نام پژوهشگر: عباس شویدی
افسانه فرجی غلامرضا اسدالله فردی
حوض های ته نشینی ثانویه که معمولاً در تصفیه خانه های فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرند، به فضای زیادی احتیاج دارند و ذرات معلق ریز را به خوبی حذف نمی کنند. این مطالعه به منظور بررسی امکان استفاده از ته نشین کننده لوله ای به عنوان حوض ته نشینی ثانویه در یک تصفیه خانه فاضلاب به شیوه لجن فعال و در مقیاس پایلوت، به انجام رسیده است. همچنین امکان بهبود کارایی ته نشین کننده لوله ای به وسیله کاهش قطر لوله ها از طریق دو مرحله ای کردن عملیات ته نشینی بررسی شد و نتایج حاصل با خروجی تصفیه خانه مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج مطالعات پایلوتی صورت گرفته نشان داد میزان حذف ذرات معلق و کدورت از واحد یک مرحله ای از زمان ماند 20 دقیقه به بعد در لوله ها تغییر قابل توجهی نکرده و می تواند خروجی در محدوده استاندارد محیط زیست ایران برای تخلیه به آبهای سطحی ایجاد کند. میانگین درصد حذف ذرات معلق برای واحد یک مرحله ای در زمان ماند 20 دقیقه در لوله ها %97/6درصد و برای حوض ته نشینی تصفیه خانه با زمان ماند شش تا هشت ساعت، به ترتیب 98/2درصد گزارش شده است. همچنین نتایج نشان داد ته نشینی دو مرحله ای می تواند خروجی با کیفیت بهتر(97.8%) و در زمان ماند کوتاه تر (15 دقیقه) نسبت به واحد یک مرحله ای ایجاد کند. در طول آزمایش ها، تجمع جامدات و گرفتگی ناشی از آن در لوله ها مشاهده نگردید. لذا می توان حداقل قطر را برای واحد یک مرحله ای پنج سانتی متر پیشنهاد نمود.
مهدی نصیری مجتبی فاضلی
از آنجا که توان آلایندگی بسیار بالای شیرابه در محل دفن زباله شهرهای ایران می تواند خطر بالقوه ای برای آبهای زیرزمینی و محیط زیست در بر داشته باشد، لذا مدیریت و تصفیه این شیرابه از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. مهمترین ویژگی در آلودگی شیرابه آن است که بخش عمده ای از بار آلودگی قابل تجزیه بیولوژیکی نمی باشد و در واقع بخش عمده ای از میزان بار آلودگی تجزیه ناپذیر بیولوژیکی می باشد. به عبارت دیگر نسبتbod5/cod کمتر از 15/0 است. نکته مهم دیگر در تصفیه شیرابه وجود فلزات سنگین و همچنین مواد مضر سمی می باشد که شرایط را برای انجام فرایندهای بیولوژیکی نامناسب می سازد. از اینرو تصفیه شیرابه با استفاده از روش های بیولوژیکی نمی تواند از کارایی قابل قبولی در حذف مواد آلی که بخش قابل توجهی از مولفه های کیفی شیرابه را تشکیل می دهند، برخوردار باشد. در این تحقیق پس از برداشت نمونه از شیرابه زباله مکان دفن زباله کرج واقع در منطقه کیانمهر، نمونه به آزمایشگاه حمل گردید. در ابتدا آزمایش های لازم جهت تعیین خصوصیات کیفی شیرابه انجام شد. نسبت? bod5/cod در شیرابه خام 15/0 بدست آمد و بدین ترتیب شیرابه خام قابلیت تجزیه بیولوژیکی پائینی دارد. در قدم اول با استفاده از پلکسی گلاس راکتوری به حجم ? یک لیتر برای انجام فرایند اکسیداسیون توسط ازن در طول تحقیق ساخته شد و اقدامات اولیه از جمله ژنراتور ازن و متعلقات آن با ظرفیت تولید gr/h5 خریداری و نصب گردید. سپس شیرابه را به راکتور وارد نموده و کار اکسیداسیون شیمیایی با ازن زنی انجام پذیرفت. در این مرحله با توجه به میزان کاهش cod و رنگ و میزان افزایش نسبت bod5/cod مقدار ازن لازم، زمان تماس وph? مناسب برای بهترین کارایی و راندمان تعیین گردید. با استفاده از روش اکسیداسیون شیمیایی(ازناسیون) تصفیه پذیری شیرابه تولیدی در محل دفن زباله و کارخانه کمپوست شهر کرج با استفاده از اکسیداسیون شیمیایی افزایش چشمگیری داشت.
