مسلماً برگشت لجن باید به بعد از مخزن بی‌هوازی و قبل از مخزن انوکسیک باشد. زیرا اگر لجن برگشتی که حاوی مقداری نیترات می‌باشد به مخزن بی‌هوازی منتقل شود این مخزن از حالت بی‌هوازی به آتوکسیک تبدیل خواهد شد. در این شرایط رقابت بین باکتری‌های PAOS و باکتری‌های نیترات زدا به نفع باکتری‌های نیترات زدا پیش خواهد رفت و حذف فسفر با دشواری روبرو می‌گردد. در صورتیکه برگشت لجن به بعد از مخزن بی‌هوازی انجام پذیرد. مخزن بی‌هوازی فاقد اکسیژن و نیرات خواهد بود و در صورت وجود مقدار کافی جرم سیتم به خوبی حذف فسفر را انجام خواهد داد. لیکن در این صورت مقدار جرم بیولوژیکی در مخزن بی‌هوازی بسیار ناچیز است برای حل این مشکل می‌بایست لجن از محلی که فاقد اکسیژن و نیترات می‌باشد به مخزن بی‌هوازی منتقل گردد. تنها محل دارای این شرایط خروجی مخزن Anoxic می‌باشد. لذا جامدات بیولوژیکی مورد نیاز در مخزن هوادهی از این طریق تأمین می‌گردد. در این حالت نسبت برگشت لجن به فاضلاب بین 5/0 تا یک می‌باشد. نام این فرآیند، EBPR یا فرآیند توسعه یافته حذف بیولوژیکی فسفر (Enhanced Biological phosphorus Removed) می‌باشد.

در برخی مراجع این فرآیند به نام Biologically Enhanced Phosphorus Removed وجود دارد. علی رغم تحققات زیاد انجام شده تاکنون گونه خالصی که قادر به حذف فسفر باشد و جداسازی نشده است. در حقیقت تاکنون کشت خالص (Pure Culture) از این باکتری‌ها تهیه نشده است. البته کشت غنی شده (enriched culture) تهیه و کشت مخلوط (mixed Culture) از این باکترها نیز در تصفیه‌خانه بکار می‌رود رنگ کشت مخلوط در تصفیه‌خانه قهوه‌ای می‌باشد در حالیکه محیط غنی شده تقریباً زرد رنگ است.

این موضوع مشخص شده است که باکتری‌های حذف کننده فسفر از نوع هتروتروف می‌باشد. و بنابراین برای عملکرد نیاز به یک منبع کربن آلی دارند و برای غذا با سایر باکتری‌های هتروتروف رقابت می‌کنند. از آنجائیکه نرخ رشد این باکتری‌ها (PAOS) بسیار کندتر از باکتری‌های حذف کننده COD می‌باشد. در صورتیکه آن‌ها را در شرایط عادی در مخزن هوازی در رقابت با سایر باکتری‌های هتروتروف قرار دهیم. از گردونه رقابت خارج خواهند شد. بنابراین اگر در یک تصفیه‌خانه فاضلاب فقط شرایط هوازی داشته باشیم حذف بیولوژیکی فسفر به مقدار قابل توجه اتفاق نخواهد افتاد. در حالیکه در شرایط بی‌هوازی باکتری‌های معمولی سرعت کمی در حذف مواد غذایی دارند ولی باکتری‌های تجمع دهنده فسفر (PAOS) می‌توانند مواد غذایی را در شرایط بی‌هوازی جذب کنند. بنابراین برای حفظ باکتری‌های تجمع دهنده فسفر (PAOS) وجود یک بخش بی‌هوازی در ابتدای فرآیند ضروری خواهد بود. در این حالت این باکتری‌ها می‌توانند در رقابت با باکتری‌های معمولی غلبه پیدا کنند و بر این اساس است که در تمام فرآیندهای حذف بیولوژیکی فسفر از یک بخش بی‌هوازی در ابتدای سیستم استفاده می‌شود. اسیدهای چرب فرار حاصل فرآیند تخمیر (Fermentation) می‌باشند. در یک سیستم جمع‌آوری و تصفیه فاضلاب ممکن است تخمیر بی‌هوازی در شبکه جمع‌آوری فاضلاب اتفاق بی اقتد. لذا طراحی شبکه جمع‌آوری فاضلاب تأثیر بسیار زیادی روی عملکرد حذف بیولوژیکی فسفر دارد.

هر چه سرعت حرکت سیال کمتر و زمان ماندن طولانی‌تر باشد امکان تخمیر و تولید اسیدهای چرب فرار علی‌الخصوص استات افزایش می‌یابد لیکن استات تولیدی به سرعت توسط میکروارگانیسم‌های موجود در داخل شبکه مصرف می‌شوند و مقدار کمی به داخل تصفیه‌خانه می‌رسد. در صورت کم بودن میزان اسیدهای چرب فرار در فاضلاب ورودی به تصفیه‌خانه می‌توان با روش‌های گوناگون آنرا تأمین نمود. به عنوان مثال اگر در ناحیه تحت پوشش تصفیه‌خانه، کارخانه‌ای وجود داشته باشد که فاضلاب آن حاوی مقادیر زیادی اسیدهای چرب فرار باشد، می‌توان آن را از تصفیه اولیه فاضلاب معاف و اجازه تخلیه مستقیم فاضلاب به شبکه را به آن داد. راه دوم افزودن اسیدهای چرب فرار بصورت دستی می‌باشد. این روش هزینه زیادی به همراه خواهد داشت. در این حالت عمدتاً استات به مخزن بی‌هوازی تزریق می‌گردد.

