زیر ۵ باشد، باید از عوامل شیمیایی برای تنظیم مقدار pH استفاده شود.

 

۳) افزایش غلظت اکسیژن محلول در ورودی

بدنه اصلی لجن فعال لخته های میکروبی است. هنگامی که اکسیژن کافی نباشد، باکتری‌ها و قارچ‌های رشته‌ای به‌شدت تکثیر می‌شوند که منجر به حجیم شدن لجن، شناور شدن لجن در زلال‌ساز ثانویه و پساب غیرعادی می‌شود. اکسیژن می تواند بسیاری از باکتری های نیترات زدایی کننده را خود مهار کند و برخی از اجزای این باکتری ها باید در شرایط هوازی سنتز شوند. افزایش غلظت اکسیژن محلول در پساب یکی از اقدامات موثر برای جلوگیری از شناور شدن لجن است.علاوه بر این، حفظ سطح معینی از اکسیژن محلول برای متابولیسم طبیعی میکروارگانیسم ها و اطمینان از اینکه کیفیت آب خروجی مطابق با استانداردها است، ضروری است. در تصفیه عملی فاضلاب، از ورودی تا خروجی مخزن هوازی، سطح DO (اکسیژن محلول) باید به تدریج افزایش یابد. با توجه به تجربه تصفیه فاضلاب، در ورودی مخزن هوازی، DO باید در بالای ۰.۵ میلی گرم در لیتر کنترل شود. در بخش میانی تانک هوازی، DO باید بالای ۲ میلی گرم در لیتر حفظ شود.

 

۴) غلظت لجن مناسب را حفظ کنید

هنگامی که ته نشین شدن لجن و عملکرد پایداری بدتر می شود، حجیم شدن لجن رخ می دهد. با از بین رفتن لجن، غلظت لجن در زلال ساز ثانویه کاهش می یابد. با نرخ برگشت لجن ثابت، غلظت لجن در راکتور بیولوژیکی نیز بسته به میزان تلفات لجن فعال و عملکرد ته نشینی لجن کاهش می یابد. کاهش ارزش MLSS (مخلوط جامدات معلق مشروب) بر متابولیسم میکروارگانیسم ها در راکتور بیولوژیکی تأثیر می گذارد و در نهایت بر عملکرد کل سیستم تصفیه فاضلاب تأثیر می گذارد.

افزایش نرخ برگشت لجن یکی از راه های حفظ غلظت لجن فعال است. پس از افزایش نرخ بازگشت لجن در زلال ساز ثانویه، حجم آب جاری از راکتور بیولوژیکی به مخزن ته نشینی نیز افزایش می یابد که منجر به افزایش بار سطحی مخزن ته نشینی، زمان ته نشینی لجن کوتاه تر و ته نشین شدن ناقص لجن می شود.

بر اساس تجربه عملی، راه اندازی پمپ فرکانس برگشت خارجی برای افزایش نسبت لجن برگشت خارجی امکان پذیر است. با کنترل زمان کارکرد پمپ برگشت خارجی می توان نسبت برگشت خارجی لجن را در حدود ۱۰۰% حفظ کرد. کنترل زمان کارکرد پمپ لجن مخزن ته نشینی اولیه می تواند تخلیه لجن را از مخزن ته نشینی اولیه تنظیم کند. با کنترل زمان کارکرد

پمپ لجن، لجن را می توان به سرعت تخلیه کرد. این اقدامات اجازه می دهد تا غلظت لجن و فعالیت در راکتور بیولوژیکی به طور موثر کنترل شود و سن لجن را می توان در محدوده مناسب نگه داشت.

 

نتیجه

عوامل اصلی موثر بر شناور شدن لجن کلاریفایر ثانویه شامل کمیت و کیفیت آب، دما، مقدار pH، اکسیژن محلول و زمان ماند لجن می باشد. برای مدیریت موثر و جلوگیری از شناور شدن لجن در زلال سازهای ثانویه، حفظ یک محیط عملیاتی متعادل و پایدار در سیستم تصفیه فاضلاب ضروری است. این شامل حصول اطمینان از حجم آب ورودی ثابت، حفظ دما و pH در محدوده بهینه، افزایش غلظت اکسیژن محلول در ورودی و حفظ غلظت لجن در سطوح مناسب است. با کنترل دقیق این عوامل، تصفیه خانه های فاضلاب می توانند خطر شناور شدن لجن را کاهش دهند و در نتیجه کارایی سیستم را حفظ کرده و از انطباق با استانداردهای کیفیت پساب اطمینان حاصل کنند. اتخاذ این اقدامات نه تنها از خرابی های احتمالی سیستم جلوگیری می کند، بلکه به عملکرد پایدار تاسیسات تصفیه فاضلاب نیز کمک می کند.