ارتقای کارآمدی حذف بار آلی، فسفر و آمونیم در تصفیه فاضلاب به روش راکتور ناپیوسته متوالی(SBR) با استفاده از فناوری الکتروشیمی
نویسندگان
1 گروه آب و فاضلاب، دانشکده عمران ، آب و محیط زیست ،دانشگاه شهید بهشتی ،تهران،ایران
2 گروه آب و فاضلاب، دانشکده عمران ، آب و محیط زیست ،دانشگاه شهید بهشتی ،تهران،ایران
doi
10.22059/jes.2025.371371.1008474چکیده
هدف: تصفیه پیشرفته فاضلاب یکی از ضروریترین اقدامات برای کاهش آلودگیهای زیستمحیطی و حفظ منابع آبی در مواجهه با افزایش فعالیتهای صنعتی و شهری است. این فرآیند با حذف آلایندههای پیچیده و مقاوم، امکان بازگشت آب تصفیهشده به چرخه طبیعی یا استفاده مجدد را فراهم میکند و نقشی کلیدی در توسعه پایدار ایفا مینماید همچنین حذف مطمئن بیشینة بار آلی فاضلاب ورودی به تصفیهخانه و دستیابی مستمر به حدود مجاز غلظت مواد مغذی (فسفر و نیتروژن) در پساب خروجی از تصفیهخانه را میتوان از جمله مهمترین اهداف تصفیه فاضلاب به شمار آورد.روش پژوهش: در این تحقیق، امکانسنجی ارتقای عملکردی روش راکتور ناپیوسته متوالی (SBR) با استفاده از فناوری الکتروشیمیایی در مقیاس آزمایشگاهی انجام پذیرفت. با بهکارگیری فناوری الکتروشیمیایی در سامانة متعارف تصفیه فاضلاب در ولتاژهای مختلف (1 تا 15 ولت)، میزان حذف بار آلی، فسفر، نیتروژن آمونیاکی، اندیس حجمی لجن و انرژی مصرفی سامانه بر روی دو نمونه فاضلاب واقعی و سنتتیک مورد بررسی قرار گرفت.یافتهها: با اعمال ولتاژهای کمتر از 5 ولت میزان حذف بار آلی تا 5/1 برابر افزایش یافت و در حالت بهینه (ولتاژ 3) میزان حذف بار آلی در سامانه به 98 درصد رسید. همچنین کاهش 99 درصدی میزان فسفر موجود در نمونه فاضلاب و 69 درصدی نیتروژن آمونیاکی موجود با اعمال حداقل ولتاژهای 5 تا 1 ولت به سامانة متعارف SBR اندازهگیری شد. با اعمال فرایند الکتروشیمی، اندیس حجمی لجن (SVI) در مدت زمان کمتر و به میزان به مراتب بیشتر از سامانة متعارف SBR کاهش یافت که بیشترین مقدار کاهش در ولتاژ 15 ولت و تا سه برابر کمتر از مقدار اندیس حجمی لجن در مدت زمان یکسان در سامانة متعارف بوده است. همچنین حداکثر انرژی مصرفی سامانة الکتروشیمی تحت شرایط بهینه راهبری برابر 78/1 کیلووات ساعت به ازای هر مترمکعب فاضلاب تعیین گردید.نتیجهگیری: نتایج این بررسی نشان میدهد که ارتقای این سامانة متعارف تصفیة بیولوژیکی فاضلاب از طریق بهکارگیری هم زمان روش الکتروشیمیایی منجر به افزایش کارآمدی در حذف بار آلی، فسفر و آمونیوم به ویژه در ولتاژهای کمتر از 5 ولت میگردد. علاوه بر این، نتایج این تحقیق نشان میدهد که تحت شرایط بهینه راهبری، بهکارگیری روش الکتروشیمیایی منجر به کاهش مدت زمان ماند، بهبود قابل توجه مقدار اندیس حجمی لجن (SVI) و مصرف بهینة انرژی میگردد.
