بالکینگ (حجیم شدن لجن فعال)

یکی از مهمترین مشکلات فرآیند لجن فعال حجیم شدن و عدم ته نشینی به موقع لجن در مخزن ته نشینی ثانویه می باشد که اصطلاحا به آن بالکینگ (Bulking) گفته می شود. عامل اصلی ایجاد بالکینگ رشد بی رویه باکتری رشته ای به دلیل کمبود ازت و تکثیر آنها در لخته های بیولوژیک می باشد که این امر از نزدیک شدن لخته ها و فشردگی آنها جلوگیری به عمل می آورد.

پدیده بالکینگ چیست؟

بالکینگ یا “Bulking” در زبان تصفیه فاضلاب به وضعیتی اطلاق می‌شود که لجن حاصل از فرآیند لجن فعال به صورت ناهموار حجیم می‌شود و نمی‌تواند به خوبی در تانک تخلیه (کلاریفایر) سیستم تصفیه جا به جا شود. این امر می‌تواند منجر به عدم جداسازی کافی بین جامدات و مایع در زمان تخلیه شود و در نتیجه، کارایی فرآیند تصفیه فاضلاب کاهش یابد.

زمانی که بالکینگ رخ می‌دهد، لجن به خوبی در کلاریفایر (تانک تخلیه) جا به جا نمی‌شود و یک بخش قابل توجه از میکروارگانیسم‌ها در فاضلاب تصفیه شده معلق می‌مانند. این لجن معلق می‌تواند به پساب تصفیه شده منتقل شود و منجر به افزایش جامدات بیولوژیکی در آن شده شود.

باکتری‌های رشته ای (Filamentous) معمولاً عامل اصلی بالکینگ هستند. این باکتری‌ها ساختاری مشابه به نخ یا مو را تشکیل می‌دهند که می‌تواند آب را محبوس کند و از جداسازی لجن در کلاریفایر جلوگیری کند. تنظیمات نادرست یا شرایط نامساعد در فرآیند لجن فعال ممکن است باعث بالکینگ شود. برای رفع مشکلات بالکینگ، اقدامات اصلاحی از جمله تنظیم پارامترهای عملیاتی، کنترل سن لجن، یا استفاده از مواد شیمیایی ممکن است لازم باشد.

دلایل ایجاد بالکینگ لجن

بالکینگ در تصفیه فاضلاب از طریق فرآیند لجن فعال می‌تواند به علت چندین عامل باشد. در زیر، دلایل ایجاد بالکینگ لجن را شرح داده‌ایم:

• فعالیت نامتعادل باکتری‌ها: تعادل مناسب بین انواع مختلف باکتری‌ها در لجن فعال ضروری است. اگر باکتری‌های رشته ای (Filamentous) به طور نامتعادل و بیش از حد حضور داشته باشند، ممکن است به بالکینگ منجر شوند.
• تغییرات در شرایط عملیاتی: تغییرات ناگهانی در شرایط عملیاتی می‌توانند باعث افزایش فعالیت باکتری‌های پیچیده شکلاتی شده و به بالکینگ منجر شوند. این تغییرات ممکن است شامل تغییر دما، مقدار اکسیژن، یا مواد غذایی باشد.
• تغییرات در ترکیب فاضلاب: تغییرات در ترکیب فاضلاب نیز ممکن است به بالکینگ منجر شوند. مثلاً افزودن مواد شیمیایی یا مواد ناشناخته به فاضلاب ممکن است باعث اختلال در تعادل باکتری‌ها و بالکینگ لجن شود.
• پارامترهای نامناسب شیمیایی: استفاده از مواد شیمیایی به طور نادرست یا در مقادیر زیاد می‌تواند ترکیب باکتری‌ها را تغییر داده و به بالکینگ منجر شود.
• تغییرات در تهویه: شرایط نامساعد تهویه، مانند افزایش یا کاهش ناگهانی در آب هوای تزریقی، می‌تواند باعث بالکینگ لجن شود.
• سن لجن غیرمناسب: سن لجن (زمانی که میکروارگانیسم‌ها در سیستم حضور دارند) نیز تأثیرگذار است. سن لجن غیرمناسب می‌تواند باعث افزایش باکتری‌های رشته ای و بالکینگ لجن شود.

بالکینگ چه مشکلاتی ایجاد میکند؟

وجود بالکینگ در یک تصفیه خانه می تواند مشکلات زیر را به همراه داشته باشد:

1. افزایش مواد معلق و BOD پساب خروجی از ته نشینی ثانویه
2. عدم فشردگی لازم لجن در کف حوض ته نشینی ثانویه و در نتیجه کاهش غلظت لجن در کف مخزن ته نشینی و کاهش غلظت لجن برگشتی می باشد.
3. کاهش عمر لجن و مقدار MLSS مخزن هوادهی که این امر موجب راندمان تصفیه می شود.

روشهای کنترل بالکینگ

انواع روشهای کنترل و از بین بردن بالکینگ به شرح زیر می باشد. لازم به ذکر است ابتدا باید علت اصلی بروز بالکینگ مشخص شود و پس از آن برای کنترل آن اقدام نمود:

• کنترل مواد سمی در صورت وجود در فاضلاب ورودی
• کاهش لجن مازاد و بالا بردن سن لجن
• کلرزنی به لجن برگشتی (لازم به ذکر است این روش تاثیر سریعی بر روی پدیده بالکینگ ایجاد می کند ولی در صورت بالا بودن دوز کلر و افزایش دوره تزریق ممکن است کل فرآیند را مختل کند)
• افزودن ترکیبات آمونیوم و فسفات برای جبران کمبود مواد مغذی
• افزایش مقدار DO در صورت کمبود مقدار آن و کنترل سیستم هوادهی
• پیش هوادهی فاضلاب ورودی در صورت گندیده شدن آن
• تنظیم نسبت F/M
• تنظیم pH ورودی.