Use of activated carbon powder in activated sludge technology to investigate the effect of wastewater treatment Petrochemical industry on a laboratory scale for water purification

محورهای موضوعی : Water and Wastewater Engineering

محمد رضا فرشادی ¹ ( )
روحالله مختاران ² ( )
جواد احدیان ³ ( )

تاریخ دریافت : 1400/01/20 تاریخ پذیرش : 1400/06/01 تاریخ انتشار : 1398/11/12

کلید واژه: pollution, آلودگی, نیتریفیکاسیون, رودخانه کارون, Karun river, Nitrification, DE nitrification and Wastewater Treatment Plant, دنیتریفیکاسیون, تصفیه‌خانه فاضلاب,

چکیده مقاله :

In order to determine the characteristics of two wastewater treatment systems by activated sludge method, extensive aeration and addition of activated carbon powder to aeration unit on a laboratory scale and compare their performance in reducing the organic load caused by benzene and Ethylene dichloride in synthetic wastewater The above two systems, one system using activated carbon powder and the other system without activated carbon powder, were designed and built on a laboratory scale with an aeration volume of 9 liters and a sedimentation unit of 4 liters. Using a synthetic wastewater with a known chemical composition based on benzene and ethylene dioxide with a COD between 300 and 1100 mg/l, the above two systems were operated for 6 months. Efficiency of reduction and removal of organic matter and changes of mixed solids as well as suspended solids of volatile mixed liquid in both systems in different conditions of change of input concentration along with keeping the amount of Iranian activated carbon powder constant at 2500 mg/l and time Hydraulic retention and solids were equal to 18 hours and 15 days, respectively. The results of this study show that the activated carbon powder selected for adsorption of ethylene chloride and benzene at 400 and 700 mg /l loads performed better than 900 and 1100 mg/l loads. It was also found that the use of activated carbon powder in the system with the powder causes faster incompatibility of the system than the activated sludge system in the aeration unit, the amount of volatile suspended solids of mixed liquid and suspended solids of mixed liquid is better than the system without activated carbon powder. If the percentage of COD removal in the system increases, the amount of the above materials will also increase.

چکیده انگلیسی:

به منظور تعیین ویژگی­های دو سیستم تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال، هوادهی گسترده و افزودن پودر کربن فعال به واحد هوادهی در مقیاس آزمایشگاهی و مقایسه عملکرد آنها در کاهش بار آلی ناشی از بنزن و اتیلن­دی­کلراید در فاضلاب مصنوعی مقایسه­ای صورت گرفت؛ و دو سیستم که یک سیستم با استفاده از پودر کربن فعال و سیستم دیگر بدون استفاده از پودر کربن فعال می­باشد در مقیاس آزمایشگاهی با حجم هوادهی 9 لیتر و واحد ته نشینی 4 لیتر طراحی و ساخته شد. با استفاده از یک فاضلاب مصنوعی با ترکیب شیمیایی معلوم مبتنی بر بنزن و اتیلن­دی­کلراید با میزان  COD بین 300 تا 1100 میلی­گرم بر لیتر، دو سیستم فوق به مدت 6 ماه مورد بهره­برداری قرار گرفتند. در دوره بررسی، بازدهی کاهش و حذف مواد آلی و تغییرات مواد جامد مخلوط و نیز مواد جامد معلق فرار مایع مخلوط در هر دو سیستم در شرایط مختلف تغییر غلظت ورودی همراه با ثابت نگه­داشتن مقدار پودر کربن فعال ایرانی به میزان 2500 میلی­گرم بر لیتر و زمان ماند هیدرولیک و جامدات به ترتیب برابر با 18 ساعت و 15 روز صورت گرفت. یافته­های حاصل از این پژوهش نشان می­دهند که پودر کربن فعال انتخابی برای جذب اتیلن­دی­کلراید و بنزن در بارهای 400 و 700 میلی­گرم بر لیتر نسبت به بارهای 900 و 1100 میلی­گرم بر لیتر بهتر عمل نموده است. همچنین مشخص گردید که استفاده از پودر کربن فعال در سیستم با پودر باعث ناسازگاری سریعتر سیستم نسبت به سیستم لجن فعال در واحد هوادهی، میزان مواد جامد معلق فرار، مایع مخلوط و مواد جامد معلق مایع مخلوط بهتر از سیستم بدون پودر کربن فعال می­باشد. در صورت افزایش درصد حذف COD در سیستم، میزان مواد فوق نیز افزایش پیدا می­کنند.

منابع و مأخذ:

ایمان­دل، ک. (1379). مبانی شیمی تجزیه در آزمون­های زیست محیطی آب و فاضلاب، انتشارات آیینه کتاب.

