حذف فسفر پساب با آلوم بازيابي شده از لجن زلال سازهاي تصفيه خانه آب اصفهان

نويسنده: محمدرضا شاهمنصوري
استاد راهنما: عليرضا مصداقي نيا، بيژن بينا
استاد مشاور:
تاريخ دفاع: 1378/06/01
مدرك: دكتراي مهندسي بهداشت محيط
دانشگاه: دانشكده علوم پزشكي اصفهان، دانشكده بهداشت، بهداشت محيط
چكيده: خلاصه: به تحقيق معين گرديده كه عامل اصلي پرغذائي در منابع آبهاي سطحي افزايش غلظت فسفر و به علت تخليه فاضلاب خام يا پساب به اين منابع است. لذا جهت حفاظت از منابع آبهاي پذيرنده سطحي بر حذف فسفر در عمليات تصفيه فاضلاب شهري توصيه شده است. فسفر موجود در فاضلاب را مي توان با روشهاي شيميائي و از جمله با نمك هاي آلومينيوم بازيابي شده از لجن زلال سازهاي تصفيه خانه هاي آب حذف نمود، در اين صورت علاوه بر صرفه جويي اقتصادي، حفاظت از محيط زيست، رفع مشكلات مربوط به مواد زائد تصفيه خانه هاي آب، امكان استفاده مجدد از آلوم بازيابي شده در عمليات تصفيه آب وجود دارد. در اين مطالعه، آلوم و نمكهاي آلومينيوم از لجن زلال سازهاي تصفيه خانه آب اصفهان در PH دو، سه، چهار، يازده، دوازده، و سيزده بازيابي، و در هر مرحله درصد بازيابي، و درجه خلوص آن تعيين شده است. فازهاي جامد و مايع محيط حاصل از بازيابي با روشهاي ته نشيني، صافي، و سانتريفوژ جدا و درصد نمك آلومينيوم موجود در آن بصورت نمك آلومينيوم در PH دو، سه، دوازده، و سيزده مورد بازيابي قرار گرفت، قابليت بازيابي با روش مزبور و نيز درجه خلوص نمك آلومينيوم حاصل تعيين گرديد. نمك محلول هر يك از فلزات آهن، منگنز، مس، روي، نيكل، سرب، و كروم با غلظت ده ميلي گرم در ليتر از يون فلزي به بخش ديگري از نمونه هاي لجن اضافه گرديد و پس از بازيابي نمك آلومينيوم بازيابي نمك آلومينيوم از آنها، قابليت برگشت هر يك از فلزات مزبور در فاز مايع معين شده اند. هزينه توليد نمك آلومينيوم بازيابي شده برآورد و با آلوم تجاري مورد مقايسه قرار گرفت. در بخش ديگر مطالعه هر يك از نمونه هاي بازيابي شده بعنوان عاملي براي حذف شيميايي فسفر پساب تصفيه خانه فاضلاب جنوب اصفهان با غلظتهاي متفاوت در آزمايش جار مورد استفاده قرار گرفته و با آلوم تجاري مقايسه گرديد. نتايج مطالعه نشان داد كه: مناسبترين شرايط براي بازيابي نمكهاي آلومينيوم محيط اسيدي با PH سه مي باشد. با روش صاف كردن و سانتريفوژ بيش از 85% از آلوم مصرفي اوليه در عمليات تصفيه آب قابل بازيابي است در حاليكه در محيط اسيدي و روش ته نشيني تنها 64% از آلوم اوليه را مي توان در PH مزبور بازيابي نمود. حداكثر درصد بازيابي در محيط قليائي مربوط به PH سيزده همراه با روش صاف كردن است، در اين فرايند علاوه بر آنكه صاف شدن محلول به سختي صورت مي گرفت حداكثر تا 50% از آلوم اوليه قابل بازيابي بود. در نمك آلومينيوم بازيابي شده غلظت هر يك از يونهاي فلزات منگنز، مس، روي، نيكل، سرب و كروم تغيير زيادي نسبت به آلوم تجاري نداشتند، ولي غلظت آهن در نمك آلومينيوم بازيابي شده تا غلظت 112.5 ميلي گرم در ليتر نيز مي رسيد كه بالاتر از مقادير آن در آلوم تجاري است. وقتي لجن تا 600 درجه سانتيگراد حرارت ديده و باقيمانده آن براي بازيابي مورد استفاده قرار گرفت، حداكثر راندمان بازيابي برابر 29% مربوط به PH دو مي باشد. وقتي به لجن زلال ساز نمك محلول يونهاي فلزي اضافه شد و نمك آلومينيوم آن مورد بازيابي قرار گرفت بيشترين درصد يون برگشت يافته به محلول حاصل از بازيابي در محيط اسيدي و قليائي يون روي به ترتيب با 93% و 60% بازگشت بود، ترتيب بازگشت براي ساير فلزات در محيط اسيدي روي > مس> منگنز> نيكل>آهن>كروم> سرب و در محيط قليائي روي> كروم> سرب> نيكل >مس>آهن > منگنز بود. بررسي نشان داد كه نمكهاي آلومينيوم بازيابي شده در محيط اسيدي همانند آلوم تجاري توانايي حذف فسفر پساب را دارند (P<0.05) براي هر دو نمك حاصل از بازيابي و نيز تجاري تا 84% از فسفر پساب را مي توان با مقادير استكيومتري و نسبت آلومينيوم به فسفر برابر 0.5±2 حذف نمود، براي حذف فسفر در مقادير بين 99-84% با هر دو نمك بازيابي شده و يا تجاري نسبت آلومينيم به فسفر تا بيش از 7 نيز مي رسد. برآورد اقتصادي نشان داد كه بازيابي آلوم در محيط اسيدي مقرون به صرفه خواهد بود و بازيابي آلوم در محيط قليائي صرفه اقتصادي ندارد.
كلمات كليدي: