3-6-جامدات 33
3-6-1-اندازهگيري TSS33
3-6-2-اندازهگيري نيترات33
3-6-3-اندازهگيري فسفات34
3-7-روش پردازش اطلاعات 34
فصل چهارم: تجزيه و تحليل دادهها
4-1-مقدمه 37
4-1-1-بخش اول: آمار توصيفي37
4-1-2-بخش دوم: بررسي نرمال بودن دادهها (به تفکيک ورودي، خروجي و فصل) 42
4-1-3-بخش سوم تحليل دادهها43
4-1-3-1-مقايسه ميانگين غلظت COD خروجي فصل بهار و تابستان با استاندارد مصرف کشاورزي و آبياري 43
4-1-3-2-مقايسه ميانگين غلظت BOD5 خروجي فصل بهار و تابستان با استاندارد مصرف کشاورزي و آبياري 44
4-1-3-3-مقايسه ميانگين غلظت TSS خروجي فصل بهار و تابستان با استاندارد مصرف کشاورزي و آبياري 45
4-1-3-4-مقايسه ميانگين غلظت pH خروجي فصل بهار و تابستان با استاندارد مصرف کشاورزي و آبياري 46
ادامهي فهرست مطالب
عنوان شماره صفحه
4-1-3-5-بررسي معنيداري اختلاف بين BOD5 ورودي و خروجي سيستم تصفيه فاضلاب 47
4-1-3-6-بررسي معنيداري اختلاف بين COD ورودي و خروجي سيستم تصفيه فاضلاب 47
4-1-3-7-بررسي معنيداري اختلاف بين TSS ورودي و خروجي سيستم تصفيه فاضلاب 48
4-1-3-8-بررسي معنيداري اختلاف بين TDS ورودي و خروجي سيستم تصفيه فاضلاب 49
4-1-3-9-بررسي معنيداري اختلاف بين PO4 ورودي و خروجي سيستم تصفيه فاضلاب 50
4-1-3-10-بررسي معنيداري اختلاف بين pH ورودي و خروجي سيستم تصفيه فاضلاب 51
4-1-3-11-بررسي راندمان سيستم تصفيه قاضلاب کارخانه پلاره در حذف موادآلودهکننده از فاضلاب 52
4-1-3-12-بررسي همبستگي بين پارامترهاي مورد مطالعه با يکديگر 54
فصل پنجم: نتيجهگيري و پيشنهادات
5-1-پيشنهادات 64
منابع و مآخذ
چکيده انگليسي

فهرست جداول
عنوان شماره صفحه
جدول4-1:ميانگين غلظت پارامترهاي اندازهگيري شده در فاضلاب ورودي در فصل بهار38
جدول4-2:ميانگين غلظت پارامترهاي اندازهگيري شده در فاضلاب خروجي در فصل بهار39
جدول4-3:ميانگين غلظت پارامترهاي اندازهگيري شده در فاضلاب ورودي در فصل تابستان40
جدول4-4:ميانگين غلظت پارامترهاي اندازهگيري شده درفاضلاب خروجي در فصل تابستان41
جدول4-5:نتايج بررسي نرمالبودن غلظت پارامترهاي اندازهگيريشده در فاضلاب خروجي فصل بهار42
جدول4-6:نتايج بررسي نرمال بودن غلظت پارامترهاي اندازهگيري شده در فاضلاب خروجي فصل تابستان43
جدول4-7:مقايسه ميانگين COD خروجي فصل بهار و تابستان با استاندارد مصارف کشاورزي و آبياري44
جدول4-8:مقايسه ميانگين BOD5 خروجي فصل بهار و تابستان با استاندارد مصارف کشاورزي و آبياري بر حسب ميليگرم در ليتر45
جدول4-9:مقايسه ميانگين TSS خروجي فصل بهار و تابستان با استاندارد مصارف کشاورزي و آبياري بر حسب ميليگرم در ليتر45
جدول4-10: مقايسه ميانگين pH خروجي فصل بهار با استاندارد مصارف کشاورزي و آبياري بر حسب ميليگرم در ليتر46
جدول4-11: مقايسه ميانگين pH خروجي فصل بهار با استاندارد مصارف کشاورزي و آبياري بر حسب ميليگرم در ليتر46
جدول4-12: : بررسي معنيداري اختلاف BOD5 ورودي و خروجي سيستم تصفيه فاضلاب فصل بهار و تابستان47
جدول4-13 بررسي معنيداري اختلاف COD ورودي و خروجي سيستم تصفيه فاضلاب فصل بهار و تابستان48
جدول4-14: بررسي معنيداري اختلاف TSS ورودي و خروجي سيستم تصفيه فاضلاب فصل بهار و تابستان49
جدول4-15 بررسي معنيداري اختلاف TDS ورودي و خروجي سيستم تصفيه فاضلاب فصل بهار و تابستان50
جدول4-16: بررسي معنيداري اختلاف PO4 ورودي و خروجي سيستم تصفيه فاضلاب فصل بهار و تابستان51
جدول4-17: بررسي معنيداري اختلاف pH ورودي و خروجي سيستم تصفيه فاضلاب فصل بهار و تابستان…………52
جدول4-18: بررسي راندمان سيستم تصفيه قاضلاب کارخانه پلاره در حذف پارامترهاي اندازهگيري شده از فاضلاب.53
جدول4-19: بررسي همبستگي بين پارامترهاي مورد مطالعه با يکديگر54
فهرست تصاوير
عنوان شماره صفحه
تصوير3-1: مراحل نمونهبرداري از سيستم تصفيه فاضلاب کارخانه پلاره35
فصل اول:
کليات تحقيق
1-1- مقدمه:
همه جوامع، هم به صورت جامد و هم به صورت مايع، فضولاتي را توليد ميکنند. بخش مايع اين فضولات، يا فاضلاب، اساساٌ همان آب مصرفي جامعه است که در نتيجه کاربردهاي مختلف آلوده شده است. از نظر منابع، توليد فاضلاب را ميتوان ترکيبي از مايع يا فضولاتي دانست که توسط آب از مناطق مسکوني، اداري و تأسيسات تجاري و صنعتي حمل شده و بر حسب مورد با آبهاي زيرزميني، آبهاي سطحي و سيلابها آميخته است. اگر فاضلاب تصفيه نشده انباشته شود، تجزيه مواد آلي آن ممکن است منجر به توليد مقادير زيادي گازهاي بد بو شود. علاوه بر اين، فاضلاب تصفيه نشده معمولاٌ حاوي ميکروارگانيسمهاي بيماريزاي فراواني است و همچنين شامل مواد مغذي نيز بوده که ميتواند سبب تحريک رشد گياهان آبزي شود. ضمن آنکه ممکن است ترکيبات سمي نيز داشته باشد، لذا بنا به دلايل فوق انتقال سريع و بدون دردسر فاضلاب از منابع توليد و سپس تصفيه و دفع آن نه فقط مطلوب، بلکه در جوامع صنعتي ضروري است. هدف نهايي مديريت فاضلاب، حفاظت محيط زيست بوده به نحوي که با اصول بهداشت عمومي و مسائل اقتصادي، اجتماعي و سياسي هماهنگ باشد (بذرافشان و ززولي، 1388). در يک سيستم تصفيه فاضلاب ابتداييترين کار يافتن روش تصفيه مطلوب با توجه به نيازهاي ما است. گاهي نياز به نوعي جداسازي فيزيکي و شيميايي داريم که بتواند با هزينه کمتر حجم زيادي از فاضلاب را پالايش کند و گاهي نيز براي موارد با حساسيت بالا بايد بسياري از گندزداييها با روشهاي زيستي اجرا شود. وضعيت کنوني منابع آب در سطح جهان نامساعد و بحراني بوده و لزوم حفظ و حراست از آنها، براي نسلهاي آينده انکار ناپذير است. متأسفانه برخي از گروههاي اجتماعي به ويژه صاحبان صنايع، فقط به فکر خود ميباشند و اکوسيستمهاي طبيعي را مورد سوء استفاده و تجاوز قرار داده و به سودجويي خويش ادامه ميدهند، غافل از اينکه منابع طبيعي و ذخائر انرژي دائمي نيست و به زوال و تباهي کشانده ميشود و عواقب سوء آن متوجه نسلهاي آينده خواهد شد. انسان براي نيل به زندگي بهتر، مشکلاتي را براي خود به وجود ميآورد و در حقيقت آلودگي آبها يکي از مشکلات است. اما تعيين ميزان آلودگي قدري مشکل و از آن مشکلتر، دادن راه حل مناسب براي جلوگيري از آن است (عباسپور، 1386).
1-2- تعريف فاضلاب1:
فاضلاب يا گنداب عبارت است از آب استفاده شدهاي که براي مصرف خاص خود قابل استفادهي مجدد نيست يا به عبارتي کيفيت آن پايينتر از قبل از استفاده از آن ميباشد. اين آب داراي مقاديري فضولات جامد و مايع است که از خانهها، خيابانها، شستشوي زمينها و در مجموع ناشي از فعاليتهاي انساني نظير سرويسهاي بهداشتي، کارخانهها، صنايع و کشاورزي است (الماسي، 1385).
مهمترين اهداف تصفيه فاضلاب عبارتند از:
1- تأمين شرايط بهداشتي براي زندگي مردم.
2- پاک نگهداشتن محيطزيست.
3- بازيابي و استفاده مجدد از فاضلاب (الماسي، 1385).
1-2-1- انواع فاضلاب:
1- فاضلاب خانگي: که فاضلاب بهداشتي نيز ناميده ميشود و فاضلابي است که از واحدهاي مسکوني، تجاري، صنعتي و تاسيسات مشابه تخليه ميشود.
2- فاضلاب صنعتي: فاضلابي است که در آن فضولات صنعتي بيشتر است.
3- فاضلاب کشاورزي: بيشتر به زهکش زمينهاي کشاورزي اشاره داشته و معمولاٌ حاوي آفتکشهاي مختلف، سموم و کودهاي شيميايي است.
4- سيلابها: جريانهاي سطحي است که از بارش باران و ذوب برف حاصل ميشود.اين جريانهاي سطحي به طور مجزا يا مشترک با فاضلابهاي شهري جمعآوري، تصفيه و دفع ميگردد.
5- جريان نفوذي: آب خارجي است که از طريق درزها، شکافها، شکستگيهاي و يا ديوارهاي متخلخل وارد شبکه فاضلاب ميشود (دبيري، 1387).
1-3- تعريف فاضلاب صنعتي2:
به آبهاي توليد شده در واحدهاي مختلف يک صنعت يا واحد توليدي که به نحوي دچار آلودگي شده باشد فاضلاب صنعتي گفته ميشود (دبيري، 1387).
1-3-1- آلودگي ناشي از پسابهاي بخش صنعت:
1- اسيديته آب را بالا ببرد.
2- باعث قليايي شدن آب گردد.
3- غلظت مواد محلول را در آب زياد کند.
4- چربي و روغن، داخل آب نمايد.
5- فلزات سنگين را که اکثراٌ در غلظتهاي بسيار کم باعث مسموميت ميشود، افزايش دهند.
6- گازهاي سمي و بد بو را داخل آب کند.
7- مواد معلق و مواد رنگي آب را افزايش دهد.
8- باعث ورود مواد راديواکتيو به آبها گردد.
9- ميکروارگانيسمهاي بيماريزا داخل آب نمايد (عباسپور، 1386).
1-4- خصوصيات فاضلاب:
1-4-1- کميت فاضلاب:
در مورد فاضلابهاي شهري و خانگي به ميزان آب مصرفي، فرهنگ و آداب و رسوم، قيمت آب و کيفيت و نوع آب و هواي منطقه بستگي دارد. در اغلب صنايع شدت جريان فاضلاب يکنواخت نيست و چون تابعي از فعاليتهاي مختف در کارخانه ميباشد بنابراين در ساعات مختلف ميزان مختلفي از پساب جاري ميگردد. بنابراين در فاضلابهاي صنعتي اطلاعات مربوط به نوسانات جريان در طرح سيستم تصفيه و محاسبه و انتخاب واحدهاي مختلف نيز اساسي و ضروري است (دبيري، 1387).
1-4-2- خصوصيات فيزيکي3 فاضلاب:
جامدات، رنگ، بو، درجه اسيدي، دما، وزن مخصوص و کدورت از جمله مهمترين خصوصيات فيزيکي فاضلاب محسوب ميشوند (دبيري، 1387).
1-4-3- خصوصيات شيميايي4 فاضلاب:
خصوصيات شيميايي فاضلاب در چهار قسمت مورد بررسي قرار ميگيرند:
1) مواد آلي

2) اندازهگيري محتواي آلي
3) مواد غيرآلي
4) گازها
1-4-4- مراحل تصفيه فاضلاب:
1- تصفيه مقدماتي يا اوليه
2- تصفيه ثانويه يا تصفيه زيستي
3- تصفيه پيشرفته (عرفانمنش و همکاران، 1385).
1-4-4-1- تصفيه اوليه5 فاضلاب:
هدف از تصفيه اوليه فاضلاب جداسازي مواد جامد (جامدات معلق و بخشي از اکسيژن مورد نياز زيستشيميايي 6 معلق) از فاضلاب ورودي است. اين جداسازي معمولاٌ با عمليات فيزيکي چون آشغالگير و تهنشيني انجام ميشود. جامدات معدني در کانالهاي دانهگير و بيشتر جامدات معلق آلي در اثر تهنشيني جدا ميشوند. يک سيستم تصفيه اوليه واقعي ميبايستي تقريباٌ نيمي از جامدات معلق در فاضلاب ورودي را جدا نمايد (عباسپور، 1389). تصفيه اوليه شامل مراحل زير ميباشد:
1- آشغالگير
2- دانهگير
3- چربيگيري
4- متناسبسازي
5- متعادلسازي
6- خنثيسازي
7- تهنشيني

1-4-4-2- تصفيه ثانويه7 فاضلاب:
هدف اصلي تصفيه ثانويه فاضلاب جداسازي مواد آلي قابل تجزيه زيستي و مواد جامد معلق است. اين جداسازي از طريق تبديل زيستي مواد کلوئيدي و محلول به جرم زنده که بعداً از طريق تهنشيني حذف ميشود، انجام ميپذيرد (عرفانمنش و همکاران، 1385).
عمدهترين فرآيندهاي زيستي مورد استفاده در تصفيه فاضلاب عبارتند از:
1- فرآيند لجن فعال
2- برکههاي تثبيت
3- صافي چکنده
4- لاگون هوادهي
5- تماس دهندههاي زيستي دوار8
مهمترين موارد کاربرد فرآيندهاي تصفيه زيستي عبارتند از:
– حذف مواد آلي کربنه، که معمولاٌ بر حسب BOD5، کل کربن آلي9 و اکسيژن مورد نياز شيميايي10 اندازهگيري ميشود.
– نيتريفيکاسيون
– دنيتريفيکاسيون
– حذف فسفر
– تثبيت زائدات (بذرافشان و ززولي، 1388).
