مطالعه و بررسی اثرهای تخلیه لجن تصفیه خانه های آب به شبکه فاضلاب شهری و تاثیر آن بر فرایند تصفیه

امروزه با توسعه تصفیه ‏خانه ‏های آب، مدیریت لجن به یکی از مسئله های مهم محیط زیستی تبدیل شده است که می‏تواند هم به عنوان یک تهدید و هم به عنوان یک فرصت باشد. بنابراین با توجه به توسعه روزافزون تصفیه ‏خانه ‏های آب در کشور و تولید مقدار قابل توجهی لجن، ضروری است که تمهیداتی صورت پذیرد .

در این تحقیق پلی الکترولیت کاتیونی و پلی الکترولیت آنیونی گرید صنعتی از شرکت Basf آلمان،  پلی آلومینیوم کلراید (AL2 (OH)n Cl6) با گرید صنعتی از شرکت چینی، کلرو فریک (FeCl3) در گرید صنعتی از شرکت فناوران آریا محور، کلرو فریک (FeCl3) در گرید صنعتی از شرکت Merc آلمان، و سولفات آلومینیوم (Al2(SO4)3) در گرید صنعتی از شرکت کیمیا اکسیر خریداری و مورد استفاده قرار گرفت. برای تعیین نوع و مقدار مناسب منعقدکننده ها از آزمایش جارتست استفاده شد. در این آزمایش  شش ظرف شیشه ای و یک دستگاه هم زن که به طور هم زمان محتویات همه ظرف ها را به هم می زند استفاده مورد استفاده قرار گرفت. یک لیتر از نمونه ای که کدورت آن از قبل تعیین شده است، به هریک از ظرف ها اضافه شد. ابتدا همزن روی دور تند 200 دور بر دقیقه تنظیم شد. سپس برای هر منعقدکننده، یک محدوده مشخص از آن به طور هم زمان به ظروف اضافه شد و به مدت یک دقیقه روی دور 200 قرار گرفت. در مرحله بعدی همزن روی دور کند 20 دور بر دقیقه به مدت 15 دقیقه قرار داده شد و در نهایت به مدت 30 ثانیه به محلول ها اجازه داده شد که ته نشین شده و کدورت لایه رویی اندازه گیری شد. برای مقایسه ته نشینی توسط مواد کواگولانت و فلوکالانت مقدار دو در صد (وزنی/حجمی) از مواد کواگولانت و فلوکالانت تهیه گردید و در حجم های یکنواخت و مساوی به نمونه های لجن حاصل از تصفیه خانه آب مراغه اضافه گردید تا عملکرد مواد در محیط های اسیدی و بازی مقایسه شوند . با ایجاد محیط های اسیدی و بازی مساوی برای تمام نمونه ها، ته نشینی نیم ساعته اندازه گیری شد.برای مشاهده ته نشینی بیشتر و مقایسه نمونه ها ته نشینی 1 و2و3ساعته هم اندازه گیری گردید. درآزمایش آخرکه بدون مواد کواگولانت و تنها با بالابردن Tss و مخلوط با لجن فاضلاب انجام شد، زمانهای بیشتری به ته نشینی داده شد و نتیجه خیلی خوبی حاصل شد. منطقه مورد مطالعه شهرستان مراغه از توابع تبریز می باشد. در این تحقیق نیاز به انتخاب منطقه ای بود که اولا دارای تصفیه خانه آب بود و دوما دارای تصفیه خانه فاضلاب باشد؛که این امکان در شهرستان مراغه امکان پذیر بود . تصفیه خانه آب مراغه واقع در کنار سد صوفی رود می باشد و از مواد کواگولانت برای تصفیه آب شرب این شهرستان استفاده می شود . تصفیه خانه فاضلاب این شهرستان دارای دو فاز بوده که بنا به نیاز ما از لجن ته نشینی اول برای بالا بردن TSS ،از فاز اول این تصفیه خانه نمونه برداری و آزمایشات انجام شد.  

 در این مطالعه، روش‏ های کاهش لجن حاصل از انعقاد آب با استفاده از انواع مواد کواگولانت و فلوکالانت و تغییر نسبت آن‏ها در محیط‏ های اسیدی و بازی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین انعقاد لجن حاصل از تصفیه خانه آب با بالا بردن   TSS با استفاده از لجن ته نشینی اولیه فاضلاب که حاوی مواد جامد جداشدنی فاضلاب شهری بود، مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‏ گیری ‏ها به صورت ادواری و از تصفیه ‏خانه آب مراغه و تصفیه خانه فاضلاب مراغه انجام گرفت. در آزمایش مربوط به مخلوط لجن حاصل ازتصفیه خانه آب و لجن حاصل از ته نشینی اولیه تصفیه خانه فاضلاب بهداشتی نتایج ایده الی به دست آمد به طوریکه حجم انعقاد به بیش از 50%رسید و با افزایش زمان ماند این راندمان تابیش از 70% هم بالا رفته به طوریکه بعد از زمان 5 ساعت میزان لجن ته نشین شده فقط 80 میلی لیتر بود یعنی 420 واحد آن ته نشین شده بود. لجن ژلاتینه موجود در لجن حاصل از تصفیه آب که ناشی از هیدروکسیدهای آلومینیوم و ترکیب های سایر مواد منعقدکننده با لجن می باشد آبگیری بیشتر را غیر ممکن می سازد و با وجود افزایش مواد کواگولانت و استفاده از مواد منعقدکننده دیگر، آبگیری خوبی انجام نشد. برای گرفتن نتایج بهتر آزمایش در محیط های اسیدی و بازی انجام شد.تا میزان کاهش لجن مورد بررسی قرارگیرد در عمل در این محیط ها نیز نتایج خوبی به دست نیامد و ته نشینی مانند آزمایش های محیط خنثی با شکست مواجه شد.

با توجه به نتایج حاصله از آزمایشات می توان نتیجه گرفت که بدون انجام هیچ گونه هزینه مواد ، با دادن زمان برای ته نشینی،مخلوط کردن دو نوع لجن وبا استفاده از انواع روش های لجن خشک کنی، آبگیری از این لجن ژله ای انجام پذیر است. در صورت عملی کردن این موضوع، از آلودگی آب های سطحی و غیره جلوگیری شده و مشکل دفع این لجن از بین خواهد رفت.