ورود مواد مغذی ازت وفسفر به محیط زیست منجر به آلودگی منابع آبی، پدیده اتریفیکاسیون و افزایش رشد جلبلک ها، به خطر افتادن حیات آبزیان و مخاطرات بهداشتی برای انسان می شود. بنابراین جلوگیری از بروز عوامل فوق حذف نیتروژن و فسفر از فاضلاب امری مهم تلقی می گردد
. تصفیه فاضلاب به روشLEوMLE دو روش مطرح شده برای تصفیه های بیولوژیکی می باشد که به منظور کاهش مقدار نیتروژن موجود در پساب ها مورد استفاده قرار میگیرند. در این دو روش ترکیبی از روش های هوازی و انوکسیک مطرح شده و به دلیل کاهشTKNیا نیتروژت موجود در محلول کاربرد گسترده ای در تصفیه فاضلاب های صنعتی دارند.
با توجه به مزایایی که تصفیه بیولوژیکی فاضلاب به همراه دارد، لودزاک و اتینگر در سال 1962 به منظور کاهش محدودیت های موجود در این شیوه های تصفیه و تلاش برای حذف نیتروژن موجود در پساب ها، روش تصفیهLE(لودزارک و اتینگر) را معرفی کردند. ساختار کلی تصفیه فاضلاب به این روش ترکیبی از بخش های انوکسیک و هوازی و بخش ته نشینی یا زلال سازی بود. در واقع، این دو با اضافه کردن واحد انوکسیک یا انوکسیک قبل از هوازی این روش را معرفی نمودند. البته در این روش مقداری از لجن فعال تولید شده در واحد زلال سازی به بخش انوکسیک برگشت داده میشود تا شرایط برای کاهش نیتروژن و انجام عمل دی نیتریفیکاسیون فراهم گردد. در این واحد، باکتری های هوازی با تبدیل نیتریت به نیترات اکسیژن مورد نیاز خود را تامین می کنند و این عمل موجب کاهش مقدار نیتروژن موجود در فاضلاب می گردد.
تصفیه فاضلاب به روشMLE(modified ludzack ettinger)
با توجه به محدودیت های موجود در تصفیه فاضلاب به روشLEو ورود اکسیژن در جریان های برگشتی داخلی، در سال 1970 جیمز برنارد پیشنهاد برگشت مایع مخلوط واحد هوازی به انوکسیک را مطرح نمود. با برگشت مایع مخلوط از واحد هوازی به انوکسیک نیتروژن های باقی مانده در پساب توسط میکروارگانیسم های هوازی تجزیه و از بین میروند. در واقع تصفیه فاضلاب به روشMLE (لودزارک و اتینگر اصلاح شده) همان بهبود یافته یا اصلاح شدهLEمی باشد که راندمان را در حذف نیتروژن افزایش می دهد.
با ورود پساب ها از واحد هوازی به انوکسیک، مجموعه ای از ترکیبات آلی، نیترات و همچنین لجن فراهم می شود تا عمل دی نیتریفیکاسیون به خوبی انجام شود. به طور خلاصه تصفیه فاضلاب به روشMLEبه صورت زیر انجام میشود:
- پساب یا فاضلاب های بهداشتی و صنعتی ابتدا وارد واحد انوکسیک می شوند. در این بخش باکتری ها بخش زیادی از مواد آلاینده موجود را از بین میبرند. با منظور تامین انرژی و اکسیژن مورد نیاز برای تجزیه آلاینده ها توسط باکتری های هوازی، به ترکیبات نیتراته نیاز می باشد. این ترکیبات از مایع مخلوط که از واحد هوازی برگشت داده میشود تامین خواهد شد.
- پساب ها پس از واحد انوکسیک به بخش هوازی وارد شده و توسط میکروارگانیسم ها مابقی مواد آلاینده موجود در آنها از بین می روند. بخشی از مایع مخلوط در این واحد به واحد انوکسیک به صورت سری برگشت داده میشود و مابقی وارد بخش زلال ساز یا ته نشینی خواهند شد.