1-4-4-2-1- فرآيند لجن فعال11:
فرآيند لجن فعال يک سيستم کشت ميکروبي رشد معلق است. دليل ناميدن اين فرآيند به لجن فعال از آنجا است که لجن تهنشين شده حاوي ميکروارگانسيمهاي زنده و يا فعال است که براي افزايش جرم زنده و تسريع واکنشها باز گردانيده ميشود. بنابراين فرآيند لجن فعال از نوع کشت ميکروبي معلق با لجن برگشتي است که ممکن است به صورت اختلاط کامل يا جريان پيستوني باشد. اين فرآيند هوازي بوده و اکسيژن به وسيله تزريق هوا تأمين ميشود. لازم به ذکر است که هدف اصلي فرآيند لجن فعال تبديل مواد آلي به لختههاي زيستي و قابل تهنشين و سپس تهنشيني آنها در واحد تهنشيني ثانويه است (سمائي، 1389).
1-4-4-2-2- برکه تثبيت12:
برکههاي تثبيت فاضلاب که برکههاي اکسيداسون نيز ناميده ميشوند، عمدتاٌ در مناطقي که زمين به وفور يافت ميشود، مورد استفاده قرار ميگيرند (سمائي، 1389). برکههاي تثبيت حوضچههاي گودي هستند که توسط سدهاي خاکي محصور شدهاند و فاضلاب صنايع لبني و هر نوع فاضلاب ديگر، ميتواند به طور کاملاً طبيعي در آنها تصفيه شود. برترين کاربردهاي اين روش تصفيه نسبت به روشهاي ديگرعدم نياز به کاربرد وسايل مکانيکي و افراد متخصص براي نگهداري اين وسايل، عدم مصرف نيروي الکتريسيته و يا مواد سوختي و استفاده بيشتر از انرژي تابشي نور خورشيد و ارزانتر بودن هزينه ايجاد تأسيسات برکههاي تصفيه فاضلاب ميباشد. با وجود مزيتهاي فراوان، برکههاي تثبيت داراي معايبي ميباشند که بايد در هنگام استفاده از آنها در نظر گرفته شود از جمله آنکه در صورت طراحي يا نگهداري نادرست از تأسيسات احتمال بروز آلودگي زيستمحيطي به وجود ميآيد. ايجاد بو و پرورش حشراتي مانند پشه و مگس نيز از جمله معايبي است که ميتواند به گسترش بيماريها منجر شود. بزرگترين عيب برکههاي تثبيت نياز به زمين فراوان است که در مناطقي که با کمبود زمين مواجه هستند استفاده از برکههاي تثبيت را به عنوان يک گزينه تصفيه فاضلاب غير عملي ميسازد (ابراهيمي و نجفپور، 1388).
1-4-4-2-3- صافي چکنده13:
در حال حاضر صافيهاي چکنده از يک بستر با محيط بسيار تراوا تشکيل شدهاند که ميکروارگانيسمها به آن ميچسبند و از ميا آن فاضلاب عبور داده ميشود يا بر روي آن ميچکد و همين خود دليل نامگذاري آن به اين نام ميباشد. بسترهاي صافيهاي چکنده معمولاٌ دايرهاي شکل هستند و در آنها فاضلاب مايع از قسمت بالاي بستر توسط يک توزيعکننده چرخان توزيع ميشود. در صافي چکنده اگرچه اصطلاح فيلتر مورد استفاده قرار ميگيرد، اما در عمل هيچ فيلتراسيون فيزيکي رخ نميدهد و در عمل آلايندهها از طريق عمل زيستي حذف ميشود. صافيها را معمولاٌ با يک سيستم تصفيه زير زهکشي احداث ميکنند، تا فاضلاب تصفيه شده و نيز هر گونه جامدات زيستي جدا شده از محيط صافي را جمعآوري نمايد (عرفانمنش و همکاران، 1385).
1-4-4-2-4- لاگونهاي هوادهي14:
لاگونهاي هوادهي که گاهي استخرهاي هوادهي شده خوانده ميشوند شکل پيشرفته استخرهاي تثبيت اختياري هستند که در آنها به منظور رفع بوهاي ناشي از بار زياد آلي، هوادههاي سطحي نصب کردهاند. فرآيند لاگون هوادهي در اصل همان فرآيند متعارف هوادهي ممتد لجن فعال است به جز آنکه به جاي راکتور از يک حوضچه خاکي استفاده و اکسيژن مورد نياز براي فرآيند توسط هوادههاي سطحي يا نفوذي تأمين ميشود. در تالاب هوازي، تمامي جامدات به حالت معلق باقي ميمانند. پيش از اين لاگونهاي هوادهي به صورت سيستمهاي جريان لجن فعال بدون باز گردش بهرهبرداري ميشد، که معمولاٌ بعد از آنها استخرهاي بزرگ تهنشيني قرار داشت. در سيستمهاي لاگون هوادهي ميتوان نيتراتسازي فصلي و پيوسته انجام داد. ميزان نيتراتسازي به شرايط طراحي و بهرهبرداري سيستم و به دماي فاضلاب بستگي دارد. به طور کلي لاگونهاي هوادهي را ميتوان سيستم تصفيه با اختلاط کامل هوازي بدون بازگردش در نظر گرفت (سمائي، 1389).
