عملکرد لجن حاصل از تصفیه خانه های آب در حذف روغن از آب تحت تاثیر پارامترهای عملیاتی

زمینه و هدف: با رشد شهرنشینی و توسعه صنایع مختلف طی دهه های گذشته، روزانه مقادیر قابل توجهی فاضلاب حاوی روغن تولید و وارد محیط زیست می شود. این مطالعه به بررسی عملکرد لجن تصفیه خانه آب حاوی فریک کلراید (Ferric chloride-containing sludge, FCS) به عنوان جایگزینی برای مواد منعقدکننده مرسوم در حذف کدورت از امولسیون آب- روغن پرداخته است. روش بررسی: به این منظور، اثر عوامل عملیاتی نظیر مدت زمان اختلاط تند و اختلاط کند (به ترتیب min ۵-۰ و min ۴۰-۰)، pH در محدوده ۹-۳، دوز FCS در محدوده mg DS/L ۸۰۰-۱۰۰، و کدورت اولیه در محدوده NTU ۵۹۰-۱۱۰ (معادل با غلظت روغن g/L ۱۱-۱) بر کاراییFCS در حذف کدورت ناشی از روغن از آب بررسی شد. آزمایشها به روش تک متغیره (OFAT) با استفاده از دستگاه جار- تست انجام شد. یافته ها: طبق نتایج، مقادیر بهینه برای مدت زمان اختلاط تند و اختلاط کند به ترتیب برابر با min ۲ و min ۱۰ به دست آمد. حذف هریک از زمان های اختلاط و یا اعمال زمانهای اختلاط طولانی تر منجر به کاهش بازدهی فرایند گردید. کاهش pH فرایند در محدوده مورد آزمایش اثر بسیار مثبتی بر عملکرد FCS در حذف کدورت از نمونه امولسیون داشت به نحویکه بازدهی فرایند از ۳۶% تحت pH برابر با ۹ به مقدار بهینه ۸۹% تحت pH برابر با ۴ رسید. همچنین، با افزایش دوزFCS از mg DS/L ۱۰۰ به mg DS/L ۶۰۰، میزان حذف کدورت از ۵۷% به ۹۰% افزایش یافت و با افزایش بیشتر دوز تا mg DS/L ۸۰۰، کارایی فرآیند کاهش یافت. علاوه بر این، افزایش کدورت اولیه از NTU ۱۱۰ تا NTU ۵۹۰ منجر به افزایش نسبی کارایی FCS در حذف کدورت شد و بازدهی را از ۷۲% به ۸۹% رساند. آزمایش های ته نشینی نشان داد که فلاک های تشکیل شده با استفاده از FCS به عنوان منعقدکننده، علی رغم وجود قطرات سبک روغن، دارای سرعت ته نشینی قابل توجهی هستند به طوریکه تنها در ۱۰ دقیقه ابتدایی زمان ته نشینی، کاهش سریع کدورت از NTU ۴۵۰ به NTU ۱۰۴ تحت شرایط بهینه مشاهده شد. بحث و نتیجه گیری: براساس نتایج به دست آمده، مکانیزم اصلی لخته سازی و حذف قطرات روغن از آب با استفاده از FCS، جاروب و به دام انداختن قطرات در ساختار فلاکهای FCS تشخیص داده شد که با افزایش غلظت یون های H+ تحت pH اسیدی تقویت گردید. همچنین، آزمونهای ته نشینی نشان دهنده قابلیت بالای ته نشینی فلاکهای حاوی روغن بود که که دلیل این امر وجود ذرات معدنی در ساختار FCS بود. بعلاوه این آزمونها نشان داد که تاثیر پارامتر عملیاتی pH بر کیفیت فلاکها و قابلیت ته نشینی آنها، نسبت به تاثیر پارامتر عملیاتی دوز FCS بیشتر است. مشاهدات میکروسکوپی به خوبی نشان دهنده تجمع قطرات روغن در ساختار فلاکها بود. به طور کلی، نتایج نشان داد که FCS به عنوان ماده لجن دورریز تصفیه خانه های آب، کارایی قابل توجهی در حذف روغن از امولسیون آب- روغن دارد.

کلیدواژه ها:

حذف روغن از آب ، فرایند انعقاد و لخته سازی ، لجن تصفیه آب ، پارامترهای عملیاتی ، قابلیت ته نشینی فلاک.