در فرآيند لجن فعال تصفيه بيولوژيکي فاضلاب توسط جرم فعال ميکروارگانيسمها انجام مي گيرد. مواد آلي ورودي حوض هوادهي تصفیه فاضلاب که يک محيط کشت باکتريها بصورت معلق است وارد مي گردد و تصفیه هوازي فاضلاب در حوض با استفاده از هوادهي مکانيکي يا پخشان ايجاد شده و مايع در حوض کاملا مخلوط مي گردد. بعد از يک دوره زماني خاص مخلوط سلولهاي جديد و قديمي به حوض ته نشيني منتقل شده و از فاضلاب تصفيه شده جدا مي شوند. قسمتي از سلولهاي ته نشين شده مجددا به تانک هوادهي برگشت داده مي شوند تا غلظت ارگانيسمها در حوض هوادهي حفظ گردد.
روش لجن فعال حسب نوع جريان, نحوه هوادهي و زمان ماند هيدروليکي به انواع مختلف تقسيم مي شود. در شکل زیر روش لجن فعال تصفیه فاضلاب نشان داده شده است.
معروفترين انواع لجن فعال که در تصفيه فاضلاب شهري کاربرد دارند عبارتند از:
الف- روش لجن متعارف
جريان در آن از نوع نهر گونه بوده و زمان ماند هيدروليکي در حوض هوادهي معمولا 4 تا 8 ساعت است.
روش لجن فعال
ب – روش هوادهي تدريجي
جريان در آن از نوع نهرگونه بوده و زمان ماند حوض هوادهي معمولا 4 تا 8 ساعت و هوادهي با استفاده از ديفيوز است.
ج – روش اختلاط کامل
جريان در آن مستمر و توام با بهم زني مايع مخلوط است. زمان ماند حوض هوادهي 3 تا 5 ساعت مي باشد.
د – هوادهي پله اي
در اين روش مقدار هوادهي در طول حوض ثابت است ولي فاضلاب ورودي از چند نقطه در طول حوض هوادهي توزيع مي گردد.
ه – تثبيت تماس
در آن لجن برگشتي از حوض هاي ته نشيني نهايي قبل از ورود به حوض هوادهي بطور جداگانه در حوض ديگر به مدت 3 تا 6 ساعت مورد هوادهي قرار مي گيرد. زمان هوادهي در تانک مايع مخلوط 0.5 تا 1 ساعت است و در اين روش از خاصيت جذب لجن هوادهي شده براي جدا نمودن مواد آلي فاضلاب استفاده مي گردد و جريان از نوع نهر گونه مي باشد.
و – هوادهي ممتد
جريان در آن از نوع اختلاط کامل بوده و زمان ماند در حوض هوادهي معمولا 20 تا 36 ساعت است.
ز – فرآيند کراس
جريان در آن از نوع نهرگونه بوده و زمان ماند در حوض هوادهي معمولا 4 تا 8 ساعت بوده و هوادهي با استفاده از ديفيوزر صورت مي گيرد. در اين روش مقداري از لجن برگشتي قبل از ورود به حوضهاي هوادهي بوط جداگانه هوادهي مي شود.
س- نهرهاي اکسيداسيون
جريان در آن از نوع نهرگونه بوده و مانند هوادهي ممتد زمان ماند در راکتور هوادهي معمولا 20 تا 36 ساعت است. نهرهاي اکسيداسيون از نظر کيفيت و بارهاي مجاز بر مبناي هوادهي ممتد و يا روش متعارف طراحي مي گردند
روش نهر اکسيداسيون
حدود کلي ظرفيت و بارهاي مجاز حوض هوادهي در چند فرآيند تصفيه به روش لجن فعال به ازاء مقدار متوسط جريان فاضلاب در جدول زیر ارائه شده است.
ظرفيت وبارهاي مجاز حوض هاي هوادهي در لجن فعال
| نوع فرآيند | زمان اقامت سلولها
در حوض حسب روز |
نسبت F/M حسب
کيلوگرم BOD5 برروز به کيلوگرم مواد فرارمايع مخلوط (Mlvss) |
بار حجمي حسب
کيلوگرم BOD5 بر روز به مترمکعب حجم حوض |
مواد معلق مايع
مخلوط(Mlss) حسب ميلي گرم بر ليتر |
زمان ماند
هيدروليکي حسب ساعت |
نسبت برگشت
جريان لجن |
| روش متعارف | 15-5 | 0.4-0.2 | 0.6-0.3 | 3000-1500 | 8-4 | 0.5-0.25 |
| هوادهي تدريجي | 15-5 | 0.4-0.2 | 0.6-0.3 | 3000-1500 | 8-4 | 0.5-0.25 |
| اختلاط کامل | 15-5 | 0.6-0.2 | 2-0.8 | 6000-3000 | 5-3 | 1-0.25 |
| هوادهي پله اي | 15-5 | 0.4-0.2 | 1-0.6 | 3500-2000 | 5-3 | 0.75-0.25 |
| تثبيت با برخورد
مواد حامد |
15-5 | 0.6-0.2 | 2.1-1 | *(3000-1000) | *(1-0.5)
**(6-3) |
1-0.25 |
| هوادهي ممتد | 30-20 | 0.15-0.05 | 0.4-0.1 | 6000-3000 | 36-18 | 1.5-0.75 |
| فرآيند کراس | 15-5 | 0.8-0.3 | 1.6-0.6 | 3000-2000 | 8-4 | 1-0.5 |
متا: هوادهي پله اي, نهرهاي اکسيداسيون , فرآيند کراس , هوادهي ممتد , روش هوادهي تدريجي , تصفیه فاضلاب , لجن فعال