1-4-4-2-5- تماس دهنده زيستي دوار (RBC):
تماس دهنده زيستي دوار مثالي ديگر از راکتورهاي زيستي لايه ثابت است. اين فرآيند در آغاز قرن بيستم در آلمان معرفي و گسترش يافت. هر تماس دهنده زيستي دوار از يک مجموعه صفحات مدور نزديک به هم از جنس پلياستيرن و يا پليوينيلکلريد تشکيل شده است. اين صفحات در فاضلاب فرو رفته و به آرامي در آن ميچرخند. سيستم RBC از يک شافت حامل ديسکهاي پلاستيکي مدور با قطر 12 فوت تشکيل يافته که 40 درصد قطر اين ديسکها در درون فاضلاب قرار دارد. قطر اسمي ديسکها حدود 9/1 تا 27/1 متر است. مواجهه متناوب مواد آلي موجود در فاضلاب با اکسيژن موجود در هوا شبيه ريزش فاضلاب توسط توزيع کننده دوار در صافيهاي چکنده بر روي محيط صافي است. حداکثر طول شافت 23/8 متر است و شافتهاي کوچکتر داراي طول در گسترهي 52/1 تا 62/7 هستند. در سيستم RBC، جامدات تهنشين شده در زلالسازي نهايي به ورودي فاضلاب به واحد تهنشيني اوليه برگشت داده ميشوند تا همراه با جامدات فاضلاب خام تهنشين شوند. بنابراين، دفع لجن تنها از واحد تهنشيني اوليه انجام ميپذيرد. از آنجايي که جريان بازگردشي سبب بهبود عملکرد فرآيند نميشود، لذا جريان برگشتي به منظور بازگردش فاضلاب در ميان واحدهاي RBC طراحي نميشود. معمولاٌ سيستم RBC به صورت چهار مرحلهاي (4 واحد RBC) طراحي و بهرهبرداري ميشود و اين امر براي حصول اطمينان از حذف کافي BOD ميباشد. هر مرحله به عنوان يک حوضچه اختلاط کامل عمل مينمايد و حرکت کند فاضلاب از ميان سيستم شبيه جريان پيستوني است. اين سيستم نسبت به سرما حساس بوده و ميبايستي در برابر شرايط جوي محيط نظير بارندگي، باد و سايه شديد محافظت شود (عرفانمنش و همکاران، 1385).
1-4-4-2-6- فرآيندهاي تصفيه هوازي رشد معلق:
عمده فرآيندهاي تصفيه زيستي هوازي رشد معلق که به منظور حذف مواد آلي کربنه مورد استفاده قرار ميگيرد عبارتند از:
1- فرآيند لجن فعال
2- لاگونهاي هوادهي
3- راکتور ناپيوسته متوالي
4- فرآيند هضم هوازي
در بين اين فرآيندهاي ذکر شده، فرآيند لجن فعال بيش از ساير فرآيندها در تصفيه ثانويه فاضلاب خانگي مورد استفاده قرار ميگيرد (بذرافشان و ززولي، 1388).
1-4-4-3- تصفيه پيشرفته15 فاضلاب:
تصفيه پيشرفته فاضلاب به آن سطح از تصفيه اطلاق ميگردد که هدف از آن جداسازي اجزايي نظير نوترينتها، ترکيبات سمي و مقادير زياد مواد آلي و مواد جامد معلق است (عرفانمنش و همکاران، 1385).
1-5- مشخصات فاضلاب صنايع لبني16:
مقادير BOD5 فاضلاب در نقاط مختلف کارخانه بر اساس نوع محصول توليدي و پروسه عمل بر روي شير فرق ميکند، به طوريکه در واحد شستشوي بطريهاي شير، BOD5 فاضلاب در حدود600 تا 1000ميليگرم در ليتر ميباشد و در بعضي از قسمتهاي آن BOD5 فاضلاب به 1850 ميليگرم در ليتر ميرسد. تغييرات روزانه pH فاضلاب صنايع شير حدود 4/4 تا 4/9 است (به طور متوسط 2/7 است). فاکتور عمده که روي pH فاضلابهاي صنايع شير تأثير ميگذارد ترکيبات پاكکننده (چه اسيد و چه قليا) است. دماي فاضلابهاي خروجي از کارخانجات شير 11 تا 72 درجه سانتيگراد بوده که ارقام بالاتر از 35 مبين افت بيش از حد انرژي است. به علاوه معمولاٌ تغييرات قابل توجه روزانه و فصلي وجود دارد که بستگي به محصول توليد شده، مقياس توليد و عمليات نگهداري و غيره دارد. در فاضلاب صنايع لبني (به استثناء فاضلاب واحد پنير سازي که معمولاٌ شامل ذرات کوچک کازيين ميباشد، جامدات معلق به مقدار کم وجود دارد. فاضلابهاي صنايع لبني بيشتر کدر هستند و به رنگ شيري به چشم مي خورند. ازت کل بيشتر به شکل ازت آمونياکي در اين نوع فاضلابها ديده ميشود و در اين فاضلابها ميتوان به ترکيبات ديگري چون 2 تا 3 ميليگرم در ليتر ترکيبات فسفات و 3 تا 4 ميليگرم در ليتر ترکيبات پتاسيم اشاره نمود. محدوده غلظت مواد معلق فاضلاب خام صنايع شير نيز بسيار متفاوت است (7 تا 7200 ميليگرم در ليتر)، ولي بيشتر کارخانجات داراي محدوده 400 تا 2000 ميليگرم در ليتر ميباشند. مواد معلق موجود در فاضلاب اساساً مواد آلي است. نسبت جامدات معدني در شير حدود 13درصد است و بنابراين گوياي اين امر است که بيشتر مواد معلق فاضلاب صنايع شير داراي منشاء غذايي شير ميباشد (ابراهيمي و نجفپور، 1388).
