%46تخفیف

بررسي رفتار فرآيند هوازي با تغيير در رشد بيولوژيکي در حذف مواد آلي فاضلاب صنعتي بر پايه کربن، نيتروژن و فسفر

تعداد114صفحه در فایل word

کارشناسي ارشد آبياري و زهکشي

بررسي رفتار فرآيند هوازي با تغيير در رشد بيولوژيکي در حذف مواد آلي فاضلاب صنعتي بر پايه کربن، نيتروژن و فسفر

چکيده

امروزه به‌دليل رشد روز افزون جمعيت از يک سو و کمبود منابع آب شرب از سوي ديگر استفاده از آب‌هاي بازيافتي رشد چشمگيري داشته است. استفاده از فرايندهاي بيولوژيکييکي از روش‌هاي موثر در تصفيه فاضلاب است که پساب آن مي‌تواند بدون مشکل وارد محيط زيست شده و يا در کشاورزي مورد استفاده قرار گيرد. مسئله‌ي مهم در اين‌گونه سيستم‌ها، آگاهي دقيق و شناخت صحيح از نوع فرايند بيولوژيکي مورد استفاده مي‌باشد. در اين پژوهش راندمان حذف مواد مغذي توسط فرايند بيولوژيکي هوازي با رشد تلفيقي مورد بررسي قرار گرفته است تا امکان استفاده از اين فرايند در تصفيه فاضلاب‌هاي صنعتي با بار آلي متوسط مشخص شود. به اين منظور براي اين بررسييک پايلوت شاهد در نظر گرفته شد و با شرايط يکسان سه زمان ماند هيدروليکي مختلف در نظر گرفته شد. دراين پژوهش، دو پايلوت بيولوژيکي مورد مطالعه تحت رژيم تغذيه منقطع قرار گرفته است و براي تصفيه فاضلاب صنعتي با نسبت پايين CODبه BOD5، بررسي و عملکرد اين فرآيند مقايسه شده است. به منظور آناليز فرآيند دوازده پارامتر وابسته مورد آزمايش و بررسي قرار گرفت. نتيجه بدست آمده، در زمان ماند هيدروليکي 6، 9 و 12 ساعت مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. اين بررسي نشان داد که بيورآکتور MBBR نسبت به فرايند هوازي لجن فعال گسترده (پايلوت شاهد)، عملکرد بهتري در حذف کل اکسيژن خواهي شيميايي مورد نياز (COD)،کل نيتروژن موجود (TN) و فسفات (PO4) دارا مي‌باشد. در اين مطالعه اثر حذف COD فاضلاب به عنوان يک فاکتور اصلي موثر بر عملکرد تصفيه در حذف عناصر مغذي در نظر گرفته شد. در سيستم منقطع نيز بيشترين راندمان حذف با زمان ماند هيدروليکي 12 ساعت و با راندمان حدود 85، 94، 25/68، 37 و 89 درصد به ترتيب براي حذفBOD،  COD، TN، PO4 و TSS بدست آمد.

کلمات کليدي:تصفيه هوازي فاضلاب، فاضلاب صنعتي، بيورآکتور تلفيقي، زمان ماند هيدروليکي، حذف مواد مغذي.

فهرست جداول…………………………………………………………………………………………………………………………………………

يازده

فهرست اشکال………………………………………………………………………………………………………………………………………….

سيزده

چکيده…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

3

فصل اول: مقدمه و بررسي منابع

      1-1 مقدمه و اهميت موضوع……………………………………………………………………………………………………………………..

4

1-1-1 کاهش فشار بر منابع آبي…………………………………………………………………………………………………………………

7

      1-1-2 رشد تصاعدي جمعيت و گرايش به سوي تکنولوژي……………………………………………………………………………….

7

1ـ1-3 افزايش حاصلخيزي خاک………………………………………………………………………………………………………………..

7

      1-1-4 کاهش هزينه آب………………………………………………………………………………………………………………………….

8

      1-2 تاريخچه‌ي تصفيه فاضلاب…………………………………………………………………………………………………………………..

8

1-2-1 اصول کلي تصفيه فاضلاب……………………………………………………………………………………………………………….

8

      1-2-2 تصفيه بيولوژيکي فاضلاب………………………………………………………………………………………………………………

9

      1-3 فرايندهاي تصفيه بيولوژيکي فاضلاب…………………………………………………………………………………………………….

10

      1-3-1 فرآيند بي‌هوازي…………………………………………………………………………………………………………………………..

10

      1-3-2 فرآيند هوازي………………………………………………………………………………………………………………………………

11

      1-4 شاخص‌هاي کيفي فاضلاب…………………………………………………………………………………………………………………..

20

      1-4-1 اکسيژن خواهي فاضلاب…………………………………………………………………………………………………………………

21

      1-4-2 اکسيژن خواهي بيولوژيکي…………………………………………………………………………………………………………………..

22

      1-4-3 اکسيژن خواهي بيولوژيکي 5 روزه…………………………………………………………………………………………………….

22

      1-4-4 اکسيژن خواهي شيميايي ………………………………………………………………………………………………………………….

23

      1-4-5 کدورت………………………………………………………………………………………………………………………………………..

23

      1-4-6 مواد جامد کل………………………………………………………………………………………………………………………………

24

      1-4-7 مواد جامد معلق کل…………………………………………………………………………………………………………………………

24

      1-4-8 مواد جامد محلول………………………………………………………………………………………………………………………….

24

      1-4-9 تعداد کل کليفرم‌ها………………………………………………………………………………………………………………………….

24

      1-4-10 pH…………………………………………………………………………………………………………………………………………..

25

      1-4-11 هدايت الکتريکي…………………………………………………………………………………………………………………………..

26

      1-4-12 دما…………………………………………………………………………………………………………………………………………….

26

      1-4-13 نيتروژن در فاضلاب……………………………………………………………………………………………………………………….

27

      1-4-14 نيترات…………………………………………………………………………………………………………………………………………

28

هشت

      1-4-15 فسفر…………………………………………………………………………………………………………………………………………..

29

      1-4-16 فسفات………………………………………………………………………………………………………………………………………..

32

      1-4-17 سولفات………………………………………………………………………………………………………………………………………

33

      1-5استاندارهاي تخليه به منابع پذيرنده…………………………………………………………………………………………………………

33

      1-5-1ملاحظات بهداشتي کاربرد پساب جهت آبياري………………………………………………………………………………………

34

      1-6 مروري بر مطالعات انجام گرفته…………………………………………………………………………………………………………….

36

      1-7 جايگاه تحقيق حاضردر بين مطالعات…………………………………………………………………………………………………….

39

فصل دوم: مواد و روش‌ها

      2-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………

40

      2-2 مشخصات محل اجراي طرح……………………………………………………………………………………………………………….

40

      2-2-1 سيستم ترکيبي مورد استفاده …………………………………………………………………………………………………………….

40

      2-2-2 موقعيت جغرافيايي………………………………………………………………………………………………………………………….

40

      2-2-3 سيستم موجود در محل…………………………………………………………………………………………………………………..

41

      2-3 ساخت و آماده سازي پايلوت ………………………………………………………………………………………………………………

41

      2-3-1 فرآيند تصفيه فاضلاب توسط راکتور بسته متوالي…………………………………………………………………………………..

41

      2-3-2فرآيند تصفيه فاضلاب راکتورهايهوازي با رشد تلفيقي……………………………………………………………………

42

      2-3-3 ساخت پايلوت……………………………………………………………………………………………………………………………..

43

      2-3-4 آماده سازي پايلوت……………………………………………………………………………………………………………………….

45

      2-4 نمونه برداري و انجام آزمايشات……………………………………………………………………………………………………………

45

      2-4-1 اصول نمونه برداري از منابع آبي………………………………………………………………………………………………………..

45

      2-4-2 نحوه ارسال به آزمايشگاه………………………………………………………………………………………………………………..

47

      2-4-3 نمونه برداري……………………………………………………………………………………………………………………………..

47

      2-5 روش انجام آزمايشات……………………………………………………………………………………………………………………….

48

      2-5-1 تئوري انجام آزمايشات پارامترهاي مورد بررسي…………………………………………………………………………………….

48

      2-5-2 تجهيزات و دستگاه‌هاي مورد استفاده جهت انجام آزمايشات……………………………………………………………………..

53

      2-6 روش کار………………………………………………………………………………………………………………………………………

56

      2-6-1 تعيين زمان ماند هيدروليکي بهينه…………………………………………………………………………………………………………..

56

      2-6-2 محاسبه راندمان حذف مواد آلي…………………………………………………………………………………………………….

