بررسی عملکرد حوضچه متعادل‎سازی در راندمان تصفیه فاضلاب بهداشتی به روش لجن فعال (مطالعه موردی: تصفیه‎خانه فاضلاب پادگان نظامی تیپ 37)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران

2 گروه مهندسی عمران، مرکز قیروکارزین، دانشگاه آزاد اسلامی، قیروکارزین، ایران

10.22112/jwwse.2021.257468.1227

چکیده

سیستم‌های تصفیه بیولوژیکی هوازی، سیستم‌‌های بسیار مناسبی برای حذف آلودگی‌های مواد آلی موجود در پساب هستند، لذا ضروری است در طراحی و بهره‎برداری این فرآیندها، پیوستگی جریان ورودی به تصفیه‎خانه مورد توجه قرار گیرد. یکی از موارد تمایز فاضلاب صنعتی و فاضلاب تولیدی اماکن کم جمعیت مانند پادگان‎های نظامی از فاضلاب شهری، نوسانات فاضلاب تولیدی هستند و این نوسانات ممکن است بروی فرآیند لجن فعال اثر منفی داشته باشد. لذا در این تحقیق اثر به‎کاربردن حوضچه متعادل‎ساز در راندمان فرآیند لجن فعال مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. فرآیند تصفیه‎خانه به‎روش بیولوژیکی لجن فعال و با استفاده از هوادهی گسترده است. در این روش فاضلاب خام تحت نیروی ثقل به ایستگاه پمپاژ هدایت می‎شود. نتایج این تحقیق نشان می‎دهد که میزان دبی ورودی به تصفیه‎خانه در ساعات مختلف شبانه‎روز به‎دلیل جمعیت پایین تحت پوشش، از نوسانات بالایی از 0 تا 40 مترمکعب بر ساعت برخوردار است. براساس نمونه‎برداری‌های صورت‎پذیرفته مشخص شده است میزان راندمان فرآیند لجن فعال در طول یک هفته در حذف پارامتر BOD5، COD، TSS و آمونیاک در حالت میانگین به‎ترتیب 61%، 61%، 68% و 24% است که براساس استاندارهای پساب خروجی، پساب تصفیه‎شده برای تزریق به چاه‎های آب یا آب‎های سطحی و یا استفاده مجدد در کشاورزی مناسب نیست. این درحالی است که با به‎کار بردن حوضچه متعادل‎ساز و کنترل دبی ورودی به حوض هوادهی در نرخ 12 مترمکعب بر ساعت، راندمان حذف پارامترهای BOD5، COD، TSS و آمونیاک در حالت میانگین در طول یک هفته به‎ترتیب به مقادیر 90%، 90%، 19/89% و 59/81% ارتقا یافت.

کلیدواژه‌ها


 

الماسی، ع.، درگاهی، ع.، دل‎انگیزان، س.، هاشمیان، ا.، و نادری، م.، (1395)، "مقایسه هزینه - اثربخشی سیستم‎های لجن فعال با سیستم‎های طبیعی تصفیه فاضلاب در استان کرمانشاه"، مجله آب و فاضلاب، 27(3)، 44-53.

حسنی، ا، ح.، جاوید، ا، ح.، ترابیان، ع.، حسینیان، م.، و حیات بخش، ا.، (1388)، "بررسی عملکرد سیستم‎های هوادهی (لجن فعال) با بستر ثابت در تصفیه فاضلاب‎های با بار آلودگی بالا"، علوم و تکنولوژی محیطزیست، 11(4)، 1-9.

حسینی، م.، بیگی خسروشاهی، ی.، و آق‎بلاغی، س.، (1397)، "مدل‎سازی راکتور لجن گرانولی هوازی برای بررسی اثر اکسیژن و بار ورودی بر حذف همزمان COD، نیتروژن و فسفر"، مجله آب و فاضلاب، 30(6)، 90-98.

داغبندان، ا.، طالشی فرشته، ع.، و یعقوبی، م.، (1395)، "مقایسه شبکه‎های عصبی نوع GMDH چندهدفی و شبکه خودباوری بیزین در پیش‎بینی کدورت آب تصفیه‎شده مطالعه موردی: تصفیه‎خانه بزرگ آب گیلان"، مجله آب و فاضلاب، 27(2)، 71-83.

دهقان کنگ زیتون، ع.،ا.، غلامی، م.، فرزاد کیا، م.، جوادی، ز.، و مویدی، ا.، (1388)، "ارزیابی عملکرد تصفیه‎خانه فاضلاب بیمارستان‎های دانشگاه علوم پزشکی ایران"، سلامت کار در ایران، 4(6)، 45-51.

کریمی، ع.، مهردادی، ن.، هاشمیان، س، ج.، نبی بیدهندی، غ،ر.، و توکلی مقدم، ر.، (1389)، "انتخاب فرآیند بهینه تصفیه فاضلاب با استفاده از روش AHP"، مجله آب و فاضلاب، 21(4)، 2-12.