1-5-1- بررسي روشهاي مختلف تصفيه زيستي جهت حذف بار آلودگي از فاضلاب کارخانجات لبني:
در تصفيه زيستي فاضلاب لبني دو مشکل عمده وجود دارد که تا حدودي در سيستم تصفيه زيستي ايجاد اختلال ميکند. اول اينکه در فاضلاب صنايع لبني به دليل وجود لاکتوز، مواد قابل تجزيه زيستي به سرعت تحت تصفيه زيستي قرار گرفته و محصولات جديدي را توليد مي کنند. يکي از اين محصولات اسيدلاکتيک بوده که منجر به پايين آوردن pH در محيط ميگردد و لذا فعاليت زيستي محيط را به تأخير مياندازد و يا در ادامه تصفيه زيستي ايجاد اختلال ميکند. ميزان مواد آلي قابل تجزيه زيستي فاضلاب صنايع لبني در حدود دو برابر فاضلاب خانگي ميباشد. دوم در کانالهاي جمع آوري فاضلاب لبني رشد باکتريهاي اسفارتيلوس به چشم ميخورد. ميکروارگانيزمهاي فيلامنتوس در روي بسترها در شرايطي که نسبت پروتئين به کربوهيدرات پايين باشد، رشد ميکنند. اين موجودات زنده در واحدهاي تصفيهخانه فاضلاب و فاضلابروها ايجاد اشکال مينمايد (ابراهيمي و نجفپور، 1388).
1-5-1-1- بررسي روشهاي تصفيه زيستي هوازي17:
1-5-1-1-1- برکههاي تثبيت:
برکههاي تثبيت حوضچههاي گودي هستند که توسط سدهاي خاکي محصور شدهاند و فاضلاب صنايع لبني و هر نوع فاضلاب ديگر، ميتواند به طور کاملاً طبيعي در آنها تصفيه شود. برترين کاربردهاي اين روش تصفيه نسبت به روشهاي ديگرعدم نياز به کاربرد وسايل مکانيکي و افراد متخصص براي نگهداري اين وسايل، عدم مصرف نيروي الکتريسيته و يا مواد سوختي و استفاده بيشتر از انرژي تابشي نور خورشيد و ارزانتر بودن هزينه ايجاد تأسيسات برکههاي تصفيه فاضلاب ميباشد. با وجود مزيتهاي فراوان، برکههاي تثبيت داراي معايبي ميباشند که بايد در هنگام استفاده از آنها در نظر گرفته شود از جمله آنکه در صورت طراحي يا نگهداري نادرست از تأسيسات احتمال بروز آلودگي زيستمحيطي به وجود ميآيد. ايجاد بو و پرورش حشراتي مانند پشه و مگس نيز از جمله معايبي است که ميتواند به گسترش بيماريها منجر شود. بزرگترين عيب برکههاي تثبيت نياز به زمين فراوان است که در مناطقي که با کمبود زمين مواجه هستند استفاده از برکههاي تثبيت را به عنوان يک گزينه تصفيه فاضلاب غير عملي ميسازد (ابراهيمي و نجفپور، 1388).

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

1-5-1-1-2- صافي چکنده:
به طور کلي صافيهاي چکنده داراي کاهش خوبي در مقدار BOD5 و هزينههاي اپراتوري نسبت به لجن فعال هستند، اما احتياج به زمين قابل ملاحظهاي داشته و لجن توليدي در آنها زياد است. دفع اين لجن نيز مشکل بوده و احتياج به يک نظارت خوب و دقيق براي عملکرد مناسب دارد و در صورت اپراتوري با طراحي ضعيف مشکلاتي از قبيل گرفتگي صافي، مگس و حشرات و بوي نامطبوع به وجود خواهد آمد. بر اساس موارد فوق و منابع موجود صافي چکنده براي تصفيه فاضلاب صنايع لبني چندان قابل توصيه به نظر نميرسد (ابراهيمي و نجفپور، 1388).
1-5-1-1-3- تماس دهندههاي زيستي چرخان (RBC):
صفحههاي زيستي چرخان عمدتاً مشابه صافيهاي چکنده هستند. سيستم RBC احتياج به زمين کمتر و هزينههاي بهرهبرداري پايينتر (مخصوصاً از نظر انرژي) نسبت به واحدهاي لجن فعال داشته و به دليل وجود مقادير زياد از جرم ميکروبي، سيستم در برابر شوكهاي وارده به خوبي مقاومت ميکند. بر اساس تحقيقات انجام شده اين سيستم راندمان بسيار بالايي در تصفيه فاضلاب لبني دارد (ابراهيمي و نجفپور، 1388).
