مطالعه پایلوتی مبتنی بر فرآیندهای اکسایش پیشرفته در کاهش آلاینده های آلی و بازیابی پساب ثانویه شهری
محورهای موضوعی : محیط زیست و بهداشتمهدیه مصطفوی 1 , جلال الدین شایگان 2 , امیرحسین جاوید 3
1 - گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه زیست فناوری (محیط زیست-تصفیه آب و فاضلاب بیوتکنولوژی)، دانشگاه صنعتی شریف، تهران ، ایران
3 - گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
کلید واژه: فرآیند اکسیداسیون پیشرفته, بازیابی پساب شهری, پیش تصفیه اسمز معکوس, اشعه فرابنفش, اوزون,
چکیده مقاله :
امروزه صنعت آب چه به عنوان آب آشامیدنی و چه برای استفاده صنعتی، از اهمیت خاصی برخوردار است. در اکثر نقاط دنیا، منابع آب به علت توسعه و افزایش تقاضا به طور فزاینده ای رو به کاهش بوده و تصفیه و بازیابی پساب در اولویت می باشد. از اینرو در حال حاضر، فن آوری تصفیه نیازمند فرآیندهای نوین و ابتکاری، مطابق با کیفیت و جریان آب یا پساب است. آب بازیافتی باید دارای پارامترهای خلوص، مطلوبیت بهداشتی، مقبولیت زیست محیطی و امکان سنجی اقتصادی بر اساس استانداردهای آب صنعتی برای استفاده مجدد باشد. در تحقیق حاضر ساخت پایلوتی مجهز به فرآیند های اکسیداسیون پیشرفته جهت تصفیه و بازیابی پساب ثانویه شهری و حذف آلاینده های باقیمانده در پساب خروجی از تصفیه خانه فاضلاب شهری، طراحی شد. در طول دوره آزمایش که با ترکیب فرآیندهایی شاملO3/H2O2, O3/UV ،UV/H2O2 ،O3/UV/H2O2 در نظر گرفته شده بود، دستیابی به راندمان حذف آلاینده‌های آلی حدودا 90 درصد بود. همچنین حذف بو و رنگ پساب نیز با راندمان بسیار زیاد فراهم شد. ولی از آنجایی که حذف کدورت و مواد معلق خود عامل بازدارنده بر برخی از سیستم ها نظیر UV بود، با استفاده از فیلتر شنی، فیلتر کربنی و میکروفیلتراسیون، راندمان حذف آلایندها تا 98 درصد افزایش یافت. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که استفاده از فناوری‌های مبتنی بر اکسیداسیون پیشرفته برای کاربردهای استفاده مجدد از پساب، یکی از گزینه‌های بهینه حتی برای پساب‌هایی با مواد آلی بسیار بالا است و می‌تواند گزینه مناسبی به عنوان یک روش پیش تصفیه بهینه برای روش اسمز معکوس باشد.
Nowadays, the water industry has particular importance, for both drinking and industrial water usages. In most parts of the world, water resources are increasingly decreasing due to development and increasing demand. So, wastewater treatment and reuse is a priority. Therefore, currently, treatment technology needs new and innovative processes, according to the quality of raw water and wastewater. The recovered water should have the parameters of purity, sanitary desirability, environmental acceptance and economic feasibility based on industrial water standards for reuse. Therefore, in the current research, a pilot plant equipped with advanced oxidation processes was designed to purify and recover secondary municipal wastewater and remove residual pollutants in the effluent from the secondary urban wastewater treatment plant. During the test period, which was considered with a combination of processes including O3/H2O2, O3/UV, UV/H2O2, O3/UV/H2O2, the efficiency of removing organic pollutants was about 90%. In addition, disinfection, odor and color removal was also provided with very high efficiency. However, since the removal of turbidity and suspended matter was the inhibitory factor for some systems such as UV, by using sand filter, carbon filter and microfiltration, the removal efficiency of contaminants increased up to 98%. The obtained results indicate that the use of technologies based on advanced oxidation for wastewater reuse applications is one of the optimal options, even for wastewater with very high organic matter and it can be a suitable option as an optimal pretreatment method for reverse osmosis method.
