-
یکی از بخش هایی که در برنامه های توسعه خصوصا در کشورهای در حال رشد باید مورد توجه قرار گیرد، بخش روستایی و کشاورزی است. پیشگیری از بیماری های مرتبط با آب در تامین سلامت مردم نقش اساسی دارد. تاسیسات فاضلاب روستایی از جمله تاسیسات زیربنایی در مناطق روستایی است که در ارتقا سطح بهداشت عمومی و حفاظت از محیط زیست نقش اساسی دارد. این موضوع در مناطق روستایی کشور که بعضا فاقد تاسیسات جمع آوری و تصفیه و توزیع آب آشامیدنی و عموما فاقد تاسیسات جمع آوری و تصفیه فاضلاب می باشند، اهمیت بیشتری پیدا می کند. در این میان تامین آب آشامیدنی بهداشتی و جمع آوری و دفع بهداشتی فاضلاب برای روستاها خصوصا در مناطق کم آب اهمیت ویژه ای داشته و خواهد داشت. این مهم با داشتن آمار کافی و دقیق از وضعیت روستاها و جمع بندی تجربیات قبلی و برنامه های گذشته و تجربیات سایر کشورها امکان پذیر خواهد بود. به منظور گروه بندی و سپس اولویت بندی روستاهای کشور برای احداث تاسیسات فاضلاب ابتدا معیارهای تعریف شدند. پس از تعیین و تعریف معیارها جهت مشخص شدن اهمیت و ارزش هر کدام از آن ها نسبت به یکدیگر، ارزش هر یک مشخص گردید. برای ارزش گذاری معیارها از اعداد 2، 1 و 3 استفاده شده است بر این اساس اگر ارزش یک معیار 3 و ارزش دیگری 1 باشد به این معنی است که اهمیت و ارزش معیار اول سه برابر معیار دوم می باشد. در مرحله بعدی زیر معیارهای هر یک از معیارها تعریف شده و امتیازهای بین 1 تا 10 به آن ها تعلق گرفت. سپس با توجه به وضعیت موجود در روستاهای کشور، در محدوده حداقل و حداکثر مجموع وزن امتیازها کل روستاهای کشور به 10 گروه تقسیم شدند. گروه بندی بر این اساس صورت گرفته است که در حال حاضر ضرورت احداث تاسیسات فاضلابی در گروه های دهگانه از بالا به پایین با افزایش امتیاز کل بیشتر شده و گروه هایی که دارای امتیاز بالا باشند در اولویت قرار می گیرند.
کلید واژگان: سیستم تصفیه فاضلاب, مدیریت تصفیه فاضلاب, اولویت بندی, روستاها, فاضلاب -
در این مطالعه مدل های ریاضی ارتباط بین متغیرهای فاضلاب ورودی و خروجی تعیین گردید. نتایج آزمون ضریب همبستگی چند متغیره نشان داد که دو متغیر (TSS،TDS) بهترین ارتباط را با COD و EC خروجی دارا می باشد و ضرایب همبستگی ارتباط بین COD با TDS وTSS به ترتیب برابر با 83% و90% می باشد. نتایج روابط خودهمبستگی میانگین متحرک جامع نشان داد گام زمانی یک روز بهترین رابطه را نسبت به سایر مدل ها در تخمین COD دارد. لذا با استفاده از مدل های خطی و غیرخطی و کلاس بندی تغییرات با داده های نرمال و غیرنرمال مقادیر روزانه COD از مقادیر روز قبل TSS و TDS تخمین زده شد. اما ضرایب همبستگی بدست آمده رضایت بخش نبودند. در نهایت از انطباق سیستم های فازی استفاده گردید که مدل شبیه سازی حاصله مطابقت خوبی (76/0=R2) نشان داد. نتایج نشان داد که منحنی تغییرات COD(t) نسبت به TDS(t-1) دارای یک نقطه عطف می باشد که در TDS(t-1) برابر ppm 1746 اتفاق می افتد. در این مقدار TDS توان پالایش زئولیت معادل COD برابر 52 خواهد بود. این نقطه آستانه تاثیرپذیری زئولیت بر تصفیه آب در خصوص COD می باشد. برای مدیریت تصفیه فاضلاب میزان آلاینده های ورودی به ایستگاه و همچنین حجم فاضلاب عبوری از کانال زئولیت باید به طور همزمان کنترل شوند.کلید واژگان: بهینه سازی, زئولیت, شبیه سازی فازی, فاضلاب صنعتیExperimental
Wastewater station and monitoringWater Reclamation Plant is located in Shiraz industrial town, Fars, Iran. Wastewater of 1100 small and medium industrial units are collected through the sewage system and treated in this station. Its capacity is 2500 m3 per day but now, loaded wastewater is only about 1200 to 1500 m3 per day. Treatment Methods is completely biological and chemical purification method does not use in reactors. Logon and stilling pond with anaerobic system, UABR system, UASB, Selector, SBR and wetland are the parts of this plant. Biological treatment starts from anaerobic lagoons, that wastewater fixation done there, afterward gas and methane produced as a result of bacterias activity. At this point, pollution concentration decreased and the amount of COD reduced. In order to wastewater could achieve suitable retention time to provide sufficient time for the biological response, two lagoons and a stilling pond designed between the lagoons that is Plug Flow reactor type. This system will reduce energy consumption and operating costs. Depth of lagoons is about 5 to 6 meters and stilling pool depth is 120 cm in stilling pond sewage find enough time to complete the biological process. Wastewater inters to lagoon1initially and after crossing the stilling pool sheds to the lagon2. In stilling pool sewage find enough time to complete the biological process. Sludge deposited along the way and not transferred to the next unit, sludge are drains from lagoons once a week.
DataChanges in effluent before and after crossing the zeolite channel were measured according intended indices in the laboratory by regular sampling (90 samples during 3 month). PH, temperature, TSS, TDS, EC, and COD of wastewater that loaded and exceeded to zeolite channels were measured. Same analysis methods were applied to determine the effluent characteristics.
Modeling processIn order to model the effect of zeolite channels on the wastewater characteristics at first the relationship between daily values of (EC) and COD of exceeding effluent from Shiraz industrial town treatment plant after crossing the zeolite channel according other examined factors of loaded wastewater was studied. For this purpose, values of indicators such as PH, temperature, TSS, TDS, of loading wastewater was used as known values and factors such as EC, and COD were considered as unknown values. Correlation coefficient was used to predict wastewater quality parameters. Then curve fitting approach was used to consider several linear and non- linear models to simulate this correlation. This method was used to find the correlation coefficients between exceeding COD and EC and other loaded factors from industrial wastewater. The results of forecasting models in the calibration phase and the results of their validation process were used to select the appropriate model.
Performance of models, were studied according to Root Mean Square Error (RMSE). Then, curve fitting approach used to achieve a simulation model on relationship between the normalized data of exceeded daily COD and loaded TDS on previous day. Several linear and non linear models based on curve fitting approach used to find a simulation model for defining the relationship between the normalized data of exceeded daily COD and loaded TDS at previous day. Then cluster analysis and the fuzzy inference system applied to improve the simulation of this relationship. The best correlation coefficient and p-vale were obtained between the exceeded values of EC and the loaded values of TSS for each day. Equations could be shown as follow:CODE (t)= F(TDSL(t))(2)
ECE(t)= F(TSSL(t)) (3)
The correlation coefficients of COD with TDS, and COD with TSS were 83% and 90%, respectively. Because measuring TDS is easier than the TSS then equation 2 was selected to estimate COD.
ARIMA models results offered the log time of one day have the best relationship than other models. Daily changes in TSS and TDS according to their value of the one day before predicted. This model predicted EC(E) and COD(t) through TSS(L) and TDS(t-1). As a result, the decision maker could be having the optimization analysis by means of practical strategies to change the collection network or Zeolite filtration capacity.
CODE(t)= F(TDS L(t-1))(4) ECE(t)= F (TSS L(t-1)) (5)
After that curve fitting approach with and without normalized data were used, to achieve a function of CODE(t) based on TDSL(t-1) and ECE(t) with TSSL(t-1). These approaches couldnt improve the regression coefficient of each linear and nonlinear function too. Weak relationships between CODE(t) and TDSL(t-1) is the cause of how data distribution which are illustrated in figure3. As shown in table 4 it was assumed that this trend has the fuzzy behavior and using the fuzzy inference systems (FIS) model was appropriate to simulate this distribution. Therefore, at first the membership functions of input (TDS (t-1)) and output (COD (t)) variables in Mamdini approach was defined based on the average of each class.
Result and discussionWith the study purposes of achieving the appropriate model of variability of TDS(L), TSS(L), and exceeded COD(E), EC(E), no significant correlation coefficient were obtained by analyzing approaches such as multivariate, curve fitting with linear and nonlinear models, time series, and clustering with and without normalized data. Therefore, the results of classification were utilized to define the mean and range of each membership function for input variables TDS(t-1) and the output COD(t).
As noticed, fuzzy roles describe data distributions of input and output variables which other deterministic models couldnt consider subject matter. Feature of fuzzy roles in this point caused a good conformity with estimated and measured values of exceeded COD(t) with R2 = 0.76. As a result, fuzzy behavior assumption of data distribution was admitted. The result of simulation model showed that data distribution of input variables TDS(t-1) and the output COD(t) function was similar to S shape curve. It could be refer to Zeolite channels filtering capacity.
FIS simulation model had good corresponding with distribution of measured and observed data of COD (t) R2 = 0.76. As seen in figurer 3 and 4, Zeolite filtering capacity may be affected by other factors. Low input of TDS observed when rainfall occurred, so entering wastewater content and loaded TDS affected by runoff.
The result of simulation model showed that a certain range of TDS exists in which Zeolite could be effective. In this study, TDS threshold occurred in 1746ppm in which COD is equal to 52. Result obtained in this study indicated that, fixed value of soluble solids concentration on mass transfer of wastewater entering the treatment plant had important role in the effectiveness of Zeolite filtration.
As seen in figurer 4c and 5, while loaded TDS was low and high, then exceeded COD was high and low or closed to standard level, respectively. This result indicated that Zeolite filtering capacity maybe affected by other factors. Low input of TDS observed when rainfall occurred, so entering wastewater content and loaded TDS affected by runoff. In the other word, while the volume of wastewater increased during this period, TDS values decreased.
In this condition, loaded wastewater was more than daily filtering capacity of Zeolite Channel. Although TDS values were low, the volume of wastewater entering to the treatment plant was high then Zeolite channel could not operate its ion exchange capacity appropriately. Its filtering operation was better when a few wastewaters with more TDS value entered to the Zeolite channel. Finally, this result could be achieved that to manage wastewater treatment loaded amount of pollutants and mass transfer of wastewater trough Zeolite channel should be controlled together.
The best regression coefficient of EC(E) with the TSS(L) was less than 0.5. Curve fitting approaches could not improve the regression coefficient of each linear and nonlinear function too. Based on the results of clustering analysis the ranges of ECE(t) and TSSL(t-1) variables classified into three major classes. FIS simulation model had not good corresponding with distribution of measured and observed data of ECE (t).Keywords: Optimization, zeolite, Fuzzy simulation, Industrial wastewater -
زمینه و هدفتخلیه فاضلاب بیمارستانی به محیط زیست انسانی به خصوص آبهای سطحی و زیر زمینی مخاطرات و معضلات عمده ای را برای انسان ایجاد می نماید. لذا در این مطالعه سعی بر این است که وضعیت تصفیه و دفع فاضلاب بیمارستان های استان کرمانشاه در سال 91-1390 مورد بررسی قرار گیرد.مواد و روش هاتحقیق حاضر به روش توصیفی- تحلیلی انجام گرفته است که جامعه مورد مطالعه شامل تمامی بیمارستان های استان کرمانشاه (19 بیمارستان خصوصی و دولتی) می باشد. ابزار و روش گردآوری داده ها از طریق چک لیست تنظیم شده (شامل 18 سوال مربوط به مشخصات عمومی و اختصاصی بیمارستان در مورد وضعیت تصفیه و دفع فاضلاب آن) بوده که با مراجعه حضوری تکیمل گردید. در نهایت داده های حاصله در قالب جداول و نمودارهای توصیفی ارائه گردید.یافته هانتایج نشان داد که از مجموع 19بیمارستان، 7بیمارستان(8/36% کل بیمارستان ها) دارای سیستم تصفیه فاضلاب در حال بهره برداری(فعال)، 5بیمارستان(4/24%) دارای سیستم تصفیه فاضلاب غیر فعال و 7 بیمارستان(8/36%) تصفیه خانه فاضلاب ندارند.بحث و نتیجه گیریبا توجه به اینکه تخلیه فاضلاب بیمارستانی بدون تصفیه مناسب به شبکه فاضلاب شهری برای انسان و محیط زیست خطرات عدیده دارد لذا عدم وجود تصفیه خانه فاضلاب فعال در 12 بیمارستان استان(15/63%) نگرانی محسوب می شود. بنابراین اخذ سیاست هایی برای احداث سیستم تصفیه فاضلاب در کلیه بیمارستان ها و بهره برداری آن توسط شرکت ها و افراد متخصص در این زمینه، کلرزنی فاضلاب خام(و در صورت امکان فاضلاب تصفیه شده) جهت کاهش بار آلودگی ورودی به شبکه جمع آوری و تصفیه خانه ی فاضلاب شهری، نظارت کافی مسولین بهداشتی، شرکت آب و فاضلاب و دیگر سازمان های مرتبط از جمله موادی است که می تواند در جهت برآورده کردن استانداردهای لازم در یک بیمارستان و استقرار سیستم مدیریت زیست محیطی (ISO14000) در تنظیم فرآیندهای مدیریت جهت ارتقاء کیفیت دفع فاضلاب بیمارستان ها بسیار موثر باشد.
کلید واژگان: تصفیه خانه, فاضلاب بیمارستانی, استان کرمانشاهBackground And AimsThe discharge wastewater of hospital into surface and groundwater to be provide the major risks and challenges for the human. So, this study is an attempt to be examined the treatment and disposal of hospital wastewater status in Kermanshah Province in 2011-12.Materials And MethodsThis study is a descriptive - analytic study was conducted that included all hospitals in Kermanshah province (19 private and public hospitals). Tools and methods of data collection through the Czech list (including 18 questions about general and specific information on the status of hospital treatment and sewage disposal) that were matched with the person. Finally the resulting data were recorded in the form of tables and graphs.ResultsThe results showed that total of 19 hospitals, 7 hospitals (36.8% of all hospitals) have a wastewater treatment system in use (active), 5 hospitals (24.4%) with a wastewater treatment system inactive and 7 Hospital (36.8 %) do not have a wastewater treatment plant.ConclusionAccording to numerous risks that humans and the environment are faced with result in hospital wastewater discharged into municipal sewers, so the lack of wastewater treatment in 12 hospitals (63.15%) is concerned. So getting policies for the construction of wastewater treatment systems in all hospital and operation by companies and professionals in the field, chlorinated raw sewage (wastewater treated if possible) to reduce pollution entering the collection and treatment network House of sewage, Adequately monitor the health authorities, water companies and other related organizations are alternatives that can be very effective to meet the standards required in a hospital and Environmental Management System (ISO14000) in set of management processes to improve the quality adjustment of hospital waste.Keywords: treatment plant, hospital wastewater, Kermanshah province -
تصفیه خانه های فاضلاب به عنوان یکی از مهم ترین زیرساختهای شهری، وظیفه بازیافت آب و مواد مغذی را از فاضلاب جمعآوری شده از منازل و واحدهای صنعتی بر عهده دارند. وقوع شکست در تصفیه خانه های فاضلاب، اغلب پیامدهای نامطلوبی همچون خروج پساب های کاملا تصفیه نشده حاوی انواع آلودگی های شیمیایی و بیولوژیکی از تصفیه خانه و ورود آنها به محیط های شهری و زمین های کشاورزی را به دنبال خواهد داشت که می تواند در سطح جامعه بحران های جدی همچون شیوع بیماری های واگیردار را ایجاد نماید. از این رو شناسایی نقاط آسیب پذیر، تخمین احتمال وقوع حوادث نامطلوب و شدت اثرات ناشی از وقوع این حوادث در تصفیه خانه های فاضلاب به-منظور تدوین و اجرای برنامه های مدیریت ریسک برای مدیران و تصمیم گیرندگان این زیرساخت ها از اهمیت بالایی برخوردار است. در تحقیق حاضر، الگوریتمی به منظور ارزیابی و مدیریت ریسک تصفیه خانه های فاضلاب معرفی شده است. پس از مرحله تشخیص خطر، محاسبه ریسک خطرات از سه جزء تشکیل می شود که عبارتند از: احتمال رخداد، شدت رخداد، و تشخیص رخداد. برآیند ریسک های اجزای یک واحد، ریسک کلی آن واحد از تصفیه خانه فاضلاب را مشخص می نماید. بر اساس نتایج ارزیابی ریسک، راهکارهای مدیریت ریسک متناسب نیز پیشنهاد شده است. برای محاسبه اجزای مختلف ریسک (مقادیر تهدید، شدت خسارت و آسیب پذیری) از تلفیق روش های پرسشنامه تخصصی (اخذ نظرات کارشناسی از خبرگان) و تصمیم گیری چند شاخصه استفاده شده است. همچنین با انتخاب تصفیه خانه فاضلاب جنوب تهران به عنوان یک مطالعه موردی، الگوریتم پیشنهادی ارزیابی شده و مدیریت ریسک سامانه تصفیه خانه در مورد آن پیاده سازی شده است. نتایج حاصل از مطالعه موردی مبین آن است که الگوریتم پیشنهادی به عنوان یک ابزار مدیریتی کارآ، قابل استفاده برای مدیران تصفیه خانه های فاضلاب خواهد بود.
