بررسی آبگیری لجن فعال فاضلاب شهری با استفاده از فرآیند الکتروفلوتاسیون: بهینه سازی پارامترهای بهره برداری و مصرف انرژی

Abstract

مقدمه و هدف: روش های سنتی آبگیری لجن فاضلاب بدلیل ساختار کلوئیدی و ماهیت ژله ای سلول باکتری های لخته لجن به مواد شیمیایی و انرژی مازاد نیاز داشته و از راندمان و مقبولیت زیست محیطی کمتری برخوردار می باشند و راهبری آنها بسیار پیچیده است. در این مطالعه برای کمینه سازی این محدودیتها از روش الکتروفلوتاسیون به عنوان یک روش نوین جهت آبگیری لجن استفاده گردید و پارامترهای بهره برداری و مصرف انرژی بهینه شدند. روش کار: در این مطالعه تجربی - آزمایشگاهی بمنظور انجام آزمایشات از یک راکتور الکتروشیمیایی منقطع با حجم موثر 450 میلی لیتر استفاده شد. اثر متغیرهای pH، شدت جریان الکتریکی، زمان ماند هیدرولیکی و تغییرات حجم/ سطح الکترود بر میزان آبگیری لجن و مقدار کل جامدات در کیک لجن (لجن آبگیری شده) و در آب جدا شده از لجن بررسی گردید. مقدار TSS ، TS و COD در آب جدا شده از لجن نیز مورد بررسی قرار گرفت. مقدار انرژی الکتریکی مصرفی محاسبه و با بهینه سازی متغیرهای مطالعه مقدار آن کاهش داده شد. نتایج: نتایج نشان داد بهترین راندمان آبگیری لجن (حدوداً 81.6 درصد) در pH=2، شدت جریان الکتریکی mA/cm2 1.7، زمان ماند min 30 و مقدار سطح به حجم الکترود cm2/L 178 با مقدار انرژی الکتریکی مصرفی به میزان kWh/m3 0.33 - 0.726 میباشد. نتیجه نهایی: فرآیند الکتروفلوتاسیون به دلیل میزان کارایی بالا، سهولت ساخت و پایین بودن هزینه‌های ساخت و میزان مصرف انرژی در مقایسه با روشهای سنتی می تواند به طور موثر در آبگیری لجن فاضلاب به کار گرفته شود.