56

      2-7 تحليل آماري…………………………………………………………………………………………………………………………………..

57

فصل سوم : نتايج و بحث

      3-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………

58

      3-2 بررسي پارامترهاي اوليه سيستم …………………………………………………………………………………………………………….

58

      3-2-1مشخصات فاضلاب خام…………………………………………………………………………………………………………………..

58

      2-2-2 استانداردهاي خروجي فاضلاب…………………………………………………………………………………………………………

59

نه

      3-2-3 کنترل سيستم توسط دما………………………………………………………………………………………………………………….

60

      3-2-4 کنترل سيستم توسط اکسيژن محلول……………………………………………………………………………………………………

61

      3-2-5 کنترل pH …………………………………………………………………………………………………………………………………

62

      3-2-6 کنترل پارامتر SVI………………………………………………………………………………………………………………………..

64

      3-3 بدست آوردن راندمان حذف مواد مغذي………………………………………………………………………………………………….

66

3-3-1 تحليل آماري راندمان حذف COD……………………………………………………………………………………………………

66

3-3-2 تحليل آماري راندمان حذف BOD……………………………………………………………………………………………………

70

3-3-3 تحليل آماري راندمان حذف TSS…………………………………………………………………………………………………….

72

3-3-4 تحليل آماري راندمان حذف TN………………………………………………………………………………………………………

74

3-3-5 تحليل آماري توليدNO3 ……………………………………………………………………………………………………………….

76

3-3-6 تحليل آماري راندمان حذف PO4………………………………………………………………………………………………………

78

فصل چهارم: نتيجه گيري و پيشنهادات

      4-1 مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………

82

      4-2 نتيجه گيري…………………………………………………………………………………………………………………………………….

83

4-3 پيشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………………………

85

پيوست………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

87

منابع……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………..

88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ده

 

فهرست جداول

عنوان

صفحه

جدول1-1رده بندي آب‌ها نسبت به درجه آلودگي آنها……………………………………………………………………………………………….

23

جدول 1-2 فرم‌هاي مختلف اکسيد شده و نشده نيتروژن در فاضلاب……………………………………………………………………………….

27

جدول 1-3 اشکال و علائم اختصاري ترکيبات مختلف نيتروژني……………………………………………………………………………………..

28

جدول 1-4 شکل‌هاي مختلف نيتروژن در فاضلاب خام شهري………………………………………………………………………………………..

28

جدول 1-5 حدود استاندارد پساب فاضلاب خانگي و صنعتي به منظور تخليه در منابع پذيرنده……………………………………………….

32

جدول1-6توصيه‌هاي بهداشتي براي فاضلاب مورد استفاده در کشاورزي…………………………………………………………………………

35

جدول 1-7 نتايج پايلوت USBF در حذف COD، نيتروژن و فسفر…………………………………………………………………………………

38

جدول 1-8 نتايج سه پايلوت IFAS در حذف COD، نيتروژن و فسفر……………………………………………………………………………..

39

جدول 2-1ميزان حذف آلاينده هاي فاضلاب در طراحي تصفيه خانه شهرک صنعتي نجف آباد يک…………………………………….

41

جدول 2-2 محل نمونه‌گيري و تواتر نمونه گيري پارامترهاي کنترلي…………………………………………………………………………………

47

جدول 2-3 محل نمونه‌گيري و تواتر نمونه گيري پارامترهاي مورد بررسي…………………………………………………………………………

48

جدول 2-4 مشخصات دستگاه‌هاي مورد استفاده براي تعيين DO، pH، EC و T………………………………………………………………..

53

جدول 2-5 مشخصات دستگاه‌هاي مورد استفاده براي تعيين TSS، MLSS و MLVSS……………………………………………………..

53

جدول3-1 مشخصات کيفي فاضلاب مورد استفاده براي اين بررسي…………………………………………………………………………………

59

جدول3-2 استانداردهاي سازمان محيط زيست ايران در خصوص تخليه پساب به منابع پذيرنده………………………………………………

59

جدول 3-3 مقايسه آماري دما ورودي و خروجي پايلوت مورد مطالعه………………………………………………………………………………

60

جدول 3-4  مقادير ضريب تبيين و سطح معني داريدما ورودي، خروجي پساب شاهد و خروجي پايلوت مورد مطالعه……………..