کلید واژگان: ارزیابی و مدیریت ریسک, تصفیه خانه های فاضلاب شهری, تصمیم گیری چند معیاره, تحلیل آسیب پذیریWastewater Treatment Plants (WWTPs) are vital infrastructures for ensuring the human and environmental health. Environmental protection، preventing contamination of underground water resources and promoting public health، are the reasons that the WWTPs systems are one of the most important elements in the civilized societies. Failures in WWTPs operation may lead to adverse outcomes such as untreated wastes exclusion from WWTPs containing various chemical and biological pollutants and their entry into the urban environments and agricultural lands. That can lead to serious crises such as outbreaks of contagious diseases in the community. Hence، assessing the potential risks in WWTPs and designing the prevention and mitigation plans are necessary. In this paper، an algorithm has been proposed for risk assessment and management of WWTPs. In the proposed algorithm، the risk of a specific element of a WWTP is calculated by multiplying three parameters comprising probability of failure، intensity of probable damages، and vulnerability of element. The aforementioned parameters is quantified by means of experts and policy-m ke s’ viewpoints which are elicited from questionnaires. Based on the values of operational risk elements (probability، intensity، and vulnerability)، different mitigation or prevention plans could be proposed to reduce risks. The proposed algorithm has been implemented on the Tehran South WWTP as a case study and earthquake risk in «biogas tanks» and the explosion risk in «disinfection units» gained first and second rank in the results، respectively. Result of this study shows that the proposed algorithm can be employed by managers and policy-makers of WWTPs as a robust and practical decision-making tool.Keywords: Risk Assessment, Management, Wastewater Treatment Plants (WWTPs), Multiple Criteria Decision Making Methods, Vulnerability Assessment -
به منظور نیل به توسعه پایدار، در کنار پیاده سازی سیستم های مدیریت انرژی در تصفیه خانه های فاضلاب و کاهش میزان مصرف انرژی، باید به دنبال راه هایی برای جبران تمام یا بخشی از انرژی مصرفی تاسیسات تصفیه فاضلاب، از طریق استفاده از پتانسیل های فاضلاب ها برای تولید انرژی بود. در حال حاضر تولید بیوگاز در رآکتورهای بی هوازی، کشت ریزجلبک و پیل های سوخت میکروبی از روش های شناخته شده تولید انرژی همزمان با تصفیه فاضلاب هستند. با توجه به تنوع پارامترهای تاثیرگذار در فرایندهای تولید انرژی از فاضلاب، انتخاب فرایند بهینه، پیچیده و مشکل است. اولین گام در این مقوله، شناخت معیارهای انتخاب و بررسی نحوه تاثیرگذاری آن ها است. در این پژوهش، اولویت بندی و انتخاب بهترین گزینه برای تولید انرژی از فرایندهای تصفیه فاضلاب براساس معیارهای فنی، اقتصادی، مدیریتی و زیست محیطی به روش تحلیل سلسله مراتبی AHP و برمبنای نظرخواهی از کارشناسان و با تاکید ویژه بر زیرساخت های کشور انجام شد. در نهایت، روش تصفیه بی هوازی با وزن 540/0 به عنوان گزینه مناسب مشخص شد و روش تصفیه ریزجلبکی با وزن 330/0 و پیل سوخت میکروبی با وزن 130/0 در اولویت های بعدی قرار گرفتند.
کلید واژگان: رآکتور بی هوازی, ریزجلبک, پیل سوخت میکروبی, تحلیل سلسله مراتبی, انرژیIn order to achieve sustainable development, along with implementation of energy management systems in wastewater treatment plants and reduce energy consumption, must try to offset all or part of the energy consumption of sewage treatment facility from potential of wastewater for energy production. Currently, biogas production in anaerobic reactors, microalgae cultivate and microbial fuel cell are known methods of producing energy simultaneous with wastewater treatment. Several parameters involve in the process of producing energy from wastewaters. Therefore, selection of optimal processes, is complex and difficult. First step is recognition of criteria and evaluate their effectiveness. In this research, prioritization and selection of the best option for energy producing method based on technical, economical, management and environmental criteria were done based on AHP method and experts judgment with special emphasis on the countrys infrastructure. Finally, the priorities determined as anaerobic treatment with 0.540, microalgae with 0.330 and microbial fuel cell with 0.130 weight.Keywords: anaerobic reactors, microalgae, MFC, AHP, Energy -
یکی از مهمترین مواد زائد تولید شونده در تصفیه خانه های متعارف آب، لجن حاصل از فرآیند تصفیه آب است که بهصورت روزانه و در مقادیر قابلتوجه تولید میشود. هدف اصلی این تحقیق، بررسی امکان تخلیه این لجن در سیستم تصفیه فاضلاب شهری مشتمل بر شبکه جمع آوری و انتقال فاضلاب و تصفیه خانه فاضلاب شهر تهران بهمنظور مدیریت موثر زیست محیطی آن از طریق جلوگیری از تخلیه مستقیم به محیطزیست از یک سو و بهره بردن از مزایای این لجن در سیستم فوق است.کلید واژگان: مدیریت لجن, تصفیه آب, تصفیه فاضلاب, کلرور فریک, استفاده مجددThe generated sludge during regular water treatment processes is one of the most important residues of the water treatment plants, which is produced daily in the noticeable amounts. The main purpose of this study is feasibility study of discharging this sludge into municipal wastewater system containing the wastewater collection and transmission network and the treatment plants, with the aim of its effective environmental management via prohibiting its direct discharge into the environment in one hand, and benefiting its advantages in the mentioned system.Keywords: Ferric Chloride, Reuse, Sludge Management, Wastewater Treatment, Water Treatment
-
مواد شوینده یکی از آلاینده های اصلی محیط زیست است که میتواند به تصفیه خانه های فاضلاب نفوذ کرده و بر عملکرد آن ها تاثیر منفی بگذارند. مواد شوینده بر سلامت انسان و سایر موجودات زنده تاثیر مستقیم و غیر مستقیم دارد. بههمین سبب اثرات آن ها نیاز به مدیریت و کنترل دارد. فاضلاب حاوی مواد شوینده یک منبع تجدیدپذیر است که می تواند بازیافت و مجددا مورد استفاده قرار گیرد. تصفیه این نوع فاضلاب ها بهدلیل ترکیبات پیچیده آن و حجم زیاد تخلیه به محیط زیست ناشی از افزایش استفاده از مواد شوینده با افزایش جمعیت جهانی بسیار چالش برانگیز است. در این مقاله انواع سورفکتانت های سنتزی و تاثیرات آن ها بر سلامت انسان و محیط زیست، مشخصات فاضلاب حاوی مواد شوینده با درنظرگرفتن منبع تولید، روش های تصفیه فاضلاب حاوی سورفکتانت و مطالعات انجام شده در این خصوص بررسی شده است. در ادامه بررسی اقتصادی تصفیه فاضلاب حاوی مواد شوینده و چالش ها و دیدگاه آینده فرآیندهای تصفیه فاضلاب حاوی سورفکتانت بیان شده است.
کلید واژگان: فاضلاب شوینده, تصفیه فاضلاب, سورفکتانت, بازیافت پسابDetergent is one of the main environmental pollutants which can penetrate into wastewater treatment plants and negatively affect their performance. Detergents have a direct and indirect effect on human health and other living organisms. For this reason, their effects need to be managed and controlled. Wastewater containing detergents is a renewable resource that can be recycled and reused. The treatment of this type of wastewater is very challenging due to its complex composition, the large volume of discharge into the environment caused by the increase in the use of detergents with the increase in the global population. In this article, the types of synthetic surfactants and their effects on human health and the environment, the characteristics of wastewater containing detergents considering the source of production, the methods of wastewater treatment containing surfactants and the studies conducted in this regard are reviewed. In the following, the economic review of wastewater treatment containing detergents and the challenges and future perspectives of wastewater treatment processes containing surfactants are also stated.
Keywords: Detergents Wastewater, Wastewater Treatment, Surfactant, Wastewater Recycling -
احداث تصفیه خانه های فاضلاب درصورت بازیابی منابع آبی و انرژی، میتواند اثرات محیطی نامطلوب هم چون انتشار گازهای گلخانه ای را توجیه پذیر نمایند. تصفیه و مدیریت لجن یکی از پیچیده ترین و هزینهبرترین بخش های تصفیه خانه بوده و می تواند تا 60 درصد هزینههای سرمایه گذاری اولیه و بهره برداری یک تصفیه خانه فاضلاب را شامل شود. با توجه به اهمیت کاهش مصرف انرژی در تصفیه خانه های فاضلاب از نظر محیط زیستی و اقتصادی، در سال های اخیر تحقیقات زیادی در زمینه خودکفایی تامین انرژی از فاضلاب انجام شده و براساس این هدف تصفیهخانه های فاضلاب متعددی در جهان احداث یا بهینهسازی شده اند. در این مقاله فرآیند MLE1 همراه با هاضم هوازی در تصفیه خانه فاضلاب شرق مشهد با دبی 80،000 مترمکعب در روز از نظر میزان مصرف انرژی و هزینه های سرمایه گذاری اولیه در مقایسه با فرآیندهای پیشنهادی دیگر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان داد میزان انرژی مصرفی در این تصفیه خانه حدود 2 برابر تصفیه خانه های فاضلاب مشابه با فرآیند بهینه است. همچنین اگرچه با تغییر هاضم هوازی به بی هوازی، میزان انرژی از kwh/m3 1 به kwh/m358/0 کاهش خواهد یافت؛ اما لازم است برای کاهش بیشتر انرژی مصرفی و بازیابی انرژی در مقایسه با تصفیهخانههای فاضلاب بهینهسازی یا احداث شده در جهان، از سیستم CHP استفاده نمود. لذا با توجه به مزایای متعدد کاهش مصرف انرژی در تصفیه خانه های فاضلاب ضروری است بهمنظور خودکفایی در تامین انرژی، در انتخاب فرآیند بخش مایع و لجن تصفیه خانه های فاضلاب در دست مطالعه و یا بهینهسازی تصفیه خانه های فاضلاب احداث شده در کشور توجه بیشتری شود.