کریمی، ف.، عروجی، ن.، و تکدستان، ا.، (1396)، "بررسی کیفیت فیزیکی، شیمیایی و میکروبی آب آشامیدنی شهر اهواز و مقایسه آن با استانداردهای آب شرب در سال 1395"، نشریه علوم مهندسی آب و فاضلاب، 2(3)، 51-60.

موسویان، س.، تکدستان، ا.، و نیسی، ع،. (1394)، "تعیین ضرایب سینیتیکی واحد لجن فعال با اختلاط کامل تصفیه‎خانه فاضلاب صنعتی کشت و صنعت نیشکر"، مجله آب و فاضلاب، 26(2)، 62-70.

Abdulsalam, M., Cheman, H., Yunos, K. F., Abidin, Z.Z., Idris, A.I., and Hamzah, M.H., (2020), "Augmented yeast-extract and diary-waste for enhancing bio-decolourization of palm oil mill effluent using activated sludge", Journal of Water Process Engineering, 36(1), 1-13.

Alves, M.S., Lima, G.R., Araujo, A.L., Silva, F.J., and Pereira, E.L., (2020), "Monte Carlo simulation in the evaluation of failure probability in waste stabilization ponds", Journal of Water Process Engineering, 38(1), 1-7.

Barker, P.L., and Dold, P.L., (1997), "General model for biological nutrient removal in activated sludge systems: model presentation", Journal of Water Environment Research, 69(5), 969-984.

Choi, H.Y., (2018). "Effect of membrane type and material on performance of a submerged membrane bioreactor", Chemosphere, 71(5), 853-859.

Dacewicz, W., and Chmielowski, K., (2019), "Application of multidimensional clustering for an assessment of pollutants removal from domestic wastewater using a filter with a plastic waste filling", Journal of Water Process Engineering, 29(1), 1-10.

Eikelboom, D.H., (2000), Process control of activated sludge plants by microscopic investigation, IWA Publishing, London.

Fillos, J., Katehis, D., Ramalingman, K., Carrio,L.A., and Gopalakrishan,K., (2000), " Determination of nitrifier growth rate in New York city water pollution control plants", Proceedings of the Water Environment Federation, 2000(13), 585-601.

Hung, J., and Cheng, M.D., (1984), "Measurements and new applications of oxygen uptake rates in activated sludge process", Journal Water Pollution Control Federation, 56(1), 787-798.

Kwiatkowska, A., and Zielinska, M., (2020), "Waste-organics supported treatment of nitrogen-rich digester supernatant", Journal of Water Process Engineering, 37(1), 2-8.

Ottoson,  A., Hansen,  B., Björlenius,  H., Norder, M., and Stenström, T., (2018), "Removal of viruses, parasitic protozoa and microbial indicators in conventional and membrane processes in a wastewater pilot plant", Water Research, 40(7), 1449-1457.

Parker, D.S., Kinnear, D.J., and Wahlberg, E.J., (2001), "Review of folklore in design and operation of secondary clarifiers ", Journal of Environmental Engineering, 127(1), 476- 484.

Parkin, G.F., and McCarty, P.L., (1981), "Source of soluble organic nitrogen in activated sludge effluents", Journal Water Pollution Control Federation, 53(1), 89- 98.

 Petrovic, J., Radjenovic, D., and Barcalona, M., (2017), "Elimination of emerging contaminants (surfactants, pharmaceuticals) by membrane bioreator", MBR Technology, 1164(1), 65-73.

Stephenson, S., Judd, B., Jefferson, K., and Brindle, M., (2019), Membrane Bioreators for wastewater treatment, IWA publishing, London.

Tchobanoglous, G., and Burton, F., (1991), Wastewater engineering, treatment, disposal, and reuse, Metcalf & Eddy, USA.

