بررسي كارآيي سيستم و تلند مصنوعي زير سطحي در تصفيه فاضلاب خانگي

نويسنده: ذبيح اله يوسفي
استاد راهنما: عليرضا مصداقي نيا، منصور غياث الدين
استاد مشاور: سيمين ناصري، انوشيروان محسني بندپي، مريم شكري، فروغي واعظي
تاريخ دفاع: 1380/04/20
مدرك: Ph.D مهندسي بهداشت محيط
دانشگاه: دانشگاه علوم پزشكي تهران، دانشكده بهداشت، گروه مهندسي بهداشت محيط
چكيده: كارآيي و تلند مصنوعي با جريان زير سطحي در تصفيه فاضلاب خانگي در اين پژوهش بررسي شد....
در مقياس آزمايشگاهي از 12 راكتور پلاستيكي به حجم هر يك 73 ليتر، سطح مقطع 880 سانتيمتر مربع و مساحت 1320 سانتيمتر مربع با تراكم گياهي متفاوت و گراول بابعاد مختلف استفاده شد 80 درصد حجم راكتورها از مدياي گراول ريز و درشت با اندازه موثر، ضريب يكنواختي و ضريب تخلخل مختلف پر شد. اندازه موثر گراول ريز در اين راكتورها 5 ميليمتر، ضريب يكنواختي آنها 2/2 و ضريب تخلخل 33 درصد و براي راكتورهاي حاوي گراول درشت اندازه موثر 27 ميليمتر، ضريب يكنواختي 44/1 و ضريب تخلخل 39 درصد بود از گياه گونه pseudacorus yellow Flag Iris ) Iris از تيره زنبق و خانواده (Iridacous) در غالب راكتورهاي گياهي استفاده شد.
اما در برخي راكتورها از 3 نوع گياهIris pseudacorus, Sparganium Erectum و sagittfolia stagittaria به صورت هيبريد استفاده شد. در 3 مرحله تحقيق انجام شد. در مرحله 1 از فاضلاب طبيعي بصورت پيوسته به راكتورها تزريق شد. زمان ماند هيدروليكي در اين دوره 3 الي 5 روز بود. در اين مرحله، از ورودي و خروجي راكتورها نمونه ها اخذ و برابر روشهاي استاندارد آزمايشات مختلف از جمله COD. BOD, TSS, TKN, NH4-N.NO3-N.O- و Coliform po4.Tp.fecl و غيره انجام شد. در مرحله دوم از تحقيق، از فاضلاب مصنوعي بصورت پيوسته و ناپيوسته (Batch) استفاده شد. براي غلظتهاي مختلف مواد آلي، آمونياك، نيترات، اورتوفسفات و ... و زمان ماند هيدروليكي صفر الي 10 روز، كارآيي سيستم بررسي شد. در مرحله سوم بررسيهاي ويژه براي حذف كليفرم مدفوعي با تركيب راكتورها بصورت سري و موازي و با فاضلاب طبيعي انجام شد. تزريق متناوب و پيوسته اعمال شد. نمونه هاي ورودي و نمونه هاي مركب خروجي براي آناليز كليفرم مدفوعي استفاده مي شد. در تزريق ناپيوسته از لوله هاي پلاستيكي نصب شده در نقاط متعدد راكتورها، نمونه ها بصورت روزانه اخذ و آناليز مي شدند.
دوره تثبيت و راه اندازي سيستم در اين تحقيق 35 الي 40 روز بود. از نظر كاهش COD ميانگين كارآيي راكتورهاي گراول ريز گياهي در مرحله اول از 2/75 الي 6/82 درصد اما در شاهد 7/70 درصد بود و در راكتورهاي گراول درشت گياهي 5/55 الي 5/63 درصد و در شاهد 4/49 درصد بود. تفاوت بين راكتورهاي گراول ريز و درشت حدود 12 الي 19 درصد و معني دار بود. در مرحله دوم بار هيدروليكي 9/1 الي 2/13 سانتيمتر در روز اعمال شد. تفاوت بين كارايي راكتور شاهد و راكتور با تراكم گياهي كم در بارهاي مختلف هيدروليكي از نظر آماري معني دار نيست اما با تراكم گياهي زياد در بارهاي مختلف هيدروليكي از نظر آماري معني دار هست علاوه بر اين بين راكتورهاي گراول ريز و درشت در حذف COD تفاوت آماري معني دار وجود دارد. غلظت كليفرم در راكتور گراول ريز گياهي در زمان ماند 5 روزه از 6 الي 7 لگاريتم به 37/2 الي 84/1 لگاريتم تنزل يافت اما در راكتورهاي شاهد با زمان ماند 10 روزه تا 38/3 لگاريتم كاهش يافت.
زمان ماند هيدربيكي مناسب براي حذف موثر كليفرمهاي مدفوعي 5 الي 6 روزه بدست آمد. در حذف آمونياك، از نظر تراكم گياهي اختلاف بين راكتورها از نظر آماري معني دار نيست اما از نظر ابعاد گراول اختلاف معني دار است. ارتباط خطي قوي بين غلظت آمونياك در ورودي و خروجي سيستم مشاهده گرديد. كارآيي راكتورهاي گراول ريز و گراول درشت در دفع نيترات بترتيب 54/53 الي 5/62 درصد و 8/33 الي 4/41 درصد بدست آمد. كارآيي راكتورهاي گراول ريز در دفع نيترات با فاضلاب مصنوعي در دماي بين 20 الي 26 درجه سانتيگراد 1/68 الي 75 درصد و در دماي 9 الي 13 درجه سانتيگراد 51 الي 9/57 درصد بود. رفتار راكتورها در حذف نيترات از نظر تراكم گياهي و ابعاد گراول مشابه حذف آمونياك بود. نتايج حاكي است براي حصول كارآيي موثر حداقل به زمان ماند هيدروليكي 4 الي 5 روزه نياز است. اختلاف روند حذف نيترات با تزريق فاضلاب با متانول و بدون متانول معني دار است. كه فعاليت دنيتريفيكاسيون با افزودن متانول به فاضلاب با كارآيي نسبتاً مطلوب در راكتورها روبرو گشت.
در كل سيستم و تلند مصنوعي زير سطحي جوابگوي نيازهاي تصفيه ثانويه براي اجتماعات كوچك
مي باشد و گياه Iris Pseudacorus در قياس با ديگر گياهان متداول در وتلندها از قابليت برتر براي استفاده در سيستم و تلندهاي تصفيه برخوردار است.
كلمات كليدي: