فرآیند لجن فعال با اختلاط کامل

    فرآیند لجن فعال با اختلاط کامل (CMAS) یکی از انواع فرآیند لجن فعال است که جریان فاضلاب در آن بصورت پیوسته می­باشد. در این فرآیند به منظور حذف مواد درشت قابل ته­ نشینی و جلوگیری از اعمال باراضافه به سیستم تصفیه قبل از مخزن هوادهی از یک مخزن ته ­نشینی استفاده می­شود که به آن مخزن ته ­نشینی اولیه می­گویند. در فاضلابهای بهداشتی مخزن ته­ نشینی اولیه قادر به حذف بار آلودگی تا 35% است اما در فاضلابهای صنعتی راندمان تصفیه این مخزن بستگی به مقدار مواد قابل ته نشینی موجود در فاضلاب دارد.

     به علاوه در فرآیند لجن فعال با اختلاط کامل، یک سیستم اختلاط در مخزن هوادهی وجود دارد که غلطت مواد را در نقاط مختلف کل مخزن همواره ثابت نگه می­دارد. از همین رو یکی از مزایای این فرآیند آن است که در صورت ورود هرگونه شوک ناشی از ورود مواد آلاینده با غلظت بالا، این مواد به سرعت در کل مخزن هوادهی توزیع شده و رقیق می­شوند و به این صورت اثرات نامطلوب اعمال شوک بسیار کم می­شود. به همین سبب در تصفیه برخی از فاضلابهای صنعتی که امکان ورود چنین شوکی وجود دارد، استفاده از فرآیند لجن فعال با اختلاط کامل می­تواند مورد توجه قرار بگیرد.

عمده ­ترین ویژگی­ها و مزایای فرآیند لجن فعال با اختلاط کامل (CMAS) عبارتند از:

1- استفاده از آن در تصفیه انواع فاضلاب­ها بسیار معمول است.
2- فرآیند پایه بسیاری از انواع فرآیندهای لجن فعال است.
3- قابلیت تبدیل به بسیاری از انواع فرآیندهای لجن فعال را دارد.
4- به دلیل رژیم اختلاط کامل و قابلیت رقیق سازی ناشی از آن، توان بالایی برای تحمل مواد سمی و شوک­های آلودگی دارد.
5- به علت رژیم اختلاط کامل در تمامی نقاط مخزن هوادهی نیاز به اکسیژن ثابت و یکنواخت است.
6- طراحی این فرآیند نسبتاً ساده است.
7- برای هوادهی با تمامی شیوه ­های هوادهی از قبیل سطحی و عمقی مناسب است.
8- بهره ­برداری از این فرآیند نسبت به انواع دیگر ساده ­تر است.

    اصلی­ ترین عیب فرآیند لجن فعال با اختلاط کامل (CMAS) آن است که در این فرآیند به سبب نسبت کم و یکنواخت F/M در مخزن هوادهی، احتمال رشد میکروارگانیسم­های رشته­ ای و بروز مشکلات ناشی از حجیم شدن لجن وجود دارد. این میکروارگانیسم­ها در زمان وجود غذای کم امکان رشد یافته و باعث حجیم شده لجن و مشکلات ناشی از صعود لجن به سطح فاضلاب می­شوند.

استفاده از فرآیند لجن فعال با اختلاط کامل(CMAS) برای تصفیه فاضلاب در شرایط زیر می­تواند بهترین کارایی را در استفاده از این فرآیند به دنبال داشته باشد. این شرایط عبارتند از:

1- نسبت BOD₅ به COD فاضلاب بیشتر از 5/0 باشد.
2- مقدار COD فاضلاب کمتر از 1000 میلیگرم در لیتر باشد.
3- حجم فاضلاب روزانه به اندازه­ ای زیاد باشد که تهیه تجهیزات هضم و پردازش لجن مقرون به صرفه باشد.
4- مقدار مواد معلق قابل ته ­نشینی در فاضلاب حداقل 20 درصد از کل بارآلودگی را تشکیل دهد.

    با توجه به شرایط گفته شده از فرآیند لجن فعال با اختلاط کامل (CMAS)بیشتر در تصفیه فاضلاب بهداشتی شهرها و جوامع انسانی بزرگ استفاده می­شود. چراکه در این شرایط از نظر اقتصادی بهتر است که لجن تولیدی توسط یک واحد هضم و پردازش لجن مورد تصفیه قرارگیرد. درحالی که در تصفیه­ خانه ­های کوچک تأمین تأسیسات هضم لجن به نسبت حجم فاضلاب بسیار گران خواهد بود.

موارد کاربرد فرآیند CMAS به همراه علت کاربرد آن در جدول رو به رو آمده است.

مهمترین پارامترهای طراحی فرآیند لجن فعال با اختلاط کامل (CMAS) در جدول زیر آمده است.

    به علت آنکه در این فرآیند مقدار F/M بیش از 1/0 است، لذا معمولاً این فرآیند با مشکل رشد میکروارگانیسم­های رشته­ ای و پدیده حجیم شدن لجن مواجه نمی­شود. چون سن لجن در این فرآیند کم است، بنابراین فرآیند نیتریفیکاسیون بصورت ناقص رخ می­دهد. البته درصد پیشرفت نیتریفیکاسیون در این فرآیند به دمای محیط بستگی دارد.

    زمان ماند هیدرولیکی (HRT) در این فرآیند به ­اندازه­ای است که باکتریها و میکروارگانیسم­ها تنها فرصت کافی برای جذب مواد را داشته باشند. از این رو در فرآیند لجن فعال با اختلاط کامل (CMAS) درمخزن هوادهی شرایط به گونه­ ای است که فرصت کافی برای هضم لجن وجود نداشته وحجم لجن تولیدی نسبت به فرآیندهایی نظیر هوادهی گسترده بالا می­باشد. 

    برای دریافت اطلاعات بیشتر درخصوص مشخصات و طراحی انواع دیگر فرآیندهای لجن فعال به لینکهای زیرمراجعه فرمایید.

1- لجن فعال متعارفی

2- لجن فعال با هوادهی گسترده (EAAS)

3- SBR

4- تثبیت تماسی

5- MBR

6- IFAS

7- UASB

8- RBC

 کانال بتنی