استفاده از مواد جاذب طبیعی و مصنوعی به منظور بهبود کیفیت پساب در تغذیه مصنوعی آبهای زیرزمینی

با توجه به حاکم بودن اقلیم خشک و نیمه خشک بر گستره پهناوری از ایران و کمبود شدید آب در بسیاری از مناطق، امروزه کاربرد مجدد آب های با کیفیت نه چندان مطلوب و فاضلاب ها مورد توجه قرار گرفته است .تغذیه مصنوعی با پساب تصفیه شده، روشی کاربردی برای جبران کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود. یکی از روش های معمول در این زمینه، پخش سطحی پساب در حوضچه های نفوذ و گذر آن از لایه های خاک و سرانجام رسیدن آن به آب های زیرزمینی می باشد. در این روش به دلیل فرآیندهایی که در محیط غیراشباع خاک و در محدوده آب های زیرزمینی رخ می-دهد، تصفیه فاضلاب به حد مطلوبی صورت می پذیرد و آن را سیستم تصفیه آبی- خاکی می نامند. برای بررسی شرایط حاکم بر این فرآیند و با هدف حذف فلزات سنگین موجود در پساب، آزمایشی با استفاده از40ستون پلی اتیلن با قطر 9 و ارتفاع 150 سانتی متر طراحی شد. برای پر کردن ستون ها از مخلوط دو نوع بافت خاک شن لومی و لوم و سه جاذب هماتیت، زئولیت و سرباره کنورتور به عنوان اصلاح کننده خاک استفاده شد. برای بررسی اثر دوره های خشک و غرقاب متفاوت بر روی عملکرد سیستم و نقش آن در احیای هدایت هیدرولیکی و فرآیند حذف نیتروژن پساب از دو گزینه مدیریتی متفاوت استفاده شد. گزینه های مدیریتی اعمال شده شامل غرقاب طولانی مدت (2 هفته غرقاب، 2 هفته خشک) و میان مدت (1هفته غرقاب، 1 هفته خشک) بود. ستون ها با پساب تصفیه خانه شاهین شهر و با افزودن مقدار مشخصی فلز سنگین به آن تغذیه شد. در پایان هر دوره غلظت کلسیم، منیزیم،کلر، بی کربنات، کادمیم و سرب، نیترات و تغییرات اسیدیته و قابلیت هدایت الکتریکی زه آب ستون ها بررسی شد. در یک دوره فسفر زه آب نیز اندازه گیری شد. هدایت هیدرولیکی ستون ها نیز با فاصله یک روز در میان اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که غلظت سرب و کادمیم زه آب خروجی با گذشت زمان کوتاهی به مقدار ناچیزی (غیر قابل تعیین توسط دستگاه جذب اتمی) رسید اما اسیدیته و قابلیت هدایت الکتریکی تفاوت چندانی نکرد، مقدار کلسیم و منیزیم زه آب به تدریج کاهش یافت و به تدریج مقدار آنیون های موجود در زه آب ستون ها نیز افزایش یافت. البته باید به این نکته توجه داشت که پس از افزایش غلظت آنیون ها در زه آب ستون ها، کماکان این مقادیر از استانداردهای جهانی کمتر بوده است و از این نظر مشکلی را ایجاد نمی کند. غلظت نیترات نیز در زه آب تمام ستون ها افزایش یافته و مقدار آن در ستون ها با مدیریت 1 هفته به صورت معنی داری بیشتر از ستون ها با مدیریت 2 هفته بود. حذف فسفر توسط تمام ستون ها بیش از 91 درصد بود. آزمایش های همدمای جذب سطحی نیز با استفاده از سه جاذب انجام شد. فرآیند جذب کادمیم و سرب توسط سه جاذب به دلیل داشتن ضرایب همبستگی بالاتر برای معادله فروندلیچ نسبت به معادله لانگمویر، توسط این مدل بهتر توصیف شد. بالاترین درصد حذف کادمیم با استفاده از سرباره و در مورد سرب با استفاده از هماتیت حاصل شد.