. بايرن وس، ترجمه مجید خاکساری، تئوري اسمز معکوس، انتشارات شركت ملي صنايع پتروشيمي، 1383
2. ترابيان/ قديم خاني، علي/ علي اصغر، تأسيسات تصفية آب، طراحي و راهبري جامع، چاپ دوم، دانشگاه تهران، 1387
3. چالکش اميري، محمد، اصول تصفيه آب، چاپ هفتم، ارکان دانش، 1388،
4. سينگ ساراي، دارشان، تصفيه آب با بياني ساده براي راهبران تصفيه خانه ها، خانة زيست ايران، 1387
5. شريعت پناهي، محمد، اصول کيفيت و تصفيه آب و فاضلاب، چاپ پنجم، دانشگاه تهران، 1377
6. Dow Water & Process Solutions FILMTEC™ Reverse Osmosis Membranes Technical Manual, Trademark of The Dow Chemical Company ("Dow") or an affiliated company of Dow, Form No. 609-00071-1009, 2015.
7. S. Marcos von, Wastewater Characteristics, Treatment and Disposal; Biological Wastewater Treatment Series; IWA Publ.: London, UK, 2007
8. کاوامورا، سوسومو،تأسيسات تصفية آب، طراحي و راهبري جامع، چاپ دوم، دانشگاه تهران، 1387
9. كرماني، محمد، روش هاي پيشرفته در صنعت تصفيه آب، انتشارات شركت ملي صنايع پتروشيمي، 1382
10. محوي/ ليلي، امير حسين/ مصطفي، تصفيه آب با بياني ساده براي راهبران تصفيه خانه ها، خانة زيست ايران، 1387
11. J.M. Poyatos, M.M. Muñio, M.C. Almecija, J.C. Torres, E. Hontoria, F. Osorio, Water Air Soil Pollut. 205, 187(2010).
12. N. P. Cheremisinoff, Handbook of Water and Wastewater Treatment Technologies, Boston Oxford Auckland Johannesburg Melbourne New Delhi, (2002 by Butterworth-Heinemann)
13. M. Schouppe, 2010. Membrane technologies for water application. European commission, Directorate General for Research, Belgium.(2010).
14. P. Shovana, Treatment of Municipal Wastewater Reverse Osmosis Concentrate using Biological Activated Carbon based Processes, ((Doctoral dissertation, RMIT University, 2016).
15. A. Cesaro, V. Belgiorno, Open Biotechnol. J. 10, 151(2016).
16. B. Grote, Application of advanced oxidation processes (AOP) in water treatment. In 37th Annual Qld Water Industry Operations Workshop Parklands, Gold Coast. 2012.
17. C. Gottschalk, JA. Libra, A. Saupe, Ozonation of water and wastewater: a practical guide to understanding ozone and its applications. (John Wiley & Sons, 2009)
18. E.J. Rosenfeldt, P.-J. Chen, S .Kullman, K.G. Linden, Sci. Total Environ. 377(1), 105(2007).
19. G. Maniakova, I. Salmerón, M.I. Polo-López, I. Oller, L. Rizzo, S. Malato, Sci. Total Environ.766, 144320(2021).
20. G. Damodhar, P. Ghosh, Russ. J. Electrochem. 55, 591(2019).
21. J. Peralta-Hernández, Y. Meas-Vong, F.J. Rodríguez, T.W. Chapman, M.I. Maldonado, L.A. Godínez, Dye Pigment. 76(3), 656(2008).
22. I.A. Alaton, I.A. Balcioglu, D.W. Bahnemann, Advanced oxidation of a reactive dyebath effluent: Comparison of O/UV-C and TiO/UV-A processes. Water Res. 36(5), 1143(2002).