مقادیر لجن های تولیدی تصفیه آب (بررسی شاخص اندازه گیری آن)

مقادیر لجن های تولیدی تصفیه آب

معمولاً میزان آب شستشوی معکوس صافی‌ ها 3 تا 5 درصد میزان آب مورد تصفیه است. این دورریز تصفیه خانه‌ ای آب علاوه بر این که به زحمت بی آب می‌ شود حتی بعد از تغلیظ دستکاری آن خالی از اشکال نیست و اهمیت آن بیشتر بخاطر بازیافتی بعد از ته نشینی مواد جامد آن است. کاربرد پلیمرها در تغلیظ و ته نشینی مواد معلق آب شستشوی صافی‌ ها تاثیر مهمی خواهد داشت.

مساله مهمی که در تعیین میزان لجن های فرآیندی باید مورد توجه قرار گیرد، رابطه بین کدورت و مواد معلق آب‌ ها است. در بیشتر مواد ته نشینی مواد مولد کدورت به عنوان راندمان فرآیندها و تولید لجن مورد عمل قرار می‌ گیرد. رابطه بین مواد معلق به کدورت بین 1 تا 2 می‌ باشد و در موارد خیلی استثنایی این نسبت به 10 خواهد رسید. در ادامه به طور تخصصی‌تری این موضوع را بررسی خواهیم کرد تا در حد امکان به سوالات ذهنی شما پاسخ دهیم؛ اما اگر پس از مطالعه این مقالعه، همچنان سوالاتی در ذهن خود داشتید، کارشناسان کاشفان نیلفام،‌ پاسخگوی سوالات شما خواهند بود.

منظور از لجن های تولیدی تصفیه آب چیست؟

معمولاً لجن به مواد نیمه جامد باقی مانده از فاضلاب صنعتی یا فرآیندهای تصفیه فاضلاب اشاره دارد.

تولید لجن خاص در تصفیه خانه فاضلاب به طور گسترده ای از 35 تا 85 گرم جامد خشک به ازای هر جمعیت در روز متغیر است. تولید لجن اولیه مربوط به مقدار مواد جامد قابل ته نشینی در فاضلاب خام است. مواد آلی توسط میکروارگانیسم‌ های هتروتروف اکسید می‌ شوند تا H2O و CO2 در فرآیندی به نام کاتابولیسم تولید کنند. این فرآیند مستلزم در دسترس بودن یک گیرنده الکترون – که ممکن است اکسیژن یا نیترات باشد – است و منجر به تولید انرژی به عنوان ATP می شود. این انرژی سپس توسط میکروارگانیسم ها برای رشد و تشکیل زیست توده سلولی جدید و تضمین عملکردهای نگهداری (مانند تجدید اجزای سلولی، حفظ فشار اسمزی، انتقال مواد مغذی، تحرک و غیره) در فرآیندی به نام آنابولیسم مورد استفاده قرار می گیرد.

به طور همزمان پوسیدگی بیولوژیکی زیست توده سلولی رخ می دهد که دو بخش را ایجاد می کند:

– ذرات زیست تخریب پذیر COD (XS)؛

– باقی مانده درون زا به عنوان ذرات بی اثر COD (XP) در نظر گرفته می شود که در سیستم انباشته می شود.

بخش XS تحت فرآیند هیدرولیز قرار می گیرد و برای تولید زیست توده سلولی جدید (رشد مرموز) بیشتر اکسید می شود، در حالی که باقی مانده درون زا (20-8٪) باقی می ماند و در لجن انباشته می شود.

آشنایی با مقادیر لجن های تولیدی تصفیه آب

در پکیج تصفیه پساب صنعتی و بهداشتی اگر از زاج به صورت (SO4)₃ AL2,14H2₀ به عنوان کواگولان استفاده کنند. لجن های تولیدی به صورت هیدروکسید آلومینیوم 3 (OH) AIبه میزان 44/0 میلی گرم در لیتر مواد جامد به ازای هر میلی گرم در لیتر زاج با محتوای 1/17 درصد 203 AL مواد معلق لجن بوجود خواهد آمد. علاوه بر مواد جامد لجن به صورت هیدروکسید فلزات آلومینیومی و آهنی مقادیری هم لجن از تبدیل و ترسیب مواد معلق تولید خواهد گردید.

در مورد لجن‌ های آهنی اگر به عنوان کواگولان از سولفات فریک 3Fe2 (so4) یا سولفات فرو 7H2o و SO4F و یا کلرو فریک CL3Fe استفاده نمایند 3 (OH)Fe ظاهر می‌ گردد. معمولا به ازای هر میلی‌ گرم لجن‌ ها به صورت هیدروکسید آهن در لیتر آهن 0/2 میلی‌گرم در لیتر مواد جامد لجن تشکیل خواهد شد. در این مورد باید جامد لجن ناشی از ته نشینی مواد معلق یا کدورت آب‌ ها در محاسبات مربوط به میزان لجن مورد توجه قرار گیرد.

در لجن های حاصل از رسوب آهن و منگنز معمولاً به ازای هر میلی‌گرم در لیتر آهن با منگنز حدود 5/1 تا 2 میلی‌گرم در لیتر لجن تولید می‌ شود.

معرفی ترکیب لجن

لجن معمولاً با استناد به آنالیزهای TS، VS، TSS، VSS، COD کل یا COD ذرات کمی تعیین می شود. این اندازه‌ گیری‌ ها متفاوت هستند، زیرا اجزای مختلف لجن را در نظر می‌گیرند:

1) TS (کل جامدات) = کمی کردن جامدات هم به صورت محلول و هم به صورت ذره ای و هم آلی و هم غیر آلی.

2) VS (جامدات فرار) = کمی کردن جامدات آلی، هم به صورت محلول و هم به صورت ذرات.

3) TSS (کل جامدات معلق) = کمی کردن ذرات جامد، به استثنای جامدات محلول آلی و معدنی.

4) VSS (جامدات معلق فرار) = کمی کردن ذرات جامد آلی، به استثنای جامدات محلول و جامدات معدنی.

5) COD کل = تقاضای اکسیژن شیمیایی شامل COD ذرات یا محلول.

6) COD محلول = اکسیژن مورد نیاز شیمیایی ترکیبات محلول.

7) COD ذرات = اکسیژن مورد نیاز شیمیایی ترکیبات ذرات: به عنوان تفاوت بین COD کل و COD محلول تخمین زده می شود.

روش‌ های دورسازی لجن‌ های تصفیه آب

4-1- تخلیه در جریان های آب

4-2- تخلیه در شبکه‌ ای جمع‌ آوری فاضلاب

4-3- جمع‌ آوری در لاگون‌ های فاضلاب

4-4- دفن در زمین

4-5- مصره در زمین

4-6- بازیافت بعضی مواد از لجن ها

بدیهی است در هر یک از روش‌ های دورسازی لجن لازم است مقررات و استانداردهای خاص آن مورد عمل و توجه قرار می‌ گیرد.

گرچه تخلیه در آب های سطحی یکی از روش‌ های متداول دفع لجن های تصفیه آب است ولی بیشتر مقررات موجود اینگونه تخلیه را تا حدود زیادی ممنوع اعلام نموده است. اولین اشکال این عمل وارد ساختن آلودگی‌ به محیط های مایعی محیط زیست است. مسمومیت‌های آلومینیوم بر زندگی آبزیان از مهمترین اشکالات است.

تجربه تخلیه مواد جامد حاصل از تصفیه آب در فاضلاب و یا به صورت عمومی مورد توجه قرار گرفته است.

جمع‌ آوری و تصفیه مواد جامد حاصل از آب و فاضلاب تواماً نیز مورد توجه می‌ باشد. اختلاط لجن های معدنی و آلی کل لجن را آماده مصرف و تخلیه در زمین خواهد نمود.

لجن فاضلاب در تصفیه خانه ها

تخلیه لجن در فاضلاب را باید با هماهنگی مسئولین فاضلاب و بهره برداران باشد. انواع مواد شیمیایی موجود در فاضلاب و حجم لجن‌ های فاضلاب در این تخلیه باید مورد توجه باشد. در این مورد باید به زیاد شدن بار مواد جامد فاضلاب توجه گردد تا اخلالی در تصفیه فاضلاب پیش نیاید. در هر صورت افزایش بار مواد جامد و مایع فاضلاب مستلزم هزینه‌ های بالائی برای نگهداری و بهره‌ برداری است. تخلیه لجن در فاضلاب باید دائماً کنترل شود تا میزان گرفتگی آن به حداقل برسد در مجموع عقیده عمومی بر این است که تخلیه لجن در فاضلاب اثرات زیان‌ آوری بر فرآیند تصفیه خواهد داشت. تخلیه لجن های آلومینیوم طبق مطالعات CLUP و WILDON اثرات سوئی روی لجن فعال نداشته است.

در مورد تخلیه لجن‌ های سبک کردن آب باید دقت زیادتری به عمل آید، زیرا باعث گرفتگی سر ریزهای لوله‌ ها و کانال ها خواهد گردید.

اگر زمین به اندازه کافی موجود باشد لجن رقیق را مستقیماً به لاگون فرستاده تا مواد کواگوله شده آن به میزان 6 تا 10 درصد تغلیظ شود. در یک تصفیه خانه با تولید 8/3 میلیون لیتر در روز به میزان 340 کیلو در میلیون لیتر مواد جامد تولید می‌شود که به حجمی معادل 3080 تا 6160 متر مکعب محل برای ذخیره سازی نیاز خواهد داشت.

لجن‌ های سبک کردن آب می تواند 20 تا 30 درصد در مواردی تا 50 درصد در یک سال تغلیظ شود در تصفیه خانه‌ ای به ظرفیت 8/3 میلیون لیتر در روز معادل 240 کیلو مواد جامد برای هر میلیون لیتر تولید خواهد شد که حدود 1230 متر مکعب حجم برای ذخیره سازی نیاز دارد. این ذخیره سازی لجن برای تصفیه خانه‌ های کوچک عملی و برای تصفیه خانه‌ ای بزرگ قابل توصیه نیست.

در طراحی روش‌ های تصفیه آب بایستی مساله جمع‌ آوری تصفیه و دفن لجن های تولیدی مورد توجه طراحان قرار گیرد. دفن لجن از نظر سرمایه‌ گذاری و بهره‌ برداری گاهی اوقات در انتخاب منبع آب مؤثر بوده چه بسا طراحانی را وارد به تعویض منابع آب نماید.

نحوه صحیح دفع لجن در تصفیه خانه های فاضلاب

دفع لجن‌ ها حاصل از تصفیه آب در زمین بعد از تبدیل به مواد شبه جامد از طریق بی آب کردن امکان‌ پذیر است. لجن‌ های بی آب شده را رد باریه‌ ای از زمین عمیق شده دفع نموده و حتی می‌توان آن‌ ها را با زباله دفع کرد. با توجه به مسائل بهداشتی روز بروز از کاربرد این نوع دفع لجن کاسته شده و مخصوصاً هزینه‌ های زیادی برای آن قابل تصور است.