رفتن به محتوای اصلی
x
كاربرد روش تلفیقی تالاب مصنوعی و غشای نانوالیاف نایلون 6 تقویت شده با زئولیت در تصفیه فاضلاب حاصل از صنایع تولیدكننده عرقیات گیاهی
تاریخ دفاع
استاد

محسن سليماني امين آبادي

دانشکده
مهندسی منابع طبیعی
چکیده

   امروزه فاضلاب­هایصنعتی و تصفیه آنها یکی از چالش‌های محیط زیستی است و با توجه به خشکسالی‌هایاخیر، استفاده مجدد از پساب‌ها مورد توجه قرار گرفته است. فاضلاب صنایع تولید‌کنندهگلاب و عرقیات گیاهی به دلیل وجود ترکیبات آلی مختلف و غلظت زیاد آن‌ها، دارایبرخی شاخص‌های آلایندگی بیش از حد مجاز است. اگرچه راهکارهای مختلفی برای تصفیهاین فاضلاب‌ها مطرح است ولی تا کنون کمتر به این موضوع پرداخته شده است. از این روهدف این پژوهش بررسی یک روش تلفیقی موثر برای تصفیه فاضلاب این صنایع و کاهشآلایندگی آن‌ها است. روش تلفیقی مورد مطالعه شامل سه مرحله پیش تصفیه   با بستر شنی، تصفیه ثانویه با تالاب مصنوعی وتصفیه تکمیلی با غشای نانوالیاف تقویت شده با زئولیت است. در ابتدا حدود 500 لیترفاضلاب خام از مجتمع فرآورده‌های گیاهی شهرستان کاشان به دانشگاه صنعتی اصفهانانتقال یافت. به منظور تهیه غشای نایلون 6 / زئولیت، پارامترهای مهم فرآیندالکتروریسی بهینه سازی و غشای نانوالیاف نایلون با مقادیر 0، 1، 3 و 5 درصد ازنانوزئولیت با روش الکتروریسی تهیه و به منظور بررسی خواص غشا مورد آزمایش قرارگرفت.پس از بررسی خواص و شکل نانوالیاف نایلون 6 / زئولیت، غشای نانوالیاف نایلون 6 حاوی5 درصد زئولیت برای آزمایش‌های بعدی انتخاب گردید، زیرا نتایج آزمون تخلخل سنجینشان داد غشای نانوالیاف دارای 5 درصد زئولیت، دارای بیشترین سطح ویژه (7/45 مترمربعبر گرم)، مساحت و حجم منافذ بود. همچنین آزمایش‌های جذب ستونی به منظور بررسیراندمان حذف برخی پارامترها همچون COD و کدورت بر رویغشاهای تهیه شده انجام گرفت و نتایج این بررسی نیز نشان داد غشای نانوالیاف حاوی 5درصد زئولیت دارای82 درصد راندمان حذف برای کدورت و 15 درصد راندمان حذف برای COD بود که نسبت به سایر غشاها بیشترین راندمان حذف رانشان داد. همچنین بررسی اثر زئولیت بر خواص مکانیکی غشا نشان داد، با افزایش درصدزئولیت، قطر نانوالیاف، ضخامت غشا و نفوذپذیری هوا افزایش و در مقابل، استحکامکششی غشا   از 6792 مگاپاسکال به 1991مگاپاسکال کاهش یافت که می‌تواند به دلیل عدم پراکندگی یکنواخت نانوذرات زئولیت درساختار غشا باشد. بدین ترتیب پس از انجام آزمون‌های مختلف، غشای دارای 5 درصدزئولیت با بیشترین راندمان جداسازی ومطلوب‌ترین خواص برای کاربرد در سیستم‌ تلفیقیبا تالاب استفاده شد. سلول‌های تالاب مصنوعی با شبیه سازی جریان زیرسطحی عمودی درفضای گلخانه‌ای آماده شدند و گونه نی australis) (Phragmites   در ابتدای مهرماه 1399 کشتو به مدت سه ماه به منظور رشد کافی، آبیاری   شدند. در کنار سلول‌های کشت شده، 3 سلول بهعنوان شاهد و بدون پوشش گیاهی آماده شدند. بهمنظور کاهش بارآلی فاضلاب و جلوگیری از اثرات منفی تغذیه مستقیم فاضلاب بر گیاهانتالاب، مخزن بزرگی به حجم 300 لیتر که نیمی از آن با چهار لایه شن با قطر متوسط 8-5 میلی متر، 15-10میلی متر،   20-30 میلی متر و60-50 میلی متر پرشده بود، به عنوان یک مرحله پیش تصفیه مورد استفاده قرارگرفت. پس از طی کردن مراحل رشد و توسعه خوب ریشه نی در طی 90 روز، بستر شنیبا فاضلاب تغذیه و پس از گذشت زمان ماند چهار روز و کاهش قابل توجه آلاینده‌ها،سلول‌های تالاب با پساب عبوری از مرحله پیش تصفیه تغذیه شدند. در نهایت پساب خروجی از تالاب، به منظورتصفیه تکمیلی از غشای نانوالیاف سنتز شده عبور داده شد. نمونه‌ها، به طور هفتگی ومنظم طی شش هفته جمع‌آوری شدند. مقادیر TOC ،BOD5 ،COD ، EC، pH،آمونیوم، نیترات، فسفات، فنول و کدورت در ورودی و خروجی هر مرحله از سیستم اندازه‌گیریو مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. براساس نتایج به‌دست آمده، میانگین حذف COD، NH4+، NO3- و PO4-3 طی دو مرحله پیش تصفیه وتالاب مصنوعی در حدود 3/82 ، 2/94 ، 8/93  و 1/92 درصد بود. پس از عبور این پساب از غشاء نانوالیاف نایلونی تقویت شدهبا زئولیت، راندمان حذف کلی سیستم به 84 درصد برای COD، 90 درصد برای BOD5، 99 درصد برای کدورت، 91 درصد برای PO4-3، 96 درصد برای NH4+، 89 درصد برای NO3 و بیش از 9/99 درصد برای فنول رسید. به طور کلی، سیستم تلفیقی مورد مطالعه در اینپژوهش عملکرد قابل قبولی در حذف آلاینده‌ها از فاضلاب صنایع تولیدکننده گلاب وعرقیات گیاهی نشان داد، اما با توجه به عدم تطابق غلظت برخی پارامترها از جمله COD با میزاناستاندارد برای تخلیه به محیط، نیازمند بهبود و بهسازی برای اف

تحت نظارت وف ایرانی