تاریخچه تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال

در حال حاضر فرآیند لجن فعال به طور معمول برای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب های شهری و صنعتی به کار می رود.قدمت لجن فعال به اوایل دهه 1880 بر می گردد که دکتر اسمیت بر روی هوادهی فاضلاب در  مخازن مطالعه کرد و دریافت که هوادهی باعث تسریع اکسیداسیون مواد آلی می شود.به دنبال آن هوادهی فاضلاب توسط تعدادی از محققین مطالعه شد و در سال 1910 بلک و فلیپس گزارش کردند که قابلیت فساد پذیری به وسیله تزریق هوا به حوضچه های فاضلاب به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.

آزمایش هایی در ایستگاه تحقیقاتی لارنس توسط کلارک و گیج در سال های 1912 و 1913 بر روی فاضلاب هوادهی شده انجام شد،رشد ارگانیزم ها در بطری ها و مخازن حاوی قلوه سنگ مشاهده شد و درجه تصفیه به میزان قابل توجهی افزایش یافت.نتایج کار در ایستگاه تحقیقاتی لاورنس آنچنان قابل ملاحظه بود که دکتر فوولر در دانشگاه منچستر انگلستان پیشنهاد داد تا تحقیقاتی مشابه در تاسیسات فاضلاب منچستر انجام پذیرد که در آن جا آردن و لوکت تحقیقات ارزشمندی را روی این موضوع انجام دادند.آن ها در طول دوره تحقیقاتشان دریافتند که لجن نقش مهمی در نتایج به دست آمده از هوادهی دارد. این فرآیند به دلیل تولید جرم میکروبی فعال با قابلیت تثبیت هوازی مواد آلی موجود در فاضلاب،توسط آردن و لوکت لجن فعال نامیده شد.

توصیف فرآیند لجن فعال جهت تصفیه فاضلاب

بر اساس تعریف فرآیند لجن فعال اصلی متشکل از اجزای زیر می باشد :

• یک راکتور که در آن میکرو ارگانیزمهای مسئول تصفیه به صورت معلق نگه داشته شده و هوادهی  می شوند.
• جداسازی جامدات از مایع که معمولا این کار در حوضچه ته نشینی انجام میشود.
• یک سیستم برگشت برای بازچرخش جامدات تخلیه شده از حوضچه ته نشینی به راکتور.

تا کنون چندین آرایش از این فرآیند با استفاده از اجزای نامبرده ابداع شده است.ویژگی مهم فرایند لجن فعال تولید جامدات لخته شده قابل ته نشینی است که به وسیله ته نشینی ثقلی در حوضچه ته نشینی حذف می شوند. در بیشتر موارد فرآیند لجن فعال با فرآیند فیزیکی و شیمیایی برای تصفیه مقدماتی و اولیه فاضلاب، و تصفیه نهایی از جمله گندزدائی و احتمالا فیلتراسیون به کار می رود.

بیشتر واحد های لجن فعال فاضلابی خروجی از حوضچه ته نشینی اولیه را دریافت می کنند. ته نشینی اولیه بیشترین بازدهی را در حذف جامدات قابل ته نشینی دارد،در حالی که فرآیند های بیولوژیکی برای حذف مواد آلی محلول، کلوئیدی و  معلق، نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی و حذف بیولوژیکی فسفر ضروری هستند.برای کاربردهایی نظیر تصفیه فاضلاب در اجتماعات کوچک تر اغلب از تصفیه اولیه صرف نظر می شود چون در این موارد بیشتر تاکید بر روش های ساده تر و با بهره برداری کمتر است.در مناطقی از جهان که دارای آب و هوای گرم هستند اغلب از تصفیه اولیه به دلیل مشکلات بوی منتشر شده از حوضچه های ته نشینی اولیه و لجن اولیه صرف صرف نظر میشود.در این شرایط از اصلاحات مختلف فرآیند های لجن فعال متداول از جمله راکتورهای ناپیوسته متوالی، سیستم کانال اکسایش، لاگون هوادهی شده یا برکه تثبیت استفاده می شود.