امکان سنجی تصفیه فاضلاب کارخانه‌های عرقیجات و گلاب‌گیری و انتخاب روش مناسب (مطالعه موردی شرکت شهرک‏های صنعتی کاشان)

محورهای موضوعی : سامانه های استحصال آب های نامتعارف

فرزانه قادری نسب ¹ (دکتری علوم و مهندسی آب، کارشناس منابع آب، شرکت سهامی آب منطقه¬ای کرمان، کرمان، ایران. )
مهسا صحافی پور ² (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست، موسسه آموزش عالی دانش‏پژوهان پیشرو، اصفهان، ایران.)
مژگان میرزایی ³ (هیات علمی موسسه آموزش عالی دانش‏پژوهان پیشرو، اصفهان، ایران.)

تاریخ دریافت : 1402/10/22 تاریخ پذیرش : 1403/03/27 تاریخ انتشار : 1403/04/24

کلید واژه: تصفیه فاضلاب, گلاب¬گیری, انعقاد, تصفیه بی¬هوازی, ازن¬زنی, اکسیداسیون پیشرفته ,

چکیده مقاله :

در فرایند گلاب‏گیری و تولید عرقیجات گیاهی، مقدار زیادی پساب تولید می‏شود. در این مطالعه تصفیه‌ فاضلاب کارخانه‌های عرقیجات و گلاب‌گیری شرکت شهرک‏های صنعتی برزک، استان اصفهان مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ضمن بازدید میدانی و جمع¬آوری نمونه‏‏‏های فاضلاب و تجزیه و تحلیل داده‏های حاصل از آن آنالیزهای لازم انجام شد. در مرحله بررسی حذف مواد معلق با استفاده از صافی پارچه‏ای، منعقد‌کننده¬های آلوم (Al2(SO4)3)، کلروفریک (FeCl3) و پلی‌آلومینیوم کلراید (PAC) بررسی شدند. در مرحله بررسی حذف مواد آلی محلول، استفاده از فرات 6 یا فرات پتاسیم (FeK2O4)، تجربیات سایر محققان و ازن مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه ازن‌زنی و استفاده هم‌زمان از ازن و UV، بررسی و آنالیز گردید و پایلوت مربوط ساخته شد. مشخصات کیفی فاضلاب عرقیجات مختلف و گلاب‌گیری نشان داد که COD فاضلاب‌های مختلف بین 13000 تا 35000 متغیر می‌باشد. بیشترین حجم فاضلاب تولیدی در زمان گلاب‌گیری بوده و از لحاظ بار آلودگی نیز بیشترین COD را دارد. بررسی حذف مواد آلی با استفاده از صافی پارچه‏ای نشان داد گرچه استفاده از صافی پارچه‏ای مقدار COD فاضلاب از 31065 (نمونه خام) به 28010 رسانده است اما رضایت بخش نمی‏باشد. در نتیجه مطالعه مشخص شد منعقد‌کننده‏های آلوم (Al2(SO4)3) و کلروفریک (FeCl3) برای حذف ذرات معلق فاضلاب صنایع گلابگیری و عرقیجات (با توجه عدم تشکیل لخته بیولوژیکی در همه pHهای مورد بررسی) علمکرد نامناسبی دارند، اما استفاده از منعقد‌کننده پلی‌الکترولیت می‌تواند ذرات معلق موجود در فاضلاب گلاب‌گیری را به خوبی به لخته قابل ته‌نشین تبدیل نماید و COD را به مقدار بیش از 70 درصد کاهش دهد. در این مطالعه بهترین ته‌نشینی در pH معادل 11 و بیشترین درصد حذف COD در pH معادل 9 رخ داد. همچنین نتایج سایر آنالیزها نشان داد در فرایند انعقاد و لخته‌سازی حدود 50 درصد مواد آلی حذف می‌گردد و مابقی آن را می‌توان طی فرایند اکسیداسیون پیشرفته (ازن + UV) طی زمان ماند مناسب حذف نمود. در حجم‏های زیاد فاضلاب، با روش تصفیه بی¬هوازی، ازن¬زنی خروجی تصفیه¬خانه و فیلتراسیون، تصفیه فاضلاب در حد استاندارد می¬شود. لذا این روش به عنوان روش مناسب تصفیه فاضلاب کارخانه‌های عرقیجات و گلاب‌گیری برزک معرفی شد.