 
الماسی، ع.، درگاهی، ع.، دل‎انگیزان، س.، هاشمیان، ا.، و نادری، م.، (1395)، "مقایسه هزینه - اثربخشی سیستم‎های لجن فعال با سیستم‎های طبیعی تصفیه فاضلاب در استان کرمانشاه"، مجله آب و فاضلاب، 27(3)، 44-53.
حسنی، ا، ح.، جاوید، ا، ح.، ترابیان، ع.، حسینیان، م.، و حیات بخش، ا.، (1388)، "بررسی عملکرد سیستم‎های هوادهی (لجن فعال) با بستر ثابت در تصفیه فاضلاب‎های با بار آلودگی بالا"، علوم و تکنولوژی محیطزیست، 11(4)، 1-9.
حسینی، م.، بیگی خسروشاهی، ی.، و آق‎بلاغی، س.، (1397)، "مدل‎سازی راکتور لجن گرانولی هوازی برای بررسی اثر اکسیژن و بار ورودی بر حذف همزمان COD، نیتروژن و فسفر"، مجله آب و فاضلاب، 30(6)، 90-98.
داغبندان، ا.، طالشی فرشته، ع.، و یعقوبی، م.، (1395)، "مقایسه شبکه‎های عصبی نوع GMDH چندهدفی و شبکه خودباوری بیزین در پیش‎بینی کدورت آب تصفیه‎شده مطالعه موردی: تصفیه‎خانه بزرگ آب گیلان"، مجله آب و فاضلاب، 27(2)، 71-83.
دهقان کنگ زیتون، ع.،ا.، غلامی، م.، فرزاد کیا، م.، جوادی، ز.، و مویدی، ا.، (1388)، "ارزیابی عملکرد تصفیه‎خانه فاضلاب بیمارستان‎های دانشگاه علوم پزشکی ایران"، سلامت کار در ایران، 4(6)، 45-51.
کریمی، ع.، مهردادی، ن.، هاشمیان، س، ج.، نبی بیدهندی، غ،ر.، و توکلی مقدم، ر.، (1389)، "انتخاب فرآیند بهینه تصفیه فاضلاب با استفاده از روش AHP"، مجله آب و فاضلاب، 21(4)، 2-12.
کریمی، ف.، عروجی، ن.، و تکدستان، ا.، (1396)، "بررسی کیفیت فیزیکی، شیمیایی و میکروبی آب آشامیدنی شهر اهواز و مقایسه آن با استانداردهای آب شرب در سال 1395"، نشریه علوم مهندسی آب و فاضلاب، 2(3)، 51-60.
موسویان، س.، تکدستان، ا.، و نیسی، ع،. (1394)، "تعیین ضرایب سینیتیکی واحد لجن فعال با اختلاط کامل تصفیه‎خانه فاضلاب صنعتی کشت و صنعت نیشکر"، مجله آب و فاضلاب، 26(2)، 62-70.
Abdulsalam, M., Cheman, H., Yunos, K. F., Abidin, Z.Z., Idris, A.I., and Hamzah, M.H., (2020), "Augmented yeast-extract and diary-waste for enhancing bio-decolourization of palm oil mill effluent using activated sludge", Journal of Water Process Engineering, 36(1), 1-13.
Alves, M.S., Lima, G.R., Araujo, A.L., Silva, F.J., and Pereira, E.L., (2020), "Monte Carlo simulation in the evaluation of failure probability in waste stabilization ponds", Journal of Water Process Engineering, 38(1), 1-7.
Barker, P.L., and Dold, P.L., (1997), "General model for biological nutrient removal in activated sludge systems: model presentation", Journal of Water Environment Research, 69(5), 969-984.
Choi, H.Y., (2018). "Effect of membrane type and material on performance of a submerged membrane bioreactor", Chemosphere, 71(5), 853-859.
Dacewicz, W., and Chmielowski, K., (2019), "Application of multidimensional clustering for an assessment of pollutants removal from domestic wastewater using a filter with a plastic waste filling", Journal of Water Process Engineering, 29(1), 1-10.
Eikelboom, D.H., (2000), Process control of activated sludge plants by microscopic investigation, IWA Publishing, London.
Fillos, J., Katehis, D., Ramalingman, K., Carrio,L.A., and Gopalakrishan,K., (2000), " Determination of nitrifier growth rate in New York city water pollution control plants", Proceedings of the Water Environment Federation, 2000(13), 585-601.
Hung, J., and Cheng, M.D., (1984), "Measurements and new applications of oxygen uptake rates in activated sludge process", Journal Water Pollution Control Federation, 56(1), 787-798.
Kwiatkowska, A., and Zielinska, M., (2020), "Waste-organics supported treatment of nitrogen-rich digester supernatant", Journal of Water Process Engineering, 37(1), 2-8.
Ottoson,  A., Hansen,  B., Björlenius,  H., Norder, M., and Stenström, T., (2018), "Removal of viruses, parasitic protozoa and microbial indicators in conventional and membrane processes in a wastewater pilot plant", Water Research, 40(7), 1449-1457.
Parker, D.S., Kinnear, D.J., and Wahlberg, E.J., (2001), "Review of folklore in design and operation of secondary clarifiers ", Journal of Environmental Engineering, 127(1), 476- 484.
Parkin, G.F., and McCarty, P.L., (1981), "Source of soluble organic nitrogen in activated sludge effluents", Journal Water Pollution Control Federation, 53(1), 89- 98.
 Petrovic, J., Radjenovic, D., and Barcalona, M., (2017), "Elimination of emerging contaminants (surfactants, pharmaceuticals) by membrane bioreator", MBR Technology, 1164(1), 65-73.
Stephenson, S., Judd, B., Jefferson, K., and Brindle, M., (2019), Membrane Bioreators for wastewater treatment, IWA publishing, London.
Tchobanoglous, G., and Burton, F., (1991), Wastewater engineering, treatment, disposal, and reuse, Metcalf & Eddy, USA.