1-5-1-1-4- سيستم لجن فعال:
فرآيند لجن فعال حداقل به ده شيوه مختلف قابل اجرا است که هر کدام تحت يک نام خاص معروف شده است. در تصفيه فاضلابهاي شهري و صنعتي شيوههاي مختلف لجن فعال به کار گرفته شدهاند که عموماٌ در راهبري مناسب کارايي بالاي 90 تا 95 درصد نشان دادهاند. اما براي تصفيه فاضلاب صنعتي و مخصوصاٌ صنايع لبني روش هوادهي گسترده، اکسيژن خالص و ستوني عميق مطلوبتر هستند. مزيت دوم توليد ميزان لجن کمتر است، زيرا تعدادي از باکتريها در حوضچه هوادهي هضم ميشوند. اين دو مزيت سبب ميشود که اداره و گرداندن اين سيستم از ساير اشکال سادهتر باشد. همچنين بايد توجه کرد که راندمان 99 درصد اين سيستمها، هنگامي است که سيستم مناسب طرح شده و راهبري مناسب همراه با کار کرد سيستمهاي تعبيه شده را داشته باشد که در صورت نقص موارد بالا راندمان به شدت کاهش مييابد. مشکلات معمول اين سيستمها، نظير بالکينگ و عدم تهنشيني لجن، ايجاد کف زياد (که در کارخانه شير پاستوريزه باعث جلوگيري از ورود هوا شده)، شک بار و مواد سمي، مواردي است که کاربري و راندمان واقعي اين سيستمها را منوط به وجود بهرهبردار با تجربه نموده است (ابراهيمي و نجفپور، 1388).
1-5-1-2- تصفيه بيهوازي18 صنايع غذايي:
پس از روشهاي هوازي، گزينه دوم براي تصفيه فاضلاب صنايع لبني روشهاي بيهوازي ميباشد. در اين روش مواد آلي موجود در فاضلاب بدون حضور اکسيژن محلول و انجام عمل هوادهي، توسط باکتريهاي بيهوازي تثبيت ميشود. روشهاي بيهوازي براي تصفيه فاضلاب زماني مورد استفاده قرار ميگيرد که بار آلي فاضلاب زياد بوده و BOD5 فاضلاب بالاي 2000 ميليگرم در ليتر باشد (ابراهيمي و نجفپور، 1388).
1-6- بيان مسأله:
صنعت لبنيات در ميان صنايع غذايي بيشترين آلودگي را به دليل مصرف بالاي آب دارد. ويژگيهاي اين پساب شامل غلظت بالاي مواد آلي و مغذي است که عمدتاٌ از کربوهيدرات، پروتئين و چربي ناشي از شير ميباشند (آندريد19 و همکاران، 2014). افزايش مداوم تقاضا براي شير منجر به رشد ثابت در محصولات شير به ازاي هر رأس گاو ميشود، که در بسياري از کشورها منجر به پيشرفت علم دامپزشکي شده که متعاقباٌ منجر به رشد ثابت در محصولات شير گرديده که اين امر عامل رشد عظيم صنعت شير در بيشتر کشورهاي جهان است که در نتيجه آن ميزان پساب ايجاد و تخليه شده از اين صنايع افزايش پيدا کرده است. مشخصات پساب کارخانه لبنيات توسط غلظت اکسيژنخواهي بالاي زيستي و اکسيژنخواهي شيميايي مشخص ميشود و همچنين شامل چربي، مواد مغذي و لاکتوز و به همان اندازه شويندهها و عوامل بهداشتي ميباشد. به دليل بار آلودگي بالا تخليه پساب لبنيات در فرآيند شير تصفيه نشده يا نيمه تصفيه شده باعث مشکلات جدي زيست محيطي ميشود (مصطفي20، 2013). پساب ناشي از صنعت لبنيات شامل مقدار زياد مواد آلي ميباشد، که اين امر باعث تصفيه سريع و مناسب اين پساب قبل از تخليه به محيطزيست ميشود (چاودا و رانا21، 2014). پساب از واحد پردازش شير ناشي ميشود و بيشتر در فرآيند پاستوريزه کردن، هموژنيزه کردن شير مايع و محصولات لبني مانند کره، پنير، شيرخشک و… توليد ميشود (پاچپوت22 و همکاران، 2014). بدون شک شيرو فرآوردههاي لبني يکي از مناسبترين و متداولترين غذاهايي است که انسان در طول روز مصرف ميکند و همين امر موجب گسترش روز افزون صنايع فراوري شير و در پي آن حجم عظيمي از فاضلاب شده است که ورود آنها به محيطزيست و منابع آبي به عنوان يک تهديد جدي تلقي خواهد شد (مصداقي نيا و همکاران، 1388). کارخانه پلاره واقع در کيلومتر 15 جاده همدان است که توليد کننده انواع محصولات لبني مانند پنير سفيد، شير، دوغ، پنير پيتزا، ماست ميباشد. سيستم تصفيهخانه لجن فعال با هوادهي ممتد است. به جهت بارآلودگي بالا اين صنعت بررسي راندمان تصفيهخانه در رفع آلايندهها قبل از تخليه به محيط زيست ضروري ميباشد.
