ارزیابی پارامترهای اصلی موثر بر فرایندهای تصفیه لجن تصفیهخانههای فاضلاب شهری به روش لجن فعال با استفاده از ماده رسی حالتدهنده نانومونتموریلونیت | ||
| محیط شناسی | ||
| مقاله 3، دوره 52، شماره 1، بهار 1405، صفحه 41-61 اصل مقاله (913.12 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jes.2025.397072.1008615 | ||
| نویسندگان | ||
| سید علی سادات حسینی؛ گاگیک بدلیانس قلی کندی* | ||
| گروه مهندسی آب، فاضلاب و محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، آب ومحیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| هدف: با توجه به نقش تعیینکننده عملکرد بهینه فرایندهای تصفیه لجن مازاد بیولوژیکی شامل تغلیظ، هضم و آبگیری در کارایی کلی تصفیهخانههای فاضلاب به روش لجن فعال، در این پژوهش پارامترهای عملیاتی مؤثر بر این مراحل بهمنظور دستیابی به شرایط بهینه استفاده از نانومونتموریلونیت و شکل اصلاحشده اسیدی- حرارتی آن به عنوان مواد حالتدهنده لجن مورد ارزیابی قرار گرفت. هدف از این مطالعه، بررسی کارآمدی این مواد در بهبود آبگیریپذیری لجن، افزایش هضمپذیری و ارتقای تولید متان بود. روش پژوهش: بررسیها تحت شرایط آزمایشگاهی با نمونههای لجن واقعی برداشت شده از تصفیهخانه فاضلاب جنوب تهران انجام شد. پارامترهای اصلی مورد بررسی شامل مدت زمان فیلتراسیون، مقاومت ویژه فیلتراسیون، مدت زمان مکش موئینهای، پتانسیل زتا، آب پیوندی و هضمپذیری لجن بودند. همچنین برای تشخیص ارتباط بین پارامترهای نانومونتموریلونیت و اصلاح شده آن با شاخصهای یاد شده، از همبستگی به روش پیرسون بهرهگیری شد و در نهایت نقشه حرارتی بین پارامترهای ذکر شده ترسیم گردید. یافتهها: حداکثر کاهش مقاومت ویژه فیلتراسیون با استفاده از نانومونتموریلونیت به میزان 300 میلیگرم بر گرم جامدات خشک لجن برای لجن مازاد بیولوژیکی و لجن هضم شده به ترتیب1012×6/7 و 1012×52/8 و با استفاده از اصلاح شده آن به میزان 200 میلیگرم بر گرم جامدات خشک لجن برای لجن مازاد بیولوژیکی و لجن هضم شده به ترتیب برابر1012×6/2 و 1012×45/3 متر بر کیلوگرم حاصل گردید. در خصوص مدت زمان فیلتراسیون و مدت زمان مکش موئینهای، بهکارگیری نانومونت موریلونیت و اصلاحشده آن در دوز یادشده به ترتیب 31 ،26 ، 2 و 2/3 ثانیه برای لجن مازاد بیولوژیکی و 192، 164، 6 و 5 ثانیه برای لجن هضمشده بود. نتایج بررسی تاثیر دوز بهینه اصلاحشده آن بر پتانسیل زتا و آب پیوندی نشان میدهند که استفاده از آن، به ترتیب برابر 93/8 و 80/4 درصد برای لجن مازاد بیولوژیکی و 89/7 درصد و 77/9 درصد برای لجن هضمشده بیهوازی را کاهش داد. همچنین تاثیر مثبت بر هضمپذیری لجن و به تبع آن افزایش تولید متان نیز مشخص گردید. نمودار نقشه حرارتی بین پارامترها در دوزهای 350 ،300 ،250 ،200 ،150 ،100 ،0 نشان داد که پارامترهای مدت زمان فیلتراسیون، مدت زمان مکش موئینهای، مقاومت ویژه فیلتراسیون از همبستگی بسیار بالایی (97-98 درصد) برخوردارند. نتیجهگیری: هر دو گزینه مورد بررسی، نانو مونتموریلونیت و اصلاح شده اسیدی حرارتی نانو مونتموریلونیت، با وجود میزان مصرفی متفاوت، از کارآمدی خوبی در حالتدهی، تغلیظ و آبگیری لجن برخوردار بوده و همبستگی قوی بین سه پارامتر مدت زمان فیلتراسیون، مدت زمان مکش موئینهای و مقاومت ویژه فیلتراسیون وجود دارد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| آبگیری؛ تثبیت؛ تصفیه لجن فاضلاب؛ حالتدهی؛ نانو مونتموریلونیت | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 382 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 266 |
||