تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال متعارف

این روش یکی از پرکاربردترین روشهای بیولوژیکی در تصفیه انواع فاضلاب های بهداشتی و صنعتی است. فرآیند بیولوژیکی در این روش از نوع هوازی بوده که رشد میکروارگانیسم ها درآن بصورت معلق صورت می گیرد.
حذف جامدات کلوئیدی در مخلوط فاضلاب توسط جذب سطحی فیزیکوشیمیایی روی توده بیولوژیکی فعال و به دام افتادن در لخته بیولوژیکی انجام می شود. بنابراین اختلاط مناسب فاضلاب با توده بیولوژیکی در راکتور هوادهی اهمیت فراوانی دارد. جامدات آلی محلول به وسیله جذب بیولوژیکی مواد توسط میکروارگانیسم ها وسپس تجزیه بیولوژیکی و تثبیت حذف می شوند. درخلال تجزیه بیولوژیکی توسط اکسیداسیون جامدات آلی، بخشی از مواد آلی به سلولهای جدید تبدیل شده و بخش دیگر تثبیت می گردند. بخشی از سلولهای تولید شده در راکتور درخلال مرحله رشد خودخوری میکروارگانیسم دچار اکسیداسیون خودبخودی می گردند که تنفس خودخوری نیز نامیده می شود.
برای حفظ راندمان تصفیه در این روش لازم است که همواره مقدار مشخصی توده بیولوژیکی در حوض هوادهی وجود داشته باشد تا این توده بیولوژیکی بتواند تمامی مواد آلی موجود در فاضلاب را به مصرف برساند. از این رو همواره بخشی از توده بیولوژیکی (لجن) ته نشین شده در مخزن ته نشینی را به حوض هوادهی باز می گردانند. درواقع علت نامگذاری این روش تصفیه فاضلاب به لجن فعال لزوم بازگردش بخشی از لجن ته نشین شده به حوض هوادهی است.
اکسیژن هم برای اکسیداسیون خودبخودی و هم برای سنتز ضروری است. معمولاً اکسیژن لازم با هوادهی فاضلاب توسط سیستمهای هواده های سطحی یا عمقی (افشانه ای) از هوا تأمین می شود. سیستم هوادهی به گونه ای طراحی می شود که اختلاط مناسبی را برای محتویات راکتور فراهم سازد تا در خلال هوادهی لخته میکروبی مناسبی نیز تشکیل گردد. فرآیندهای کوچکتری که درحذف مواد آلی محلول و کلوئیدی دخالت دارند به شرح زیر است:
–    انحلال اکسیژن در درون مایع یا فاضلاب (هوادهی)
–    اختلاط آشفته فاضلاب و توده بیولوژیکی (لجن فعال برگشتی)
–    جذب سطحی مواد آلی (سوبسترا) توسط توده بیولوژیکی
–    نفوذ ملکولی اکسیژن محلول و سوبسترا به درون توده بیولوژیکی
–    متابولیسم میکروارگانیسم ها (سنتز سلول)
–    لخته سازی بیولوژیکی ناشی از تولید مواد پلیمری سلولی در خلال مرحله اکسیداسیون خودبخودی
–    اکسیداسیون خودبخودی سلول ها (تنفس خودبخودی)
–    آزادسازی دی اکسیدکربن (CO2) از توده سلولی فعال
–    متلاشی شدن و تجزیه سلولهای مرده
از این روش عموماً در مواردی استفاده می شود که حجم فاضلاب ورودی به تصفیه خانه بالابوده و به همین سبب تأسیسات و تجهیزات ویژه ای برای آبگیری و هضم لجن در نظر گرفته می شود.
نکات قابل توجه
۱-    با توجه به هوازی بودن فرآیند، نیاز به استفاده از تجهیزات هوادهی وجود دارد.
۲-    حداکثر BOD5  ورودی به این سیستم حدود ۲۰۰۰ میلیگرم برلیتر می باشد.
۳-    نیاز به تأسیسات و تجهیزات آبگیری و هضم لجن دارد.
۴-    استفاده از این روش برای اجتماعات زیر ۵۰۰۰ نفر و صنایع کوچک به سبب عدم صرفه اقتصادی برای هضم لجن توصیه نمی شود.
۵-    چنانچه فاضلاب ورودی حاوی مواد سمی باشد، لازم است که یک عملیات پیش تصفیه برروی فاضلاب صورت گیرد.
اجزای سیستم تصفیه فاضلاب
سیستم تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال متعارف معمولا دارای ۷  واحد زیر می باشد.
۱-آشغالگیری ۲- متعادل سازی ۳- پمپاژ اولیه ۴- هوادهی ۵- ته نشینی ۶- گندزدایی ۷- هاضم لجن
البته با توجه به کیفیت فاضلاب ممکن است لازم باشد واحدهای دیگری نیز به این مجموعه افزوده شوند. به عنوان نمونه اگر فاضلاب حاوی مقادیر زیادی روغن و چربی باشد (مانند فاضلاب رستورانها و فاضلاب صنایع لبنی) استفاده از یک واحد چربیگیری ضروری است.