بررسی تاثیر انعقادسازی و ازن زنی در بهبود عملکرد فیلتراسیون غشایی بمنظور تصفیه پساب کاغذسازی

بیان مساله و اهداف: تصفیه پساب های ناشی از صنعت کاغذسازی یکی از جنبه های کلیدی در مدیریت محیط زیست و دستیابی به پایداری صنعتی محسوب می شود. در سال های اخیر روش های مختلفی برای تصفیه این پساب استفاده شده است. فیلتراسیون غشایی یکی از روش های نوین و کارآمد در تصفیه پساب ها به شمار می آید که به ویژه در صنایع با آلودگی های خاص، به عنوان یک راهکار موثر شناخته می شود. گرفتگی غشایی یکی از مسائل اساسی در فرآیند تصفیه پساب با استفاده از فناوری های فیلتراسیون غشایی به شمار می آید  که اثرات منفی مختلفی نظیر کاهش کارایی، افزایش هزینه های تصفیه و کاهش عمر مفید غشاها را به همراه دارد. در این پژوهش از دو روش انعقادسازی و ازن زنی برای حل مشکل گرفتگی غشا برای تصفیه پساب کاغذسازی استفاده شد. روش انعقادسازی به عنوان یک راهکار موثر برای حذف بخش عمده ای از ذرات معلق درشت به کار گرفته شد، درحالی که روش ازن زنی برای حذف رنگ و تخریب ترکیبات پیچیده مورداستفاده قرار گرفت.مواد و روشها: پساب خام موردنظر با تقاضای شیمیایی اکسیژن (COD)، ۶۲۰۰۰ میلی گرم بر لیتر از شرکت صنایع کاغذسازی سپید دماوند تبریز تهیه شده که واقع در استان آذربایجان شرقی است. در این فرایند از سود برای افزایش PH و از پلی آلومینیوم کلراید (PAC) به عنوان منعقد کننده استفاده شده و بعد از انعقاد و ته نشینی ذرات سنگین، پساب پیش تصفیه شده با استفاده از پمپ به مخزن دیگر انتقال داده شد. در فرایند بعدی تعبیه شده، اثر ازن زنی قبل و بعد از انعقادسازی و نیز تاثیر مقدار ازن تزریق شده به پساب بر روی COD پساب بررسی شد. در این راستا ازن زنی با سه مقدار ۴/۰، ۸/۰ و ۲/۱ گرم بر لیتر انجام شده و مقدار مناسب ازن برای کاهش COD انتخاب شد. درنهایت، از دو روش انعقاد سازی و ازن زنی با مقدار مناسب به صورت ترکیبی به عنوان مراحل پیش تصفیه فیلتراسیون غشایی به منظور بهبود شار عبوری از غشا استفاده شده و کاهش COD پساب بررسی شد.نتایج: بر اساس نتایج به دست آمده، حضور انعقادسازی قبل از مرحله ازن زنی باعث بهبود عملکرد این مرحله شده و مقدار ۲/۱ میلی گرم بر لیتر ازن، بیشترین تاثیر را در مقایسه با مقادیر دیگر بر روی پساب گذاشت. نتایج حاصل از اندازه­گیری COD پساب نشان داد که هرکدام از سه مرحله تصفیه استفاده شده در کاهش COD نقش داشتند به طوری که COD پساب بعد از مرحله انعقادسازی، ازن زنی و فیلتراسیون غشایی به ترتیب ۳۷، ۴۸ و ۶۸ درصد نسبت به COD پساب خام کاهش داشت. میزان رنگ پساب نیز با استفاده از فرایند تصفیه استفاده شده کاهش ۹۵ درصدی داشت. علاوه بر این، شار عبوری از غشا نسبت به حالت بدون پیش تصفیه ۱۶ برابر شد که معادل با کاهش ۱۶ برابری سطح غشایی موردنیاز در فرایند تصفیه بوده و باعث اقتصادی شدن فرایند تصفیه می شود.نتیجه ­گیری: هر یک از این مراحل نقش کلیدی در تصفیه پساب ایفا کردند؛ به طوری که مرحله انعقادسازی در حذف حجم زیادی از ذرات معلق درشت موثر بوده است، مرحله ازن زنی در حذف رنگ و تخریب ترکیبات پیچیده نقش داشت و مرحله فیلتراسیون غشایی به عنوان مرحله نهایی در حذف ذرات معلق بسیار ریز عملکرد ویژه ای را ارائه داد. علاوه بر این، دو مرحله انعقادسازی و ازن زنی نقش بسزایی در کاهش گرفتگی غشایی و بهبود شار عبوری پساب از غشا را داشتند.

کلیدواژه ها:

پساب کاغذ سازی ، تصفیه ، انعقاد سازی ، ازن زنی ، فیلتراسیون غشایی ، تقاضای شیمیایی اکسیژن