آذری، م.، محققی، م. ع.، نهاوندیان، ب.، علوی، ح. و امام هادی، م، ع. (1384). بررسی میزان بنزن هوای محیط و شدت اثر آن بر شاخص­های خوی کودکان 12-10 ساله در چهار نقطه تهران بزرگ. مجله نفس، دوره 4، شماره  13، ص 55 - 47.

آقانژاد، م.، مصداقی­نیا، ع. ر. و واعظی، ف. (1388). بررسی کارایی تصفیه خانه فاضلاب نیروگاه  سیکل ترکیبی خوی و بهینه­سازی حذف فسفر در آن به روش بی­هوازی-هوازی. فصلنامه سلامت و محیط زیست، دوره 2، شماره یک، ص75-66.

باقری، م. و عظمتی، ح. ر. (1389). ارتقاء سلامت جسمی روانی شهروندان با طراحی محیط و منظر شهری. فصلنامه علمی و پژوهشی انسان و محیط زیست، دوره8، شماره 4، ص88-83.

ترکیان، 1. (1372). راهنمای آزمایش­های آب و فاضلاب، انتشارات دانشگاه علوم پزشکی اصفهان. اصفهان. ایران.

ترکیان، 1. (1374). مهندسی محیط زیست، انتشارات کنکاش. تهران. ایران.

 جعفرزاده حقیقی، ن. (1373). استفاده از فرایند PACT جهت افزایش بازدهی تصفیه پساب پالایشگاه نفت تهران. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه آزاد اهواز. اهواز. ایران.

حسینیان، س. م. (1378). اصول طراحی تصفیه­خانه­های فاضلاب شهری و پساب صنعتی، انتشارات شهر آب آینده­سازان. تهران. ایران.

حمیدیه، م. (1373). ارزیابی کارایی صافی­های جاذب در جذب بقایای آلاینده ها از آب آشامیدنی در نقطه مصرف. پایان نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تربیت مدرس. تهران. ایران.

خالدی، ش. (1379). مبانی محیط زیست. انتشارات عمیدی، صفحات 86-18.

داوودی، م. ر.، واثقی امیری، ج.، و حبیبی ملک کلایی، م. (1395). سازه فضاکار با سیستم اتصالی MERO با توجه به درجه سفت شدگی پیچ. فصلنامه علمی و پژوهشی انسان و محیط زیست، دوره  48, شماره 2 ، ص 190-181 .

درایت، ج.، رضایی، ع.، مرتضوی، س. ب.، خوانین، ع.، سلیمانی، ا. و یمینی، ی. (1384). مطالعه عوامل مؤثر در حذف جیوه از محلول­های مائی با استفاده از گرانول کربن فعال. فصلنامه علمی پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه،  دوره 9، شماره اول، ص 51-44.

دستجردی، و. (1378). بررسی پساب حاصل از نفت خام. فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست. دوره یک، شماره یک، ص31-25.

دیانتی تیلکی، ر.، و میرزایی، ف. (1384). بررسی حذف فنل به وسیله بیوماس باکتریائی و کربن فعال بیولوژیکی. هشتمین همایش ملی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی تهران، 17 آبان 1384، تهران، ایران.

نشریه جامع اداره آموزش مجتمع پتروشیمی آبادان. (1370).

واعظی، ف. و عمارلویی، ع. (1377). استفاده از پودر کربن فعال ساخت ایران در حذف مواد آلی محلول از آب. فصلنامه انسان و محیط زیست، دوره یک، شماره یک، ص39-31.

George, A. S., Suidan, M. T.  Vidic, R. D. and Brenner, R. C. (1993). Effect of GAC characteristics on Adsorbtion of Oganic Pollutions.  Water Environment. Research, 65 (1), pp:53-57.

Perrich, A. S. (1988). Activated Carbon Adsorbtion for WasteWater Treatment.

Pala, A. (2004). Activated Carbon Addition to an Activated Sludge Model Reactor for Color Removal from a Cotton Textile Processing Wastewater. J. Envir, Engrg, 129, PP: 1064-1068

Raynolds, T. D. and Rinchard, P. A. (1996). Unit operation and Processes in enginerring 2nd ed. Boston: PWS, 1996, pp:350-73.

Serpa, A. L. (2004). Adsorption onto Fluidized Powdered Activated Carbon Flocs – PACT, Brazil, 2004.

Singer, C. (1999). formation and control if disinfection by – Product in drinking water , AWWA.

Shell, G. (1972). Rageneration of activated carbon, Application of new phyic-chemical waste water treatment edited. by : Ecken felder W.Wir, USA.pp167-169.

Smith, J. E. and Drnner, R. C. (1991). Upgrading Exiting or Disingning New Drinking Water Treatment Facilities, ndc.

Schultz, J. R.  and Keinath, T. M.  (1984). Powder activated carbon treatment process mechanics. Journal Water Pollution Control Federation), 56(2), pp: 143-151.