61

جدول 3-5 مقايسه آماري DOورودي و خروجي پايلوت مورد مطالعه…………………………………………………………………………….

62

جدول 3-6  مقادير ضريب تبيين و سطح معني داريDOورودي، خروجي پساب شاهد و خروجي پايلوت مورد مطالعه……………

62

جدول 3-7 مقايسه آماري pHدر فاز انوکسيک و هوازي پايلوت مورد مطالعه………………………………………………………………….

63

جدول 3-8  مقادير ضريب تبيين آناليز pHدر فاز انوکسيک و هوازي پايلوت مورد مطالعه………………………………………………….

63

جدول 3-9 مقادير MLSS، MLVSS ، SSV و SVI فاز هوازي پايلوت مورد مطالعه……………………………………………………….

64

جدول 3-10 مقايسه آماري SVI و MLSS فاز هوازي  پايلوت مورد مطالعه……………………………………………………………………..

65

جدول 3-11  مقادير ضريب تبيينآناليز SVI و MLSS فاز هوازي  پايلوت‌هاي مورد مطالعه……………………………………………….

65

جدول 3-12 راندمان حذف مواد آلي در پايلوت شاهد………….. ………….. ………….. …………………. ………….. ………….. …………..

67

جدول 3-13 راندمان حذف مواد آلي در پايلوت MLE………….. ………….. ………….. ….. ………….. ………….. ………….. …………..

67

جدول 3-14 مقايسه آماري راندمان COD در زمان هاي مورد بررسي بر حسب ساعت………….. ….. ………….. ………….. …………..

68

جدول 3-15  مقادير ضريب تبيين و سطح معني داريCOD در زمان هاي مورد بررسي……………… ………….. ………….. …………..

68

جدول 3-16 مقايسه آماري راندمان BOD در زمان هاي مورد بررسي………….. ………….. …………… ………….. ………….. …………..

70

جدول 3-17  مقادير ضريب تبيين و سطح معني داريBOD در زمان هاي مورد بررسي……………… ………….. ………….. …………..

70

جدول 3-18 مقايسه آماري راندمان TSS در زمان هاي مورد بررسي………….. …………….. ………….. ………….. ………….. …………..

72

جدول 3-19  مقادير ضريب تبيين و سطح معني داريTSS در زمان هاي مورد بررسي………….. ………….. ….. ………….. …………..

72

جدول 3-20 مقايسه آماري راندمان TN در زمان هاي مورد بررسي بر حسب ساعت………….. ………………….. ………….. …………..

74

جدول 3-21  مقادير ضريب تبيين و سطح معني داريTN در زمان هاي مورد بررسي………….. ……. ………….. ………….. …………..

74

يازده

جدول 3-22 مقايسه آماري NO3 توليدي در زمان هاي مورد بررسي بر حسب ساعت…………………. ………….. ………….. …………..

76

جدول 3-23  مقادير ضريب تبيين و سطح معني داريNO3 توليدي در زمان هاي مورد بررسي…….. ………….. ………….. …………..

77

جدول 3-24 مقايسه آماري راندمان PO4 در زمان هاي مورد بررسي بر حسب ساعت…………………. ………….. ………….. …………..

79

جدول 3-25  مقادير ضريب تبيين و سطح معني داريPO4 در زمان هاي مورد بررسي……………….. ………….. ………….. …………..

79

 

دوازده

 

فهرست اشکال

عنوان

صفحه

شکل1ـ1نمايي از تاسيسات پکيچ سيستم هوادهي گسترده……………………………………………………………………………………………

16

شکل1-2 نمايي از تاسيسات پکيچ صافي چکنده………………………………………………………………………………………………………….

17

شکل1-3پکيچ سيستم RBC………………………………………………………………………………………………………………………………….

18

شکل 1-4 نمايي زاکتور بيولوژيکي با بستر شناور………………………………………………………………………………………………………….

19

شکل 1-5 نحوه تشکيل بيوفيلم در سيستم‌هاي هيبريدي………………………………………………………………………………………………….

20

شکل 1-6 نمونه هايي از مواد پرکننده در سيستم‌هاي تلفيقي تصفيه فاضلاب………………………………………………………………………

20

شکل 2-1 نمايي از پكيج سيستم SBR……………………………………………………………………………………………………………………….

