در این روش جریان فاضلاب بصورت پیوسته می‌باشد. در این فرآیند به منظور حذف مواد درشت
قابل تهنشینی و جلوگیری از اعمال بار اضافه به سیستم تصفیه قبل از مخزن هوادهی از یک مخزن تهنشینی اولیه استفاده میشود.
(در فاضلاب‌های بهداشتی مخزن تهنشینی اولیه قادر به حذف بار آلودگی تا 35% است اما در فاضلاب‌های صنعتی راندمان تصفیه این مخزن بستگی به مقدار مواد قابل تهنشینی موجود در فاضلاب دارد).
یک سیستم اختلاط در مخزن هوادهی وجود دارد که غلظت مواد را در نقاط مختلف کل مخزن همواره ثابت نگه می‌دارد. از همین‌رو یکی از مزایای این فرآیند آن است که در صورت ورود هرگونه شوک ناشی از ورود مواد آلاینده با غلظت بالا، این مواد به سرعت در کل مخزن هوادهی توزیع شده و رقیق می‌شوند و به این صورت اثرات نامطلوب اعمال شوک بسیار کم میشود.
(به همین سبب در تصفیه برخی از فاضلاب‌های صنعتی که امکان ورود چنین شوکی وجود دارد، استفاده از فرآیند لجن‌فعال با اختلاط کامل می‌تواند مورد توجه قرار بگیرد).
مزایای فرآیند لجن‌فعال با اختلاط کامل (CMAS) عبارتند از:
1. استفاده از آن در تصفیه انواع فاضلاب‌ها بسیار معمول است.
2. فرآیند پایه بسیاری از انواع فرآیندهای لجن‌فعال است.
3. قابلیت تبدیل به بسیاری از انواع فرآیندهای لجن‌فعال را دارد.
4. به دلیل رژیم اختلاط کامل و قابلیت رقیق سازی ناشی از آن، توان بالایی برای تحمل مواد سمی و شوک‌های آلودگی دارد.
5. به علت رژیم اختلاط کامل در تمامی نقاط مخزن هوادهی نیاز به اکسیژن ثابت و یکنواخت است.
6. طراحی این فرآیند نسبتاً ساده است.
7. برای هوادهی با تمامی شیوه‌های هوادهی از قبیل سطحی و عمقی مناسب است.
8. بهره‌برداری از این فرآیند نسبت به انواع دیگر ساده‌تر است.
معایب فرآیند لجن‌فعال با اختلاط کامل(CMAS)
در این فرآیند به سبب نسبت کم و یکنواخت F/M در مخزن هوادهی، احتمال رشد میکروارگانیسمهای رشتهای و بروز مشکلات ناشی از حجیم شدن لجن وجود دارد. این میکروارگانیسم‌ها در زمان وجود غذای کم امکان رشد یافته و باعث حجیم شدن لجن و مشکلات ناشی از صعود لجن به سطح فاضلاب می‌شوند.
استفاده از فرآیند لجن‌فعال با اختلاط کامل (CMAS) برای تصفیه فاضلاب در شرایط زیر می‌تواند بهترین کارایی را در استفاده از این فرآیند به دنبال داشته باشد. این شرایط عبارتند از:
1. نسبت BOD5 به COD فاضلاب بیشتر از 5/0 باشد.
2. مقدار COD فاضلاب کمتر از 1000 میلیگرم در لیتر باشد.
3. حجم فاضلاب روزانه به اندازهای زیاد باشد که تهیه تجهیزات هضم و پردازش لجن مقرون به صرفه باشد.
4. مقدار مواد معلق قابل تهنشینی در فاضلاب حداقل 20 درصد از کل بارآلودگی را تشکیل دهد.
موارد کاربرد فرآیند لجن‌فعال با اختلاط کامل (CMAS)
|
علت کاربرد |
موارد کاربرد |
|
هزینه کمتر برای ساخت |
شهرها |
|
مخازن هوادهی به علت زمان ماند کمتر نسبت به هوادهی گسترده |
شهرک‌ها و مجتمع‌های بزرگ مسکونی با جمعیت بیش از 1000 نفر |
|
صرفه اقتصادی جهت تهیه و نصب تجهیزات پردازش لجن |
شهرک‌های صنعتی |
|
رقیق شدن مواد آلاینده ورودی در زمان کم به سبب اختلاط کامل در مخزن هوادهی |
صنایع بزرگ غذایی و لبنی با ظرفیت بیش از 1000 متر مکعب در شبانه روز |
با توجه به شرایط گفته شده از این فرآیند بیشتر در تصفیه فاضلاب بهداشتی شهرها و جوامع انسانی بزرگ استفاده میشود. چراکه در این شرایط از نظر اقتصادی بهتر است که لجن تولیدی توسط یک واحد هضم و پردازش لجن مورد تصفیه قرارگیرد. درحالی که در تصفیه‌خانه‌های کوچک تأمین تأسیسات هضم لجن به نسبت حجم فاضلاب بسیار گران خواهد بود.
پارامترهای طراحی فرآیند لجن‌فعال با اختلاط کاملCMAS
|
زمان‌ماند هیدرولیکی HRT (hr) |
MLSS mg ------ lit |
بارگذاری حجمی KgBOD ------- m3.d |
F/M KgBOD --------- Kg MLVSS.d |
سن لجن (روز) SRT (day) |
نوع راکتور |
|
3-6 |
1500-4000 |
3/0-6/1 |
2/0-6/0 |
3-15 |
اختلاط کامل |
به علت آنکه در این فرآیند مقدار F/M بیش از 1/0 است، لذا معمولاً این فرآیند با مشکل رشد میکروارگانیسمهای رشتهای و پدیده حجیم‌شدن لجن مواجه نمی‌شود. چون سن لجن در این فرآیند کم است، بنابراین درصد پیشرفت فرآیند نیتریفیکاسیون به دمای محیط بستگی دارد و بصورت ناقص رخ می‌دهد. زمان ماند هیدرولیکی (HRT) در این فرآیند به اندازهای است که باکتری‌ها و میکروارگانیسم‌ها تنها فرصت کافی برای جذب مواد را داشته باشند. از این رو در مخزن هوادهی شرایط به گونه‌ای است که فرصت کافی برای هضم لجن وجود نداشته و حجم لجن تولیدی نسبت به فرآیندهایی نظیر هوادهی گسترده بالا می‌باشد.