وحید آقابالایی مجتبی فاضلی
چکیده هدف از این مطالعه بررسی تصفیه پذیری پساب های امولسیونی حاوی سیال برش کاری که به عنوان خنک کننده و روان کننده در صنایع ماشین کاری و فرزکاری مورد استفاده قرار می گیرد می باشد. به دلیل بالا بودن میزان cod و بالا بودن سمیت پساب حاوی سیال برش کاری دفع و تصفیه این نوع پساب باعث تحمیل هزینه های بالا بر صنایع برش کاری و ماشین کاری می شود. حجم پساب برش کاری تولیدی در کل دنیا در حدود 8/3-6/7 میلیون مترمکعب در سال می باشد که معادل این حجم فاضلاب روغنی تولید می گردد. در ایران نیز این نوع پساب در شرکتهایی مانند هواپیما سازی، خودرو سازی و سایر صنایع مشابه تولید می شود. با توجه به نسبت پایین (62758 mg/l) bod(540 mg/l)/codاین فاضلاب که کمتر از 1/0 است، روش های بیولوژیکی برای تصفیه آن موثر نمی باشد. در این تحقیق از روش اکسیداسیون پیشرفته فنتون برای تصفیه فاضلاب حاوی سیال برش کاری استفاده شده است. آزمایشات فنتون در دستگاه جارتست انجام پذیرفته و علاوه بر آن، اهم مطالعات در خصوص انواع روش های تصفیه فاضلاب حاوی سیال برش کاری در جهان مورد بررسی قرار گرفته است. راندمان فرآیند اکسیداسیون با معرف فنتون به خصوصیات فاضلاب، ph، زمان تماس واکنش، غلظت fe2+ و h2o2 بستگی دارد. از آنجائیکه یون های فروس و فریک هر دو منعقدکننده می باشند، لذا در تصفیه فاضلاب با فرآیند فنتون عملکرد توام اکسیداسیون و انعقاد بوسیله لجن آهن تولید شده در حذف ترکیبات آلی نقش دارند. نتایج آزمایشات نشان داد که فرآیند اکسیداسیون با معرف فنتون نقش موثری در تصفیه و حذف cod این فاضلاب دارد، زیرا این فرآیند مزایایی همچون زمان واکنش کوتاه، بهره برداری ساده،کاهش حجم لجن تولیدی و بهره وری در هزینه ها را به دنبال دارد. بالاترین کارایی حذف cod برابر با 31/88 درصد در میزان غلظت پراکسیدهیدروژن و سولفات آهن، به ترتیب برابر با 50 و 10 گرم درلیتر، ph برابر 3 و زمان واکنش60 دقیقه بدست آمد. همچنین بیش از 90 درصد از حذف cod در 15 دقیقه ابتدایی واکنش فنتون صورت پذیرفت که این مورد در هزینه ساخت تاسیسات بسیار حائز اهمیت می باشد. مقایسه روش های اکسیداسیون فنتون و انعقاد شیمیایی نشان داد که حداکثر حذف cod و حداقل کاهش حجم لجن در میزان غلظت پراکسیدهیدروژن و سولفات آهن، به ترتیب برابر با 50 و 10 گرم درلیتر حاصل گردید. مقایسه روش های اکسیداسیون فنتون و انعقاد شیمیایی نشان داد، فرآیند فنتون از نقطه نظر کارایی حذف cod و میزان تولید لجن موثرتر از انعقاد شیمیایی با کلرورفریک می باشد. کلمات کلیدی: سیال برش کاری ، تصفیه فاضلاب، معرف فنتون ، فرآیند اکسیداسیون پیشرفته شیمیایی ، رادیکال هیدروکسیل
علی ابریشمی عباس شویدی
استفاده مجدد از پساب تصفیه خانه های فاضلاب شهری بویژه برای آبیاری فضای سبز و کشاورزی بدلیل کاهش میزان استحصال آب از منابع محدود متعارف تامین آب در دسترس، همچنین امکان تامین مواد مغذی و تاثیر آن بر باروری خاک مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق، ارزیابی جامع امکان استفاده مجدد از پساب از طریق مطالعات امکان سنجی و بررسی تاثیر پرورش گیاه تحت شرایط آبیاری با پساب خروجی از تصفیه خانه فاضلاب شهرک شهید محلاتی تهران بود. پساب مزبور از لحاظ مشخصه های کیفی پساب در محدوده استانداردهای سازمان محیط زیست ایران و سازمان بهداشت جهانی بوده مناسب آبیاری فضای سبز می باشد. این تحقیق به صورت گلدانی و در قالب طرح کاملاً تصادفی و در سه تکرار با کشت گیاه آفتابگردان روغنی انجام شد. مقایسه نتایج حاصل در زمینه رشد و عملکرد گیاه و تغییر مشخصات کیفی خاک تحت شرایط تیمار از آب چاه و مخلوط آنها انجام پذیرفت. بر اساس نتایج بررسی های آزمایشگاهی میزان رشد و وزن خشک اندام های مختلف گیاه، بعنوان تابعی از شرایط تیمار در مرحله زایشی تا برداشت نهایی متفاوت می باشد. به عبارت دقیق تر، میزان وزن دانه، ارتفاع بوته، قطر طبق و بازده محصول در هر گلدان تحت شرایط آبیاری با پساب بطور متوسط و به ترتیب تا 21، 14، 27 و 40 درصد نسبت به تیمار آب چاه افزایش نشان می دهد. همچنین مشخص گردید که میزان نیتروژن، فسفر و پتاسیم جذب شده در گیاه مطابق با شرایط آبیاری به ترتیب در اندام های برگ، دانه و ساقه از تفاوت معنی داری برخوردار است. مطالعات کیفی خاک نیز نشان داد که آبیاری با پساب موجب کاهش کیفیت خاک نشده و تنها غلظت نیتروژن، فسفر و مواد آلی در آن افزایش معنی داری پیدا می کند (بهبود باروری خاک). پساب تصفیه خانه نه تنها موجب کاهش کیفیت محصولات و خاک نشده بلکه به رشد و افزایش بازدهی منتهی می گردد. با این وجود پیشنهاد می گردد جهت پیشگیری از تاثیرات منفی کیفی درازمدت، مخلوط آن با آب چاه برای آبیاری مورد استفاده قرار گیرد.