42

شکل 2-2 نمايي از راکتور بيولوژيکي با بستر شناور………………………………………………………………………………………………………

43

شکل2-3 نمايي از پايلوت مورد مطالعه و پايلوت شاهد………………………………………………………………………………………………….

44

شکل 2-4 مدياي معلق مورد استفاده در حوضچه هوازي………………………………………………………………………………………………..

44

شکل 2-5 تجهيزات مورد استفاده براي هوادهي و اختلاط فاضلاب در اين بررسي………………………………………………………………

44

شکل 2-6 تشکيل بيوفيلم بر روي مديا………………………………………………………………………………………………………………………..

45

شکل 2-7 دستگاه مورد استفاده براي اندازه‌گيريCOD………………………………………………………………………………………………..

54

شکل 2-8 دستگاه مورد استفاده براي اندازه‌گيريBOD………………………………………………………………………………………………..

55

شکل 2-9 دستگاه مورد استفاده براي اندازه‌گيريNO3، N و PO4………………………………………………………………………………….

56

شکل 3-1 دما ورودي، خروجي شاهد و خروجي MLE پايلوت هاي مورد مطالعه…………………………………………………………….

58

شکل 3-2 اکسيژن محلول پايلوت شاهد و پايلوت MLE  در دوفاز انوکسيک و هوازي………………………………………………………

61

شکل 3-3pH  ورودي، خروجي پايلوت شاهد  و خروجي پايلوت MLE مورد مطالعه……………………………………………………….

63

شکل 3-4 مقادير MLSS در فازهاي هوازي پايلوت هاي مورد مطالعه……………………………………………………………………………..

64

شکل 3-5 مقادير SVI فازهاي هوازي پايلوت‌هاي مورد مطالعه……………………………………………………………………………………….

65

شکل 3-6 مقايسه راندمان حذف COD در زمان ماند هيدروليکي 12 ساعت …………………………………………………………………….

69

شکل 3-7 مقايسه راندمان حذف COD در زمان ماند هيدروليکي 9 ساعت ………………………………………………………………………

69

شکل 3-8 مقايسه راندمان حذف COD در زمان ماند هيدروليکي 6 ساعت ………………………………………………………………………

69

شکل 3-9 مقايسه مقادير COD پساب خروجي در پايلوت‌هاي مورد مطالعه با سازمان محيط زيست ايران……………………………….

70

شکل 3-10 مقايسه راندمان حذف BOD در طول مدت بهره برداري بر حسب درصد حذف………………………………………………..

71

شکل 3-11 مقايسه مقادير BOD پساب خروجي در پايلوت هاي مورد مطالعه با سازمان محيط زيست ايران…………………………….

71

شکل 3-12 مقايسه راندمان حذف TSS در طول مدت بهره برداري………………………………………………………………………………..

73

شکل 3-13 مقايسه مقادير TSS پساب خروجي در پايلوت هاي مورد مطالعه با سازمان محيط زيست ايران………………………………

73

شکل 3-14 تغييرات خروجيEC  بر حسب ميلي زيمنس بر سانتيمتر………………………………………………………………………………..

73

شکل 3-15 مقايسه راندمان حذف TN در زمان ماند هيدروليکي 12 ساعت ……………………………………………………………………..

75

شکل 3-16 مقايسه راندمان حذف TN در زمان ماند هيدروليکي 9 ساعت…………………………………………………………………………

75

شکل 3-17 مقايسه راندمان حذف TN در زمان ماند هيدروليکي 6 ساعت ………………………………………………………………………..

76

شکل 3-18 مقايسه راندمان حذف NO3 در طول مدت بهره برداري………………………………………………………………………………..

77

شکل 3-19 مقايسه مقادير NO3 پساب خروجي در پايلوت هاي مورد مطالعه با سازمان محيط زيست ايران……………………………..

77

سيزده

شکل 3-20 مقايسه راندمان حذف PO4 در زمان ماند 12 ساعت …………………………………………………………………………………….

80

شکل 3-21 مقايسه راندمان حذف PO4 در زمان ماند 9 ساعت………………………………………………………………………………………..

81

شکل 3-22 مقايسه راندمان حذف PO4در زمان ماند 6 ساعت ……………………………………………………………………………………….

81

شکل 3-23 مقايسه مقادير  پساب خروجي در پايلوت‌هاي مورد مطالعه با سازمان محيط زيست ايران………………………………………

81

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo