ارتقای کارآمدی حذف بار آلی، فسفر و آمونیم در تصفیه فاضلاب به روش راکتور ناپیوسته متوالی(SBR) با استفاده از فناوری الکتروشیمی

هدف: تصفیه پیشرفته فاضلاب یکی از ضروری ترین اقدامات برای کاهش آلودگی های زیست محیطی و حفظ منابع آبی در مواجهه با افزایش فعالیت های صنعتی و شهری است. این فرآیند با حذف آلاینده های پیچیده و مقاوم، امکان بازگشت آب تصفیه شده به چرخه طبیعی یا استفاده مجدد را فراهم می کند و نقشی کلیدی در توسعه پایدار ایفا می نماید همچنین حذف مطمئن بیشینه بار آلی فاضلاب ورودی به تصفیه خانه و دستیابی مستمر به حدود مجاز غلظت مواد مغذی (فسفر و نیتروژن) در پساب خروجی از تصفیه خانه را می توان از جمله مهمترین اهداف تصفیه فاضلاب به شمار آورد.روش پژوهش: در این تحقیق، امکان سنجی ارتقای عملکردی روش راکتور ناپیوسته متوالی (SBR) با استفاده از فناوری الکتروشیمیایی در مقیاس آزمایشگاهی انجام پذیرفت. با به کارگیری فناوری الکتروشیمیایی در سامانه متعارف تصفیه فاضلاب در ولتاژهای مختلف (۱ تا ۱۵ 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.یافته ها: با اعمال ولتاژهای کمتر از ۵ ولت میزان حذف بار آلی تا ۵/۱ برابر افزایش یافت و در حالت بهینه (ولتاژ ۳) میزان حذف بار آلی در سامانه به ۹۸ درصد رسید. همچنین کاهش ۹۹ درصدی میزان فسفر موجود در نمونه فاضلاب و ۶۹ درصدی نیتروژن آمونیاکی موجود با اعمال حداقل ولتاژهای ۵ تا ۱ ولت به سامانه متعارف SBR اندازه گیری شد. با اعمال فرایند الکتروشیمی، اندیس حجمی لجن (SVI) در مدت زمان کمتر و به میزان به مراتب بیشتر از سامانه متعارف SBR کاهش یافت که بیشترین مقدار کاهش در ولتاژ ۱۵ ولت و تا سه برابر کمتر از مقدار اندیس حجمی لجن در مدت زمان یکسان در سامانه متعارف بوده است. همچنین حداکثر انرژی مصرفی سامانه الکتروشیمی تحت شرایط بهینه راهبری برابر ۷۸/۱ کیلووات ساعت به ازای هر مترمکعب فاضلاب تعیین گردید.نتیجه گیری: نتایج این بررسی نشان می دهد که ارتقای این سامانه متعارف تصفیه بیولوژیکی فاضلاب از طریق به کارگیری هم زمان روش الکتروشیمیایی منجر به افزایش کارآمدی در حذف بار آلی، فسفر و آمونیوم به ویژه در ولتاژهای کمتر از ۵ ولت می گردد. علاوه بر این، نتایج این تحقیق نشان می دهد که تحت شرایط بهینه راهبری، به کارگیری روش الکتروشیمیایی منجر به کاهش مدت زمان ماند، بهبود قابل توجه مقدار اندیس حجمی لجن (SVI) و مصرف بهینه انرژی می گردد.

کلیدواژه ها:

تصفیه فاضلاب ، حذف بار آلی ، حذف فسفر و نیتروژن ، راکتور ناپیوسته متوالی (SBR) ، فناوری الکتروشیمیایی