روش سوم اجازه تخمیر و تولید اسیدهای چرب فرار و استات در مخزن بی‌هوازی می‌باشد. از آنجا که در این مخزن علاوه بر باکتری‌های PAOS سایر باکتری‌های هتروتروف نیز وجود دارند. این باکتری‌ها می‌توانند با تخمیر بی‌هوازی مواد آلی تولید استات نمایند. منبع چهارم تأمین اسیدهای چرب فرار، (Supernatant) حاصل از واحد تغلیظ لجن (thickener) می‌باشد. زیرا. غنی از اسیدهای چرب فرار ناشی از تخمیر مواد آلی لجن است. پنجمین منبع تأمین اسیدهای چرب فرار، هیدرولیز مواد دیر تجزیه‌پذیر و تبدیل آن‌ها به مواد راحت تجزیه‌پذیر می‌باشد. در این فرایند مولکول‌های درشت دیر تجزیه‌پذیر خرد و به ملکول‌های راحت تجزیه‌پذیر تبدیل می‌شوند.

در ورودی این سیستم COD به دو صورت قابل تجزیه بیولوژیکی (b.d) و غیر قابل تجزیه بیولوژیکی (N.b.d) وجود دارد. مسلماً بخش غیرقابل تجزیه بیولوژیکی مورد توجه باکتری‌ها نخواهد بود. بخش قابل تجزیه بیولوژیکی خود از دو جزء راحت تجزیه‌پذیر (R.B.COD) و کند تجزیه‌پذیر (S.B.COD) تشکیل می‌شود. باکتری‌ها نخست سراغ مواد راحت تجزیه‌پذیر رفته و پس از اتمام این بخش مواد دیر یا کند تجزیه‌پذیر را مصرف می‌کنند. باکتری‌های تجمع دهنده فسفر (PAOS) از :Úrc مواد راحت تجزیه‌پذیر به اسیدهای - چرب فرار (V.F.A) علی الخصوص استات (ACetate)، پروپیونات (Propionate) و بوتیریت (Butirate) اسیدها تمایل بیشتری دارند. بیش از ۷۰ نوع اسید چرب فرار وجود دارد که توسط این باکتری‌ها قابل مصرف می‌باشد. در فاضلاب‌های شهری سه نوع ذکر شده بیشترین درصد را به خود اختصاص می‌دهند و باکتری‌های PAOS تمایل بسیار زیادی به مصرف این گروه از مواد غذایی دارند. علت این تمایل، انرژی بسیار کم مورد نیاز برای تجزیه این مواد می‌باشد که به باکتری‌های PAOS امکان رقابت با سایر باکتری‌ها را با ذخیره بیشتر انرژی می‌دهد. تحقیقات اخیر نشان داده است که برای حذف هر ۱ میلی‌گرم فسفر نیاز به ۲۰ میلی‌گرم اسید چرب فرار می‌باشد. با این حساب اگر غلظت فسفر کل در فاضلاب خام ورودی به تصفیه‌خانه ۱۰ میلی‌گرم در لیتر و استاندارد خروجی آن در پساب ۲ میلی‌گرم در لیتر باشد. کل فسفری که قرار است حذف شود ۸ میلی‌گرم در لیتر و مقدار COD راحت تجزیه‌پذیر مورد نیاز حداقل ۱۶۰ میلی‌گرم در لیتر است. بطور معمول چنین مقداری از COD راحت تجزیه‌پذیر در فاضلاب خام وجود ندارد و حذف فسفر بصورت بیولوژیکی در تصفیه‌خانه متناسب با میزان مواد راحت تجزیه‌پذیر علی الخصوص اسیدهای چرب فرار اتفاق می‌افتد. لذا در طراحی فرآیندهای بیولوژیکی حذف فسفر می‌بایست اجزاء COD به خوبی شناخته شوند. اگر مقدار اسیدهای چرب فرار کافی باشد. فرآیند بی‌هوازی زمان ماندی بین ۵ تا ۱۰ دقیقه دارد و هزینه افزودن واحد بی‌هوازی بسیار اندک خواهد بود. لیکن بطور معمول چنین اتفاقی نمی‌افتد حاصل نمود. این اسیدهای چرب ممکن است در شبکه جمع‌آوری فاضلاب تولید شود و یا حاصل تخمیر بی‌هوازی در تصفیه خانه باشد.

دو فرآیند اساسی برای حذف فسفر (به همراه حذفی نیتروژن وCOD) از فاضلاب در تصفیه‌خانه‌های مختلف به کار گرفته می‌شود. این فرآیندها عبارتند از:

1- حذف کاملاً بیولوژیکی

2- حذف بیولوژیکی – شیمیایی

تصفیه خانه فاضلاب

© 2017 Tamadon-Tasfie. All Rights Reserved | Design by Tamadon-Tasfie