بررسي كارائي فيلترهاي چند بستري در تصفيه پيشرفته فاضلاب با هدف استفاده مجدد

نويسنده: عبدالمطلب صيد محمدي
استاد راهنما: سيمين ناصري
استاد مشاور: امير حسين محوي، كاظم ندافي
تاريخ دفاع: 1382/11/04
مدرك: كارشناسي ارشد
دانشگاه: دانشگاه علوم پزشكي تهران، بهداشت و انستيتو تحقيقات بهداشتي، مهندسي بهداشت محيط
چكيده: در بسياري از نقاط جهان كه با محدوديت منابع آب مواجهند، احياء و باز چرخش فاضلاب در بسياري از موارد بعنوان يك گزينه مطمئن تامين آب هم سو با ساير گزينه هاي مديريت منابع آب مطرح شده است. از اين رو فاضلاب احيا شده بعنوان يك منبع جديد آب در مصارفي نظير آبياري زمين هاي كشاورزي و مناظر طبيعي، مصارف صنعتي، تغذيه آبهاي زيرزميني، استفاده در اماكن تفريحي و مصارف غير شرب شهري از ديرباز مورد استفاده قرار گرفته است.
خروجي از تصفيه بيولوژيكي تصفيه خانه هاي فاضلاب را بعلت دارا بودن مقادير متنابهي مواد معلق و كلوئيدي و ارگانيسم هاي پاتوژن نمي توان بطور مستقيم جهت مصارف مجدد مورد استفاده قرار داد و بسته به نحوه استفاده مجدد از آن انجام مرحله تصفيه پيشرفته فاضلاب به منظور حفاظت از بهداشت عمومي و فراهم آوردن پسابي كه منطبق با مقررات و رهنمودهاي تدوين شده در خصوص باز چرخش آب را فراهم نمايد ضروريست از ميان روش هاي مختلف تصفيه پيشرفته فاضلاب انعقاد، لخته سازي و انجام فيلتراسيون با استفاده از فيلترهاي با شرايط مختلف جهت تصفيه پيشرفته فاضلاب به منظور فراهم آوردن آبي با شرايط مطلوب مورد توجه جدي متخصصان محيط زيست قرار گرفته است.
در اين پژوهش كارائي روش فيلتراسيون با استفاده از فيلترهاي سه بستره جهت تصفيه پيشرفته فاضلاب به منظور استفاده مجدد مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور از يك فيلتر در مقياس پايلوت استفاده گرديد. ارتفاع كل ستون 220 سانتي متر و سطح مقطع آن 36 سانتي متر مربع بود كه در آن ورودي، سرريز به منظور تنظيم ارتفاع آب، شير تنظيم خروجي و شير تنظيم هوا جهت شستشوي معكوس تعبيه شده است. ارتفاع كل بستر 75 سانتي متر بود كه مدياي آن را گارنت به ارتفاع 10 سانتي متر ( 6/1 =UC و EC= 0/3mm و وزن مخصوص 2/4 ) در پائين ترين لايه، شن سيليسي (6/1 = UC و EC=0/6mm و وزن مخصوص 65/2 ) به ارتفاع 35 سانتي متر و آنتراسيت EC= 1/4 mm و ( 6/1= UC و وزن مخصوص 6/1 ) به ارتفاع 40 سانتي متر در بالاترين لايه قرار گرفته است. عمليات نمونه برداري به تعداد 17 نمونه از تصفيه خانه فاضلاب صاحبقرانيه و با استفاده از ظروف 20 ليتري درب دار پلاستيكي انجام گرفت.
در مرحله نخست انجام اين پژوهش با استفاده از جارتست نوع و مقدار منعقد كننده مصرفي (آلوم و كلرورفريك ) تعيين گرديد. بر اين اساس كلرورفريك با غلظت grFe+++/m3 8/5 بعنوان ماده منعقد كننده انتخاب گرديد. در مرحله دوم و پس از تعيين دقيق مشخصات كيفي ( فيزيكي، شيميايي، بيوشيميائي و ميكروبي) نمونه هاي ورودي و انجام عمليات انعقاد و لخته سازي ( اختلاط تند و كند) توسط پمپ و در مقادير 12 و 8 ، 5 متر در ساعت پساب ورودي به فيلتر به صورت جريان رو به پايين از ستون عبور داده شد. در هر مرحله خروجي از فيلتر در فاصله زماني يكساعت برداشت و پارامترهاي مورد نظر
(كدورت، PH, BOD, TSS, TS, TDS, EC, TKN, TP ، كليفرم، كليفرم مدفوعي و نماتد) بر اساس رهنمودهاي استاندارد متد تعيين مقدار شد و در نهايت نتايج آزمايشات در بارهاي سطحي مختلف با رهنمودهاي تدوين شده بين المللي در خصوص استفاده مجدد مقايسه گرديد.
مدت زمان كاركرد فيلتر در بار سطحي 12 و 8، 5 متر در ساعت به ترتيب 23، 27 و 29 ساعت برآورد شد. كه مبناي آن رسيدن كدورت خروجي از فيلتر به مقادير بيش از NTU 2 بوده است. نتايج اين پژوهش نشان داد كه كارائي اين فيلتر در حذف كدورت در بارهاي سطحي مختلف به ترتيب 86، 88 و 90 درصد، مواد معلقTSS) 86، 86 )و 87 درصد، كل ازتTKN) 5/5، 4/5 )و 53/14 درصد، كل فسفر TP) 3/68، 70 )و 80 درصد و كليفرم، كليفرم مدفوعي و نماتد به ترتيب 3/47، 6/46 و 9/99 بوده است. همچنين نتايج حاصل از آزمايشات نشان مي دهد كه كاربرد اين فيلتر ميزان كلر مورد نياز جهت گندزدائي را به ميزان 50 درصد كاهش مي دهد. شستشوي معكوس فيلتر با استفاده از آب و هوا و به مدت 15 دقيقه و با مصرف 2/4% آب فيلتر شده امكانپذير مي باشد. نتايج آزمايشات انجام گرفته در اين فيلتر و مقايسه آن با استانداردهاي موجود در خصوص استفاده مجدد نشان مي دهد كه خروجي از فيلتر مذكور قادر است آبي منطبق با استانداردهاي موجود در خصوص استفاده مجدد از فاضلاب را براي مصارف مختلف غير شرب شهري تامين نمايد.
كلمات كليدي: تصفيه پيشرفته فاضلاب، فيلتر چند بستري، استفاده مجدد، احيا، بازچرخش