جزوه جامع تصفیه و دفع لجن

جزوه جامع تصفیه و دفع لجن

فهرست:

• ویژگی های لجن
• تغلیظ لجن
• محتوای جامدات لجن و بارگذاری جامدات برای تغلیظ کننده ثقلی
• ترکیبات شیمیایی نمونه وار و ویژگی های لجن تصفیه نشده و هضم شده
• تثبیت لجن (تثبیت با آهک، تثبیت حرارتی، هضم هوازی و بی هوازی لجن، کودسازی)
• آبگیری لجن
• دفع لجن

اهداف تصفیه فاضلاب با تغليظ ناخالصی ها به شکل جامد و سپس جداسازی آنها از توده مایع تحقق می پذیرد. جامدات غليظ (که از آنها به عنوان لجن نام برده می شود) شامل مواد زیان آور بسیاری است که باید به نحو مناسبی دفع شود. تجهیزات دفع لجن معمولا ۴۰-۶۰ درصد هزینه ساخت واحدهای تصفیه فاضلاب و تا ۵۰ درصد هزینه عملیاتی را به خود اختصاص میدهند.

ویژگی های لجن

کمیت و ماهیت لجن به خواص فاضلاب، ماهیت و بازدهی فرآیندهای تصفیه بستگی دارد. در ته نشینی اولیه جزء ته نشین پذیر جامدات موجود در فاضلاب تصفیه نشده که معمولا ۴۰-۶۰ درصد جامدات جریان ورودی را تشکیل میدهند، ته نشین می شوند. کمیت این جامدات بر مبنای جامدات خشک به کمک معادله زیر قابل محاسبه است: که در آن

M_p= ς.SS.Q

Mp = جرم جامدات (لجن) اولیه برحسب kg/day

ς = راندمان واحد ته نشینی اولیه

SS = کل مقدار جامدات معلق در جریان خروجی برحسب Kg/m³

Q = دبی حجمی جریان برحسب m^3/day

لجن اولیه (لجن واحد ته نشینی اولیه) حاوی جامدات معدنی همراه با جزء درشت تر از کلوئیدهای آلی است. این لجن جزء قابل ملاحظه ای از BOD ورودی را به خود اختصاص می دهد و پس از چند ساعت بی هوازی می شود و بنابراین برای جلوگیری از مشکلات آزاردهنده ناشی از آن باید جدا شود. لازم به ذکر است با توجه به اینکه حدود ۶۵ جامدات لجن اولیه از نوع آلی (فرار) است، لذا می بایستی به طریقه بی هوازی هضم شود.

جامدات خروجی قسمت ته نشینی اولیه یا به شکل محلول در می آیند و یا آن که در حین تصفیه ثانویه در جرم زنده باقی می مانند. سایر جامدات در اثر تبدیل مواد الى محلول به مواد سلولی به وجود می آیند. بدین ترتیب لجن ثانویه عموما متشکل از جامدات بیولوژیکی است که مقدار آنها به کمک معادله زیر به دست می آید:

M_s= y× BOD₅ × Q

که در آن

Ms = جرم جامدات (لجن) اولیه برحسب kg/day

y= ضریب تبدیل جرم زنده

BOD₅ = BOD₅ جدا شده در تصفیه ثانویه بر حسب Kg/m³

Q= دبی حجمی جریان بر حسب m³/day

مقدار y تابعی از ضریب تبدیل جرم زنده می باشد. ۷۰ درصد لجن اولیه و ثانویه را مواد آلی تشکیل می دهند. چون دانستیه مخصوص این مواد تنها به مقدار اندکی بزگتر از ۱ است، از این رو بدون آن که خطای قابل ملاحظه ای پدید آید، می توان فرض کرد که جرم واحد لجنی که دارای غلظت کمتر از ۱۰ درصد (۱۰۰/۰۰۰mg) است برابر با جرم واحد آب می باشد. بدین ترتیب حجم لجن مرطوب به کمک معادله زیر بطور تقریبی قابل محاسبه است:

V=M / 1000×S

که در آن:

V= حجم لجن تولیدی برحسب m³/day

M = جرم جامدات خشک برحسب kg/day

S = جامدات موجود که به صورت جزیی اعشاری بیان میشود یا به عبارتی درصد جامدات موجود در لجن اولیه یا ثانویه

برای یک میزان مشخص تولید جامدات، حجم لجن بطور معکوس با مقدار جامدات تغییر می کند. در دامنه غلظت های لجن های فاضلاب افزایش اندک غلظت جامدات منجر به کاهش زیاد حجم الجن خواهد گردید. از آنجا که اندازه تجهیزات و نیز هزینه دفع لجن تابعی از حجم لجن است، در اثر کاهش حجم آن، در هزینه صرفه جویی خواهد شد.

V2/V1=P1/P2

که در آن:

V1 = حجم لجن قبل از تغليظ، m³

V = حجم لجن پس از تغليظ، m³

P1 = درصد جامدات لجن قبل از تغليظ

P1 = درصد جامدات لجن پس از تغليظ

مطابق معادله فوق به ازاء یک درصد تغییر در غلظت

جامدات، حجم لجن ۵۰٪ تغییر میکند. در جدول شماره ا محتوای متداول جامدات لجن و نیز ترکیب شیمیایی نمونه وار لجن خام و هضم شده آورده شده است. لازم به ذکر است که درصد جامدات لجن ثانویه در حدود ۲-۵٪ می باشد و لجن اولیه و لجن فعال مازاد معمولا دارای ۶۵ – ۷۵٪ مواد جامد فرار (الی) هستند.

همانطور که در جدول ۱ مشاهده شود، غلظت لجن (٪ جامدات) در لجن اوليه تغليظ نشده در گستره ۷-۲٪ است. به عبارت دیگر درصد آب لجن اولیه (حاصل از حوضچه ته نشینی اولیه در گستره ۹۸-۹۳٪ (متوسط ٪۹۶) است.

تغلیظ لجن

لجن اضافی که از واحد ته نشینی اولیه و ثانویه برداشت می شود، دارای غلظتی نسبتا کم می باشد و به ویژه لجن حاصل از فرآیند هوادهی گسترده که غلظت بسیار اندکی دارد. در صورتی که بخواهند این لجن را مستقیما وارد بسترهای لجن خشک کن نمایند، زمین مورد نیاز بزرگ و در صورتی که بخواهند لجن را برای هضم تکمیلی به مخازن هضم لجن بفرستند، حجم این مخازن زیاد و در هر صورت هزینه سرمایه گذاری ساختمانی تصفیه خانه سنگین می شود. برای صرفه جویی در هزینه های اولیه می بایستی حجم لجن را کاهش داد. برای رسیدن به این هدف از واحدهای ویژه ای جهت تغليظ لجن استفاده می شود بنابراین هدف از تغليظ لجن، افزایش غلظت جامدات است.

تکنیک های متعددی برای کاهش حجم لجن به کار برده می شوند. روش های مکانیکی نظیر فیلتراسیون خلاء و سانتریفیوژ در مواردی که لجن قرار است به صورت نیمه جامد تبدیل شود مورد استفاده قرار می گیرند. این روش ها بطور معمول قبل از خاکسترسازی لجن به کار میروند. در مواردی که تصفیه بیولوژیکی بیشتر مدنظر باشد کاهش حجم به کمک تغليظ ثقلی و یا شناورسازی انجام می پذیرد در هر دو صورت، لجن به شکل مایع باقی می ماند.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ نمونه برداری و انجام آزمایش های تصفیه خانه فاضلاب به روش لجن فعال

⇐ فرآوری لجن در تصفیه خانه فاضلاب شهری