چکیده انگلیسی:

Nowadays, with advances in technology and the use of industrial methods instead of traditional methods, the production of rose water and herbal distillates has significantly increased. In producing rose water and herbal distillates, a large amount of wastewater is generated. This is happening while drought, water crisis, and industrial growth have pushed Iran to purify and reuse this wastewater. In this research, the purifiability of wastewater from herbal distilleries and rose water factories in the large industrial townships of Kashan city, located in Isfahan province, was investigated. To this end, the available records and documents were reviewed, followed by field visits and the collection of wastewater samples. Necessary analyses were then conducted on the collected data. In the stage of suspended solids removal, the use of cloth filters, alum coagulant (Al2 (SO4)3), ferric chloride (FeCl3), and polyaluminum chloride (PAC) were studied. Furthermore, in the stage of organic matter removal, the use of potassium permanganate (KMnO4) and the experiences of other researchers, as well as the use of ozone, was examined. Subsequently, ozone treatment and simultaneous use of ozone and UV were investigated and analyzed, and a corresponding pilot was constructed. In the process of producing rose water and herbal distillates, a large amount of wastewater is generated. This is happening while drought, water crisis, industrial growth have pushed Iran to purify and reuse this wastewater. In this research, the profitability of wastewater from herbal distilleries and rose water factories in the large industrial townships of Kashan city, located in Isfahan province, was investigated. To this end, the available records and documents were reviewed, followed by field visits and collection of wastewater samples. Necessary analyses were then conducted on the collected data. In the stage of suspended solids removal, the use of cloth filters, alum coagulant (Al2 (SO4)3), ferric chloride (FeCl3), and polyaluminum chloride (PAC) were studied. Furthermore, in the stage of organic matter removal, the use of potassium permanganate (KMnO4) and the experiences of other researchers, as well as the use of ozone, was examined. Subsequently, ozone treatment and simultaneous use of ozone and UV were investigated and analyzed, and a corresponding pilot was constructed. The results showed that approximately 50% of the organic matter can be removed through coagulation and flocculation, and the remaining can be eliminated through an advanced oxidation process (ozone + UV) with sufficient retention time. As a result, in high capacities of wastewater it is recommended to use an anaerobic treatment method, ozonation of the outlet of the treatment plant and filtrating leads to achieve complete wastewater treatment in accordance with the discharge standards into the environment. Therefore, this method has been introduced as a suitable method for wastewater treatment in Kashan Industrial Towns Company.

منابع و مأخذ:

Babuponnusami, A., Sinha, S., Ashokan, H., Paul, M. V., Hariharan, S. P., Arun, J., & Pugazhendhi, A. (2023). Advanced oxidation process (AOP) combined biological process for wastewater treatment: A review on advancements, feasibility and practicability of combined techniques. Environmental Research, 116944 https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.116944
Jiménez, A. M., Borja, R., & Martın, A. (2003). Aerobic-anaerobic biodegradation of beet molasses alcoholic fermentation wastewater. Process Biochemistry, 38(9), 1275-1284. https://doi.org/10.1016/S0032-9592(02)00325-4
Kastali, M., Mouhir, L., Chatoui, M., Souabi, S., & Anouzla, A. (2021). Removal of turbidity and sludge production from industrial process wastewater treatment by a rejection of steel rich in FeCl3 (SIWW). Biointerface Research in Applied Chemistry, 11(5), 13359-13376. https://doi.org/10.33263/BRIAC115.1335913376
Lata, K., Kansal, A., Balakrishnan, M., Rajeshwari, K. V., & Kishore, V. V. N. (2002). Assessment of biomethanation potential of selected industrial organic effluents in India. Resources, Conservation and Recycling, 35(3), 147-161. https://doi.org/10.1016/S0921-3449(01)00112-4
Liu, Y., & Tay, J. H. (2004). State of the art of bio granulation technology for wastewater treatment. Biotechnology Advances, 22(7), 533-563. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2004.05.001
Mao, C., Feng, Y., Wang, X., & Ren, G. (2015). Review on research achievements of biogas from anaerobic digestion. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 45, 540-555. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.02.032
Meena, M., Yadav, G., Sonigra, P., & Shah, M. P. (2022). A comprehensive review on application of bioreactor for industrial wastewater treatment. Letters in Applied Microbiology, 74(2), 131-158. https://doi.org/10.1111/lam.13557
Phan, L. T., Schaar, H., Saracevic, E., Krampe, J., & Kreuzinger, N. (2022). Effect of ozonation on the biodegradability of urban wastewater treatment plant effluent. Science of the Total Environment, 812, 152466. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.152466
Rahimi, E., Shahamat, Y. D., Kamarehei, B., Zafarzadeh, A., & Khani, M. R. (2018). Rapid decolorization and mineralization of molasses by catalytic ozonation process with a nanocomposite from fermentation industry wastewater. International Journal of Environmental Science and Technology, 15, 1941-1948. https://doi.org/10.1007/s13762-017-1515-8
Sonune, A., & Ghate, R. (2004). Developments in wastewater treatment methods. Desalination, 167, 55-63. https://doi.org/10.1016/j.desal.2004.06.113
Yanqoritha, N., & Kuswandi, K. (2023). Effect of trace metal Fecl3 on biogas production in industrial wastewater treatment with high organic load. International Journal of Mechanical Engineering Technologies and Applications, 4(1), 22-30. https://doi.org/10.21776/MECHTA.2023.004.01.3