بررسی گندزدایی پساب توسط فرایند ازناسیون کاتالیزوری با استفاده از نانو کامپوزیت کربنی و مقایسه اقتصادی آن با کلریناسیون

سابقه و هدف: بسیاری از روش های گندزدایی متداول پساب دارای مشکلات راندمان پایین، مسایل فنی و هزینه های بالا می باشند. لذا این تحقیق به منظور افزایش کارایی فرایند گندزدایی پساب واقعی با استفاده از ازن زنی کاتالیزوری انجام شده است و از لحاظ اقتصادی با فرایند کلرزنی مورد مقایسه قرار گرفته است. مواد و روش ها: در این فرایند، کربن فعال مغناطیسی به عنوان کاتالیست در راکتور نیمه پیوسته برای گندزدایی پساب شهری تصفیه خانه فاضلاب بندرگز در سال ۱۳۹۴ استفاده شد. راندمان گندزدایی با استفاده از شاخص کلیفرم های گرماپای صورت گرفت و تاثیر پارامترهای غلظت کاتالیست (صفر، ۵/۰، ۱، ۲ و ۵ گرم در لیتر)، زمان تماس (۱، ۲، ۵، ۱۰، ۲۰ و ۴۰ دقیقه) و دانسیته میکروبی و بازیابی مجدد کاتالیست بر فرایند گندزدایی به روش شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت و در پایان، هزینه های اقتصادی آن با روش مرسوم کلرزنی مقایسه گردید. یافته ها: راندمان گندزدایی با افزایش غلظت نانوکامپوزیت کربنی و زمان تماس افزایش می یابد؛ به طوری که در غلظت g/L۱ از کاتالیست، با ۹۹/۱ لگاریتم حذف پس از ۲ دقیقه زمان تماس، استاندارد تخلیه پساب حاصل شد. این در حالی بود که کاهش میکروارگانیسم ها برای ازناسیون منفرد، ۹۱/۱ لگاریتم سنجش شد. ثابت سینتیک درجه اول فرایند در ازن زنی منفرد، min-۱۴۲/۰ بود که با افزودن کاتالیست (g/L۲) افزایش ۹ برابری یافت. هم چنین نانوکامپوزیت کربنی، بدون کاهش محسوس در راندمان (۵/۱ درصد)، تا ۷ مرتبه مورد استفاده مجدد قرار گرفت و در بررسی اقتصادی، کاهش بیش از ۵۷ درصد هزینه های گندزدایی در یک دوره ۵ ساله، نسبت به کلریناسیون محاسبه گردید. استنتاج: روش ازن زنی کاتالیزوری با کاتالیست جدید به دلیل زمان اندک فرایند و راندمان بالا در گندزدایی پساب و نیز مقرون به صرفه بودن نسبت به روش های متداول می تواند به عنوان روشی موثر و مقرون به صرفه در تصفیه خانه های فاضلاب های شهری به کار رود.

کلیدواژه ها:

catalytic ozonation ، effluent ، disinfection ، thermo-tolerant coliform ، nano carbon composite ، ازناسیون کاتالیزوری ، پساب ، گندزدایی ، کلیفرم گرماپای ، نانوکامپوزیت کربنی