برکه اکسیداسیون
نهرهای اکسیداسیون ( برکه اکسیداسیون ) از اشکال تغییر یافته لجن فعال محسوب می شوند، یکی از اقدامات راهبری این سیستم این است که فاضلاب خام (بعد از تصفیه مقدماتی) مستقیم وارد تانک هوادهی می گردد به علاوه زمان هیدرولیکی این سیستم ها بالاتر از سایر اشکال لجن فعال است. برکه های بیضی شکل که تقریبا 3 الی 4 سانتی متر می باشند و دارای بلوئر هوادهی قدرت مند می باشند.
زمان ماند هیدرولیکی معمولا 5/1 الی 5/0 روز و زمان ماند سلولی 30 -20 روز می باشد. بمنظور تامین زمان ماند سلولی بالا و در نتیجه کاهش میزان تولیدی لجن افزایش میزان تثبیت آن، میزان لجن فعال برگشتی بیشتر از 95 درصد می باشد.
در این فرآیند با توجه به پایین بودن لجن مازاد دفعی که به راحتی قابل آبگیری با استفاده از بسترهای لجن خشک کن و بدون ایجاد بوی نامطبوع است و تأسیسات پردازش و تصفیه لجن نیاز نمی باشد.
دیگر تفاوت عمده این فرآیند با سایر اشکال لجن فعال در شکل راکتور آن است: نهر اکسیداسیون یک کانال پیوسته طولانی است معمولا بیضی شکل بوده و عمق آن 3-2 متر می باشد. محتوای نهر اکسایش با استفاده از چند هواده هوادهی می شود، برای معلق نگه داشتن لجن فعال محتوی نهر اکسایش بایستی سرعت آن در حدود 4/0 – 3/0 متر در ثانویه تخلیه می شود. با این فرآیند می توان بیشتر از 95 در صد SS و BOD فاضلاب را حذف نمود.
غلظت کل جامدات معلق در نهر اکسیداسیون 5000 – 3000 میلی گرم در لیتر است. برای ممانعت از افزایش بیش از حد این غلظت، جریان لجن فعال برگشتی برای مدت کوتاهی به سمت بستر های لجن خشک هدایت شوند.
بهترین راه برای تعیین این مدت زمان با استفاده از تجربیات بهره برداری به دست می آید ( 1000 میلی گرم در لیتر از محتویات نهر اکسیداسیون را در یک استوانه مدرج ریخته و پس از 30دقیقه ته نشینی، حجم لجن را قرائت می نماییم چنانچه غلظت SS نهر اکسیداسیون 4500 – 3500 میلی گرم در لیتر باشد.
روش های دیگر محاسبه میزان لجن های دفعی، کنترل زمان ماند جامدات می باشد. فرآیند نهر اکسیداسیون در کشور هلند برای تصفیه فاضلاب مناطقی با جمعیت 1500 – 200 نفر و با هزینه سرانه معادل با سرانه هزینه ای که برای احداث فرآیند لجن فعال متعارف در جوامع پر جمعیت تر صرف می شود، توسعه داده شد.
با توجه به مزایای برکه های تثبیت شامل هزینه پایین و حذف بالاتر باکتری های تثبیت نسبت به نهر اکسیداسیون ترجیح داده شده است و در حال حاضر تعداد کمی نهر اکسیداسیون در کشور های در حال توسعه احداث شده است اما در جاهایی که منبع الکتریسیته قابل اعتماد موجود و زمین کمی در دسترس می باشد، استفاده از نهر اکسیداسیون رو به افزایش است.
طراحی نهر اکسیداسیون
طراحی نهر اکسیداسیون کاملا تجربی است. عمق آن 3-2 متر بوده و حجم آن به زمان ماند بستگی دارد که آن هم تابعی از فاکتور بار لجن است.
این فاکتور برابر با جرم BOD ورودی به ازا جامدات معلق مایع مخلوط نهر اکسیداسیون در روز می باشد و واحد آن گرم BOD بر گرم جامدات در روز است. جرم BOD ورودی به نهر برابر است با Li /Q که Li: جرم BOD ورودی بر حسب mg/L و Q : دبی ورودی بر حسب m3/d است.
جرم جامدات موجود در نهر برابر SV است که S غلظت MLSS بر حسب mg/l و V حجم نهر اکسیداسیون بر حسب m3 است.
مقادیر رایج در طراحی در اروپا عبارتند از : day-1ϒ=0/05 و SS =4000 mg/L در نتیجه یک فاضلاب خانگی معمول با BOD ورودی 3000 mg/L، زمان ماند 5/1 روز حاصل می شود. اما در مناطق با شرایط آب و هوایی گرم بار بیشتری به سیستم می توان اعمال کرد لذا طراحی با زمان ماند پایین تری ممکن خواهد بود.
هوادهی در نهر اکسیداسیون
میزان اکسیژن مورد نیاز برابر حدود 5/1 go2/Gbod است. با تامین این اکسیژن به سیستم اجازه داده می شود تا نفس در فاز خود خوری انجام گرفته و شرایط هوازی در کل طول نهر اکسیداسیون حفظ شود.
دفع لجن در نهر اکسیداسیون
برای کنترل تجمع جامدات در نهر اکسیداسیون بایستی روزانه بخشی از جامدات از سیستم دفع می شود. بنابراین اگر زمان ماند سلول برابر بر حسب روز باشد، درصد دبی لجن دفعی نسبت به دبی برابر 100 می باشد.
اما با توجه به اینکه معمولا لجن دفعی از خط برگشت لجن ثانویه دفع می گردد باید در صد لجن دفعی حاصله بر اساس تغییرات غلظت ناشی از ته نشینی تصحیح گردد. اگر غلظت جامدات معلق در نهر اکسیداسیون (s) در نظر بگیریم مقدار لجن دفعی بر حسب درصد نسبت به دبی ورودی (Q) به شرح زیر محاسبه می گردد:
در این فرمول SR غلظت لجن در خط برگشت لجن می باشد.
مثال: اگر فرض شود S=4000mg/l و در 30 روز و SR=50000mg/L مقدار لجن دفعی 27/0 % حاصل می شود. لذا مشاهده می شود که مقدار لجن تولیدی در فرآیند نهر اکسیداسیون بسیار پایین است.
ساختمان نهر اکسیداسیون
از آنجا که در کشور های در حال توسعه از فرآیند نهر اکسیداسیون احتمالا برای جریان های بالا استفاده می شود، لذا نهرها بایستی با دیوار های قائم از جنس بتون مسلح احداث گردند و عمق نهر ها بایستی درصورت امکان 3 متر و حداقل 2 متر باشد.
جهت دریافت مشاوره تلفنی از کارشناسان با شرکت آریاب خاورمیانه تماس بگیرید.
