Studying the Efficiency of Balancing Pond Function in Sanitary Sewage Treatment Using the Activated Sludge Method (Case Study: Sewage Treatment Plant of Brigade 37)

Fattahi, Mohammad Hadi; Hosseini, Mohammad; Karami, Sohrab

doi:10.22112/jwwse.2021.257468.1227

Studying the Efficiency of Balancing Pond Function in Sanitary Sewage Treatment Using the Activated Sludge Method (Case Study: Sewage Treatment Plant of Brigade 37)

Document Type : Research Paper

Authors

¹ Department of Civil Engineering, Marvdasht Branch, Islamic Azad University, Marvdasht, Iran

² Department of Civil Engineering, Ghirokarzin Branch, Islamic Azad University, Ghirokarzin, Iran

10.22112/jwwse.2021.257468.1227

Abstract

Aerobic biological treatment systems are very suitable for removing contaminants of organic matter in the sewage. Accordingly, the continuity of the inlet flow to the treatment plant, in design and exploitation of these processes, is necessary to consider. One of the differences between industrial and low population areas wastewater, such as military garrisons, and the Municipal sewage, is their volumetric fluctuations. These fluctuations may have a negative effect on the activated sludge process; thus the efficiency of using balancing pool in activated sludge systems has been analyzed in this research. Wastewater treatment process is based on biologically activated sludge method and extensive aeration. In this method, the raw wastewater is directed to the pumping station gravitationally. Results illustrated that, the inlet flow rate to the treatment plant, has high fluctuations from 0 to 40 (m³/hour) at different hours of the day due to the low population. Based on the samplings, it has been determined that the efficiency of activated sludge process in removing the parameters of BOD5, COD, TSS and ammonia during one week is averagely 61, 61, 68 and 24%, respectively. According to the sewage standards, this treated sewage is not suitable for injection into water wells or surface water or for reuse in agriculture. Whilst, using the balancing pond and controlling the inlet flow to the aeration pond at a rate of 12 cubic meters per hour, the removal efficiency of BOD5, COD, TSS and ammonia escalates averagely 90, 90, 89.19 and 81.59%, respectively during a week.

Keywords

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.

References