مخزن ته نشینی ثانویه یکی از ساختارهای اصلی سیستم تصفیه فاضلاب لجن فعال است که وظیفه اصلی جداسازی گل و آب را بر عهده دارد. با این حال، لجن شناور اغلب در مخزن ته نشینی ثانویه در طول عملیات واقعی رخ می دهد، که منجر به بدتر شدن کیفیت آب خروجی می شود و حتی عملکرد پایدار کل سیستم تصفیه را در موارد شدید تحت تاثیر قرار می دهد. اگرچه مشکل شناور شدن لجن پیچیده به نظر می رسد، اما می توان آن را به دو دسته اصلی شناور لجن حجیم و شناور لجن ذرات ریز (لجن شویی) طبقه بندی کرد. این مقاله به طور سیستماتیک علل پدیده های مختلف شناور لجن و اقدامات متقابل مربوطه را مرتب می کند و مرجعی برای پرسنل عملیات و مدیریت ارائه می دهد. I. لجن فله شناور توده های لجن به اندازه یک مشت گاهی در مخزن رسوب شناور می شوند که عمدتاً توسط دو عامل ایجاد می شود. 1. ویژگیهای پدیده لجن دنیتریفیکاسیون لجن شناور به رنگ روشن و گاهی زنگرنگ است. تجزیه و تحلیل علت هنگامی که درجه نیتریفیکاسیون در مخزن هوادهی نسبتاً زیاد است، ترکیبات نیتروژن دار از طریق آمونیفیکاسیون و نیتریفیکاسیون به نیترات تبدیل میشوند و در نتیجه غلظت NO₃N زیادی ایجاد میشود. اگر سطح لجن در مخزن ته نشینی به دلیل نسبت برگشت بسیار کم یا بازگشت ضعیف لجن افزایش یابد، لجن را نمی توان برای مدت طولانی تجدید کرد. لجن در کف مخزن ته نشینی در حالت بدون اکسیژن است و باعث واکنش نیترات زدایی نیترات می شود. نیتروژن تولید شده (N2) حباب های هوای ریز متصل به لجن را تشکیل می دهد که در نهایت باعث شناور شدن لجن حجیم می شود. راه حل ها 1. افزایش نسبت بازگشت برای تجدید لجن در مخزن ته نشینی ثانویه به موقع و کاهش ارتفاع لایه لجن. 2. زمان نگهداری لجن را کوتاه کنید و لجن بیشتری را تخلیه کنید تا غلظت لجن کاهش یابد. 3. سطح اکسیژن محلول (DO) در مخزن هوادهی را به طور مناسب کاهش دهید. اقدامات فوق می تواند نیتریفیکاسیون را ضعیف کرده و منبع نیترات ها را کاهش دهد. 2. خصوصیات پدیده لجن سپتیک متفاوت از لجن نیترات زدایی، لجن سپتیک سیاه رنگ است و با بوی گندیده قوی همراه است. تجمع طولانی مدت لجن منجر به تجزیه سپتیک بی هوازی می شود و گازهایی مانند H2S، CO2 و H2 تولید می کند. این حباب های هوا به لجن می چسبند و آن را به سمت بالا سوق می دهند. راه حل ها 1. از بین بردن تجمع لجن در مناطق مرده، به عنوان مثال، به طور منظم هوادهی و هم زدن را با هوای فشرده در مناطق مرده انجام دهید. 2. افزایش بازگشت لجن برای جلوگیری از ماندن طولانی مدت لجن. 3. بهینه سازی ساختار مخزن در مرحله طراحی برای کاهش مناطق مستعد تجمع لجن. II. شناور لجن ذرات ریز (Sludge Washout) ذرات لجن ریز به طور مداوم همراه با پساب خارج می شوند که معمولاً به عنوان "شستشو لجن" شناخته می شود. علل پیچیده هستند، شامل بار عملیاتی سیستم، وضعیت لجن، تغییرات کیفیت آب و جنبه های دیگر. علل اصلی شستشوی لجن 1. بار بیش از حد سیستم افزایش ناگهانی بار تصفیه (حجم آب و غلظت آلاینده) زمان ماند هیدرولیکی مخزن ته نشینی ثانویه را کوتاه می کند. لجن فعال ته نشین نمی شود و همراه با پساب خارج می شود. در همین حال، افزایش غلظت پساب باعث افزایش فعالیت لجن فعال شده و ته نشینی آن را بدتر می کند و در نتیجه پساب کدر و شستشوی لجن ایجاد می شود. 2. حجیم شدن لجن رشته ای تکثیر بیش از حد باکتری های رشته ای باعث حجیم شدن لجن می شود. لجن ساختاری سست با سرعت ته نشینی بسیار آهسته دارد که منجر به شستشوی لجن قبل از ته نشینی کامل می شود. حجیم شدن لجن رشته ای یکی از رایج ترین مشکلات در عملکرد فرآیندهای لجن فعال است. 3. عملیات طولانی مدت کم بار عملیات طولانی مدت تحت شرایط بار کم باعث پیری لجن و تنفس درون زا میکروبی می شود که در نتیجه لخته ها از هم پاشیده و تکه تکه می شوند که همچنین باعث شستشوی لجن می شود. هر دو بار زیاد و کم می توانند منجر به از دست دادن لجن در پساب شوند. 4. تغییرات ناگهانی در عوامل محیطی تغییرات غیرعادی در شرایط محیطی ممکن است باعث شستشوی لجن شود: • دمای پایین آب فعالیت میکروبی را کاهش می دهد و ته نشین شدن لجن را بدتر می کند. • هوادهی بیش از حد باعث ایجاد نیروی برشی بالا و شکستن لخته های لجن می شود. • نوسانات شدید مقدار pH با متابولیسم طبیعی میکروارگانیسم ها تداخل می کند. • ورود مواد سمی و بی اثر فعالیت لجن را مهار می کند. 5. نوسان ناگهانی کیفیت آب ورودی تغییرات ناگهانی در pH ورودی، آلاینده های سمی و سایر شاخص ها، و همچنین ورود مواد سمی و بی اثر، می تواند باعث مسمومیت لجن یا از دست دادن فعالیت شود، و بیشتر منجر به از هم پاشیدگی لخته و شستشوی لجن شود. 6. عدم تعادل مواد مغذی و پیری لجن پیری لجن به دلیل کمبود مواد مغذی یا اکسیژن رسانی بیش از حد رخ می دهد. میکروارگانیسم ها مصرف خود را انجام می دهند، ساختار لخته را تضعیف می کنند و عملکرد رسوب را کاهش می دهند. 7. نیتروژن آمونیاکی با نفوذ بیش از حد زیاد نیتروژن آمونیاکی با نفوذ زیاد و نسبت C/N پایین تعادل مکانیسم کلوئیدی لجن را شکسته و باعث از هم پاشیدگی لخته و شستشوی لجن می شود. 8. دمای بیش از حد آب مخزن هنگامی که دمای مخزن از 40 درجه بالاتر می رود، متابولیسم میکروبی مختل می شود و لخته شدن لجن و رسوب را مختل می کند. 9. عوامل مکانیکی سرعت چرخش بسیار زیاد پروانه های هوادهی مکانیکی، نیروی برشی قوی ایجاد می کند، ذرات لخته را می شکند و تعداد زیادی ذرات ریز را تولید می کند که با آب بیرون می ریزند. راه حل های جامع برای شستشوی لجن اصل اصلی برای رسیدگی به شستشوی لجن این است که ابتدا علت اصلی شناسایی شود و سپس اقدامات هدفمند انجام شود: 1. در صورت مسمومیت با لجن، بلافاصله جریان فاضلاب سمی و منابع آلودگی را قطع کنید. 2. برای کمبود مواد مغذی و پیری لجن، به طور مناسب مواد مغذی (منبع کربن، منبع نیتروژن، منبع فسفر) را اضافه کنید و اقدامات جوانسازی لجن را اجرا کنید. 3. در صورت نوسان بار، پارامترهای عملیاتی را تنظیم کنید و نرخ هوادهی و نسبت بازگشت لجن را به طور منطقی کنترل کنید. 4. برای حجیم سازی لجن رشته ای، اقداماتی مانند دوز کردن عوامل شیمیایی، تنظیم زمان ماند لجن، و افزودن مناطق انتخاب بی هوازی/بی هوازی اتخاذ کنید. III. مرجع سریع برای بهره برداری و مدیریت نکات کلیدی مدیریت اکسیژن محلول (DO) • DO به طور مداوم کم + بار ورودی بالا ← تخریب ناقص مواد آلی، پساب کدر با رنگی تیره. • DO به طور مداوم بالا + بار ورودی کم ← اکسیداسیون درون زا میکروبی لجن، لجن سبک با ته نشینی ضعیف، لجن سبک شناور با پساب. مدیریت مخازن ته نشینی ثانویه لجن شناور عمدتاً به دلیل تجزیه بی هوازی لجن کف ایجاد می شود، عمدتاً به دو دلیل: جریان برگشتی ناکافی لجن، یا تجمع لجن در مناطق مرده به دلیل خراش های لجن آسیب دیده. یادآوری ویژه عیب یابی لجن شناور باید از اصل "مشاهده اول، تشخیص دوم، آخرین تنظیم" پیروی کند. نوع لجن شناور را می توان در ابتدا با رعایت مشخصات ظاهری مانند رنگ، اندازه و بوی لجن شناور قضاوت کرد. همراه با داده های تشخیص کیفیت آب (DO، NO3-N، pH، MLSS، و غیره)، مشکل را می توان تأیید کرد و طرح های تنظیم هدفمند را در نهایت می توان فرموله کرد.