- در واحد زلال ساز با اختصاص دادن زمان به پساب ها بخش زیادی از مواد آلاینده تجزیه شده به صورت مواد معلق به مرور ته نشین خواهند شد .
فاضلاب ورودی حاوی مواد آلی است و به عنوان منبع کربن برای باکتریها عمل می کند و فاضلاب برگشتی از حوض ته نشینی دارای میکروارگانیسم های زنده و فعالی می باشند که در حضور مواد آلی از ترکیبات نیتراته به عنوان منبع اکسیژن استفاده می کنند و به این طریق سبب کاهش نیتروژن فاضلاب می شوند.
واحد انوکسیک در فرآیند MLE به هیچ عنوان هوادهی نمی شود و جهت اختلاط فاضلاب و جلوگیری از ایجاد فاز بی هوازی از یک میکسر استفاده می شود.
میزان حذف نیترات در واحد آنوکسیک به جریان برگشتی و BOD جریان ورودی بستگی دارد.
در این روش دو خط برگشت لجن داریم که یک خط برگشت از واحد هوازی به واحد انوکسیک می باشد که جهت تامین اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیسم ها می باشد و یک خط برگشت لجن از واحد ته نشینی به واحد هوازی جهت حفظ نسبت میکروارگانیسم به مواد آلی می باشد(سوپلی، 2007).
مزایا و معایب تصفیه فاضلاب به روشMLE
مزایا :
- کارایی و راندمان بالا تصفیه فاضلاب
- حذف مواد مغذی از جمله نیتروژن
- برآورده شدن استانداردهای زیست محیطی تخلیه پساب
معایب :
- پیچیده تر بودن فرآیند و خطوط انتقال
- امکان نیاز به مخازن و واحد های تصفیه بیشتر
عوامل مهم در راندمان تصفیه فاضلاب به روشMLE
به منظور افزایش راندمان روشMLEدر حذف نیتروژن و کاهش اثرات مخرب این مواد در طبیعت، لازم است چند مسئله مهم مد نظر قرار گیرد که برخی از آنها عبارتند از:
- واحد انوکسیک باید به اندازه کافی بزرگ باشد.
- با توجه به نوع پساب و مواد آلاینده موجود در آنها، حدود یک تا سه ساعت زمان لازم است تا فاضلاب در واحد انوکسیک باقی بماند
- راندمان نهایی نیز وابسته به عواملی متعددی از جمله مقدار دبی جریان مایع مخلوط انوکسیک برگشتی، که ممکن است بین ۲ تا ۶ برابر دبی جریان ورودی (برای دستیابی به دی نیتریفیکاسیون بهینه) باشد، است.
- بالا بودن مقدار DO در چرخه ی مایع مخلوط انوکسیک برگشتی تاثیر نامطلوبی بر روی فرآیند دی نیتریفیکاسیون دارد و همین مسئله ممکن است موجب محدود نمودن مقدار جریان چرخه مایع مخلوط انوکسیک برگشتی و ظرفیت دی نیتریفیکاسیون گردد. به این ترتیب فرآیند به طور کامل نیتروژن زدایی نخواهد شد (پینکومب، 2015)
کاربرد تصفیه فاضلاب به روشMLE
با توجه به راندمان بالای این روش تصفیه فاضلاب در کاهش مقدار نیتروژن موجود در پساب ها، کاربرد آن بسیار گسترده می باشد. از مهم ترین موارد کاربرد تصفیه فاضلاب به روشMLEمی توان به گزینه های زیر اشاره نمود:
- تصفیه بیولوژیک فاضلاب کمپ های آموزشی و نظامی
- تصفیه فاضلاب بهداشتی و بیمارستانی با مقدار نیترات بالا
- تصفیه فاضلاب کارخانجات صنعتی که مقدار نیترات بالایی دارند.