کلید واژگان: فرآیند تصفیه فاضلاب, هاضم های هوازی و بی هوازی, منابع تولید انرژی, اثرات زیستمحیطیConstruction of wastewater treatment plant, if energy and water resources are recovered, can justify some undesirable effects such as greenhouse gas emissions. sludge management and treatment is one of the most complex and costly parts of treatment plants that can cover up to 60% of initial capital and operation costs of a wastewater treatment plant. Considering the importance of reducing energy consumption in wastewater treatment plants as an environmental and economic point of view, some investigations have done to construct and modify wastewater plants worldwide in order to the self-sufficiency of energy supply recently year. This article is a practical study that the costs of capital and energy consumption were analyzed in comparison with other processes for MLE1 process with aerobic digestion in wastewater treatment plant in east of Mashhad with flow rate of 80000 m3/d. The results show that energy consumption in this system is about 2 times of similar wastewater treatment plants with optimal process. Also, however, the energy level will decrease from 1 kwh/m3 to 0.58 kwh/m3 with the change of aerobic digestion to anaerobic, but it is necessary to use of CHP system for decrease of energy consumption and recovery in comparison with constructed or optimized of wastewater treatment plants in worldwide. Therefore, it is necessary to pay more attention in selecting the process of liquid and sludge section in wastewater treatment plants under studying or optimizing wastewater treatment plants built in the country because of the numerous benefits of reducing energy consumption in wastewater treatment plants, in order to be self-sufficient in energy supply.
Keywords: aerobic, anaerobic digestions, energy generating resources, Environmental effects, Wastewater treatment process -
تعیین انرژی الکتریکی مصرفی در فرایند های مختلف تصفیه خانه شهرک صنعتی نصیرآباد با رویکرد مقدارحذف CODدر این تحقیق تصفیه خانه شهرک صنعتی نصیر آباد از لحاظ مصرف انرژی مورد ارزیابی قرار گرفت، این تصفیه خانه با ترکیب سیستم بیهوازی UABRو هوازیIFAS فعالیت می کند،قبض برق مصرفی در ماه های مختلف سال های 1391و 1392مورد بررسی قرار گرفت و متوسط انرژی الکتریکی مصرفی روزانه به ازای یک متر مکعب فاضلاب ورودی در این سال ها محاسبه شدکه به ترتیب 9.42 و 9.73 بوده است، از طرفی تجهیزات الکترومکانیکی تصفیه خانه ارزیابی شد و انرژی الکتریکی روزانه موثر یعنی انرژی که در عمل تصفیه بهره برداری می شد Kwh 5.6 بدست آمد، میزان انرژی غیر موثر در سال های 1391 و 1392 به ازای یک متر مکعب فاضلاب ورودی 3.82 و 4.13 بوده است، در نهایت این نتیجه حاصل شد که مدیریت مصرف انرژی در تصفیه خانه نصیرآباد به درستی صورت نمی گیرد، با توجه به اهمیت بحث انرژی و افزایش قیمت ها و کاهش منابع تولید انرژی باید اقدامات مدیریتی موثری جهت کاهش مصرف انرژی در تصفیه خانه های فاضلاب صورت پذیرد همچنین متخصصان و طراحان تصفیه خانه های آب و فاضلاب باید در طرح های پیشنهادی خود برای اجرای تصفیه خانه ها به انرژی بر بودن فرایند ها همراه با کارایی مناسب بیشتر توجه نمایند.کلید واژگان: فاضلاب صنعتی, مصرف انرژی الکتریکی, CODIntroductionIn the wastewater treatment industry, the general attentionis mostly paidto the effluent quality standards. Regardless of energy consumption, the treatment plants have been designed based on experience rather than the latest scientific findings.The treatment plants are considered as a part of energy equipment which largely consumed electrical energy.Thus, electricity is the great part of the costs of plant utilization so that 25% -40% of the total costs of the wastewater treatment process is related to energy supplies. Therefore, energy is regarded as an important factor in treatment plant costs.This has caused designers to adopt new methods to reduce energy consumption. The study in 2010 indicated that 50 60% of energyconsumed by treatment plants is related to the aeration process. Nowadays, due to the rapid population growth along with recent advances in technology and industry, the amount of pollution has been increased. In addition, environmental standards for effluent quality and its recycling process for different utilization have become much stricter. What was mentioned above increases energy consumption. Hence,energy efficiency, effectiveness of the plan and the utilized equipment and technologies, energy recovery processes and effective cost management has been recently considered more seriously. Additionally, enhancement ofenergy efficiency, which means a further reduction in energy consumption, greenhouse gases production and operation costs of wastewater treatment plants,has become more important.The principal concern of the wastewater industry has always been measures to meet water quality standards in order to keep public trust.Thus,wastewater treatment plants (WWTPs) are usually designed to meet certain effluent requirements, without major energy consideration. Wastewater treatment plants are generally very energy-intensive and expensive to operate. WWTPs are hardly designed forenergy efficiency in mind. Their design and operation areoften based on intuition and experience, rather than on optimal trajectories or set points. The amount of energy consumed by treatment plants is counted as a major factor todetermineoptimum performance. Moreover, due to the fact that the treatment plant system of industrial zones is energy consuming. Theenergy subsidies have been cut and water and electricity tariffs have been raised, thus, energy management has become far more important. Todesign treatment plant equipment, it is necessary to adopt approaches which lead to reduce energy consumption and improve efficiency. Knowledge ofthe real operating efficiency of WWPTs is the starting point for any energy saving initiative.