علی احمدیار عباس شویدی
امروزه به منظور ارتقای کیفی منابع آب سطحی و زیرزمینی و تخصیص بهینه آن بین ذینفعان با شرایط و نیازهای گوناگون، استفاده از رویکردهای مبتنی بر مدیریت کمی و کیفی پیشنهاد می شود. در این زمینه، تعریف چارچوب ها و الگوهای تجارت مجوز انتشار آلودگی (و یا تجارت کیفیت آب) بعنوان یک روش نوین در مدیریت کیفی منابع آب سطحی مطرح می باشد. در این ساختار، استانداردهای محیط محور که ظرفیت های اجتماعی و زیست محیطی را در نظر می گیرند، جایگزین استانداردهای متعارف تخلیه محور برای تصفیه خانه ها و منابع آلاینده می شوند. بدین ترتیب، سازمان های نظارتی همچون سازمان حفاظت محیط زیست تنها با پایش یک نقطه مشخص، می تواند بر عملکرد کلیه ذینفعان و منابع آلاینده بالادست نظارت نماید. از طرفی، منابع آلاینده بدلیل انگیزه های نظارتی و اقتصادی، وارد تعامل با یکدیگر خواهند شد. در این پژوهش، تأثیر استفاده از الگوی تجارت کیفیت آب در منابع آب سطحی مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور، رودخانه کرج، حدفاصل ایستگاه هتل گچسر تا پل خواب (ورودی سد امیرکبیر) بعنوان محدوده مورد مطالعه قرار می گیرد. در این راستا، با استفاده از اطلاعات کمی، کیفی، کاربری اراضی، و شرایط هیدرودینامیکی، رودخانه توسط نرم افزار qual2k شبیه سازی و واسنجی شده تا کیفیت نقطه پایش در شرایط مختلف، میزان ضریب تأثیر هریک از منابع آلاینده اصلی، و حداکثر بار مجاز تخلیه شناسایی شود. مطابق نتایج حاصل، سه منطقه مسکونی و روستایی آسارا، سیرا و نسا به ترتیب بعنوان اصلی ترین منابع آلاینده نقطه ای تعیین شده و ضرایب تأثیر آنها به ترتیب 67/0، 23/0 و 1/0 می باشند. سپس با تعریف الگوی تجارت مجوز انتشار آلودگی مشخص شد که منطقه آسارا با افزایش ظرفیت تصفیه خود بعنوان فروشنده مجوز تعیین شده و سایرین بویژه در زمینه نیتروژن و فسفر کل، مجوزهای انتشار را از آسارا خریداری نمایند. در این حالت مجموع هزینه های کل تصفیه تا 11% کاهش می یابد. در ضمن در این چارچوب نوع فرآیند تصفیه نیز مطابق فرآیند لجن فعال و نیزار مصنوعی مشخص گردید. در نهایت می توان چنین نتیجه گرفت که استفاده از مدل تجارت کیفیت آب در محدوده مورد مطالعه امکان پذیر بوده و به بهبود کیفیت منابع آب منتهی می شود؛ اما در مطالعه مقایسه ای با رودخانه قره سو کرمانشاه مشخص شده است که وجود منابع آلاینده غیرنقطه ای (مانند زمین های کشاورزی گسترده)، ورود بار آلی زیاد به منابع آب سطحی، و غلظت بالای نیتروژن و فسفر در مقایسه با bodمی تواند به افزایش کارآمدی این سیستم مدیریتی و کاهش قابل ملاحظه هزینه های ساخت و راهبری واحدهای تصفیه بیانجامد.