A study was conducted in 2012 in Sweden on WWTPs energy consumption in which aeration was controlled to reduce energy consumption in a treatment plant to employ activated sludge which affected the amount of dissolved oxygen, the efficiency of the aeration process, and equally the results from treatment process. The amount of energy consumed by treatment plants depends on air flow rate and consequently the rate of oxygen consumption. The rate of oxygen consumption in the activated sludge system is changed by changing the concentration of ammonium or ammonia in the effluent. Therefore,reduction inthe amount of ammonium in the effluent, have reduced air flow rate and consequently the rate of oxygen and the amount of electricity consumption. A study in 2011 in Spain performed on the factors affecting the plant energy consumption. The results indicated that the average amount of energy consumed by WWTPs depends on the input quality parameters, treatment technology, effluent quality and the size of the plant. Furthermore, the amount of energy consumed by smaller plants per unit area is higher compared withthe larger plants.
In an article in 2012, the amount of energy consumption was studied in each physical unit. This study found that there is a strong relationship between biological activity and demand for electricity. In 2013, a study conducted to optimize pumps performance and aeration process in treatment plants. The results suggested that the pumping stations and the aeration in activated sludge process are the most energy consuming parts in treatment plants which consume 22% and 42% of electrical energy, respectively. Thus, in order to reduce energy consumption, the pumps performance should be improved and aeration processes should be optimized.
In the present study, the wastewater treatment plant (WWTP) of industrial zone of Nasirabad was studied which works with a combination of Up flow Anaerobic Baffled Reactor (UABR) system and Integrated Fixed Activated Sludge (IFAS).
Material andMethodsThe aim of this paper is to calculate the electrical energy in different processes for industrial wastewater treatment plants and also to estimate effective electrical energy to remove1 Kg COD. To this end, Nasir Abad industrial wastewater treatment plant was investigated on the basis of energy.The treatment process includes up flow Anaerobic Baffled Reactor(UABR) coupled with Intergraded Fixed/Film Activated Sludge(IFAS) reactors. The present study was conducted using statistical methods and data collectionthrough observation and field study of wastewater treatment plant of industrial town of Nasirabad. Data wereanalyzed through drawing tables and charts in Excel along with making engineering judgment.
In order to study electrical energy consumption in treatment plant of the industrial zone of Nasirabad, theelectricity bills for different months of 2012 and2013are checked.Theaverage daily electrical energy consumptions per 1cubic meter of wastewater ascalculated during these years were 9.42Kwh and9.73 KWh, respectively. Energy consumption varies at different times of day. Thus, electrical energy falls in three categories namely Peak Load, Medium Load, and Low Load periods. According to the table,thePeak Load was set up by the Electricity Distribution Company of Mazandaran province, Iran. Thus,12 hours out of 24 hours a day is considered to be the Medium Load, 6 hours is considered to be the Low Load, and the remaining 6 hours is considered to be the Peak Load period. However, the beginning and ending time of the each group varies from season to season. The electrical energy consumption relatedto each group (Peak Load, Medium Load, and Low Load periods) is multiplied by the correspondingtimes and the sum is considered as the electrical energy consumption relating to the period.Results And DiscussionThe electromechanical equipment of plant in each unit was examined separately and the energy consumption for each unit was evaluated. The units consist of Pumping station, Grit and grease removal tank, equalization tank, Aeration tank, sand filter, disinfectant system, sludge storage, and filter press. The electrical energy obtained from electrical bills includes the energy consumed by the treatment plant equipment, control room, laboratory, and electrical lighting. In this study, the energy used in the treatment plant units wasconsidered as effective energy and the one used in the sections outside of the units was considered as ineffective energy. For exactspecification ofthe energy consumed by the units (the effective energy) and ineffective energy, the electro mechanic equipment should be examined. Therefore, the field study on the treatment plant of the industrial town of Nasirabad was conducted and different treatment processes were examined. The inflow discharge entered into the treatment plant was approximately 620 m3/day. In order to measure the amount of electrical energy used to remove one kilogram COD, the input and output COD were achieved in mg/lit. The entire procedure of the sampling and testing wasperformed according to the instructions and guidelines provided in the standard methods for examination of water and wastewater. Giventhe fact that the average inflow discharge was in m3/day, the removed COD was defined in Kg/day and the effective energy was in Kwh/ m3, the amount of energy per 1 kilogram COD is in Kw. In this WWTP, about %32 of total electrical energy were used for aeration purposes and about %43 in sludge treatment equipment and %25 in primary treatment, disinfectant system and etc. The influent wasmeasured 620 cubic meter for day and the pump efficiency was assumed %80.The effective daily electrical energy as the energy used in the treatment process was 5.6 Kwh. The non-effective electrical energy that used in other process in Nasirabadindustrial wastewater treatment plant for the years of 2012 and 2013 were calculated 3.82Kwhand4.13kWh. In addition, the amount of electrical energy per 1 kilogram of the removed chemical oxygen demand (COD) was obtained.The use of energy for removing 1 kg COD for the years of 2012 and 2013were equal to 2.68Kwh and 2.5 Kwh.ConclusionBased onthe obtained results, it can be concluded that energy consumption is not effectively managed in the treatment plant of Nasirabadand that efficientuse ofelectrical energy,make it possible to preserve electrical energy sources as a national asset and also for considerableeconomization. Moreover, the effective aeration optimization of the pumps and blowers performance in the aeration basin is an important tool to minimize energy consumption in WWPTs. This is a tool to control the aeration system for aeration is a costly process and closely linked to energy consumption. Therefore, theefforts to reduce the overall energy use in WWTPs have largely concentrated on improvement of pumping and optimization aeration.The sludge management and reduction should be considered more seriously. The electrical energy consumed in pumps and blowers has a direct relationship with the rate of aeration in the basins and the level of pressure drop. More appropriateoptimization of aeration units, effectivemanagement ofthem and use ofthe methods such as employing ultrasonic waves and sending them to the wastewater treatment system, which can change the chemical structure and the size of the particulate organic matters, will increase the rate of biological treatment process and consequently the wastewater treatment.Furthermore, the rate of aeration and electrical energy consumption will be reduced. Additionally, by using these waves, a huge amount of excess sludge will be reduced and, therefore, less electrical energy will be consumed for sludge equipment. Moreover, if treatment plants designed in a way that the produced electrical energy and sludge treatment in anaerobic sector can be utilized to generate electrical energy, the treatment plants remarkably gain sufficient independence from energy sources. Thus, it can be possible to save more electrical energy. With regard to the importance of energy and its related issues, rising prices and reduction of energy supplies, the effective managerial approaches should be adopted to reduce energy consumption in wastewater treatment plants. Furthermore, experts and designers of wastewater treatment plants should more seriously consider the amount of energy wasted in the processes as well as enhance energy efficiency. Furthermore, improving energy independence in WWTPs can be effective for energy saving. It is concluded that according to usage of energy in plants equipment and increase inenergy prices, management of energy consumption should be considered more seriously.Keywords: Industrial wastewater Treatment, electrical energy consumption, COD -
فاضلاب بیمارستان ها، حاوی آلاینده های متنوع و مقدار زیادی میکروارگانیسم های بیماری زا، ویروس ها، عناصر رادیواکتیو و... می-باشد که در صورت عدم تصفیه و دفع مناسب، می تواند آسیب های جدی برای محیط زیست و انسان ایجاد نماید. هدف از انجام این مطالعه، بررسی وضعیت تصفیه و دفع فاضلاب و کیفیت پساب خروجی بیمارستان های دارای تصفیه خانه فاضلاب استان گیلان می باشد. در این پژوهش، ضمن بررسی وضعیت مدیریت فاضلاب در بیمارستان های دارای تصفیه خانه فاضلاب استان گیلان، ارزیابی عملکرد تصفیه فاضلاب یکی از بیمارستان های استان، مورد توجه قرار گرفت و میزان پارامترهای کلی فرم کل، کلی فرم مدفوعی، pH، DO، BOD5، COD، TSS، فسفات کل، آمونیاک، نیترات و نقره در پساب اندازه گیری شده و نتایج حاصل از آزمایشات با استانداردهای سازمان محیط زیست مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج آماری نشان داد که از مجموع 34 بیمارستان استان گیلان، 10 بیمارستان دارای سیستم تصفیه فاضلاب فعال می باشند. هم چنین آنالیز کیفی پساب خروجی تصفیه فاضلاب بیمارستان مورد مطالعه، نشان داد که مقادیر pH، COD، BOD5، DO، فسفات، نیترات، نقره، کلی فرم کل و کلی فرم گوارشی مطابق با استاندارد سازمان محیط زیست بوده، اگرچه کاهش مقادیر آمونیاک و TSS باید مورد توجه قرار گیرد. تعدادی از بیمارستان های استان گیلان فاقد تصفیه خانه فاضلاب بوده و فاضلاب آن ها به شبکه فاضلاب شهری یا محیط های پذیرنده تخلیه می شود و تعدادی از بیمارستان های دارای تصفیه خانه نیز از عملکرد مناسبی برخوردار نمی باشند. لذا تصمیم گیری در خصوص اجرای تصفیه خانه با تکنولوژی های جدید و به روزرسانی فرآیند تصفیه خانه های موجود باید مورد توجه قرار گیرد.
کلید واژگان: فاضلاب بیمارستانی, کیفیت پساب, تصفیه فاضلاب, آمونیاکHospital wastewater contains a variety of pollutants, a large amount of pathogenic microorganisms, viruses, radioactive materials, etc., which unless treated and disposed properly, can cause serious damage to human beings and the environment. The purposes of this study are to investigate the wastewater treatment and disposal conditions and the effluent quality in Guilan hospitals.In this study, besides the investigation of wastewater management conditions in Guilan hospitals with wastewater treatment plants, the sewage treatment performance was assessed in one of the hospitals. Qualitative indicators including total coliform, fecal coliform, pH, DO, BOD5, COD, TSS, total phosphate, ammonia, nitrate and silver in the effluent were assessed and the lab results were compared to the standards of Iran Department of Environment.According to statistical results, 10 out of the 34 studied Guilan hospitals have active wastewater treatment systems. Furthermore, the qualitative assessment showed that pH, COD, BOD5, DO, phosphate, nitrate, silver, total coliform and fecal coliform levels in the hospital conform to the standards of Iran Department of Environment. However, reduction of ammonia and TSS levels should be considered. A number of hospitals in Guilan do not have wastewater treatment plant and their wastewater is discharged into municipal wastewater collection systems or drains. On the other hand, a number of hospitals with wastewater treatment plants do not work properly. Therefore, it is important to consider executive decisions regarding new wastewater treatment technologies and upgrading treatment process in existing wastewater treatment plants.
Keywords: Hospital Wastewater, Effluent quality, Wastewater treatment, Ammonia
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
-
معتبرحذف فیلتر