1-7- اهداف تحقيق:
1-7-1- هدف کلي:
بررسي کمي و کيفي پساب کارخانه پنير و لبنيات پلاره.
1-7-2- اهداف جزيي:
– مقايسه ميانگين غلظت BOD5، COD، 23TKN، PH، TSS، نيترات و دما با مقادير استاندارد سازمان حفاظت محيطزيست ايران.
– تعيين غلظت نيترات موجود در پساب کارخانه پلاره.
1-8- فرضيه‌ها:
– ميزان TSS پساب خروجي از واحد تصفيه از مقدار استاندارد بالاتر است.
– تصفيه خانه کارخانه قادر به حذف پنجاه درصد BOD5 ميباشد.

2 فصل دوم:
مروري بر ادبيات و پيشينه تحقيق

2-1- بررسي مطالعات انجام شده در داخل کشور:
مطالعهاي با عنوان بررسي آلودگيهاي زيست محيطي فاضلاب صنايع لبني با تطبيق شاخصها و استانداردهاي زيست محيطي (مطالعه موردي کارخانه پگاه گلپايگان) انجام شد. دما، BOD5، COD، PH، TDS، TSS، NH4، DO، نيترات و فسفات اندازهگيري شدند و نتايج حاصل از تحقيق با استانداردهاي موجود نشان داد که فاکتورهايي که براي آنها استاندارد در نظر گرفته شده است در حد نرمال ميباشد (کماسي و همکاران، 1391).
در تحقيقي تصفيه فاضلاب شبيه سازي شده صنعت لبنيات با استفاده از فرآيند انعقاد به كمك تركيبات معدني آلوم و سولفات فرو در شرايط بهينه و سپس تركيب مناسب ترين ماده منعقدكننده با دو منعقدكننده آلي در حذف COD و كدورت مورد بررسي قرار گرفت. ساير پارامترها مانند هدايت الكتريكي و كلرور در pH بهينه و مقدار بهينه منعقد كننده اندازه گيري شدند. pH بهينه 5 و غلظت بهينه 1000 ميليگرم بر ليتر براي دو ماده منعقدكننده بدست آمد. نتايج پژوهشي با عنوان استفاده از فرايند انعقاد در تصفيه فاضلاب صنعت لبنيات با استفاده از ترکيبات معدني آلوم و سولفات فرو در حذف COD نشان داد کاهش COD به ترتيب 86 و 84 درصد بدست آمد (لؤلؤيي و عليدادي، 1391).
نتايج پژوهشي با عنوان بررسي ميزان مصرف آب و کيفيت فاضلاب توليدي در کارخانجات لبنيات (مطالعه موردي در مشهد) نشان داد که ميانگين مقادير شاخصهاي کيفي تصفيه فاضلاب شامل pH، TDS، TSS، BOD5، COD، کل باکتريهاي کلي فرم، باکتريهاي کلي فرم مدفوعي، E.Coli و سالمونلا در پساب خروجي کارخانه به ترتيب 47/4، 2428، 612، 2872، 5056 ميليگرم بر ليتر، 2400، 1100، 7 و صفر ميليگرم در 100 ميليليتر بود (محمدنبيزاده، 1390).
در پژوهشي که با هدف بررسي کاربرد امواج مافوق صوت بر محلول سازي و بهبود قابليت تجزيه زيستي ترکيبات آلي فاضلاب صنايع لبني در تهران انجام شد، نمونه برداري از فاضلاب مورد نظر به صورت مرکب با حجم ثابت در فواصل زماني دو ساعته در ساعت 8 صبح تا 4 بعدازظهر و در يک روز کاري از خروجي حوض متعادلساز انجام شد. نتايج نشان داد که که با انتشار امواج مافوق صوت در فاضلاب ميتوان بخشي از اکسيژنخواهي شيميايي نامحلول را به صورت محلول تغيير داد که حداکثر اين تغيير حدود 52 درصد بود (مهردادي و همکاران، 1389).
پژوهشي با عنوان امکان افزايش کارايي سامانهي فعلي تصفيه فاضلاب يک کارخانه توليد محصولات لبني و ارائه راهکارهاي مناسب جهت ارتقاي آن انجام شد. سامانهي مورد استفاده براي تصفيهي فاضلاب اين کارخانه از نوع بيهوازي- هوازي متوالي است که در آن از برکههاي تثبيت بيهوازي و لجن فعال متعارف و هوادهي گسترده استفاده شده است. نتايج نشان داد بازده حذف COD، BOD5 ، TSS، TDS و مجموع کليفرمها و کليفرمهاي مدفوعي به ترتيب از 42/82، 87/86، 18/64، 23/20، 56/54 و 87/50 به 34/97، 61/98، 4/90، 47/28، 09/90 و 95/89 درصد افزايش يافت (مصداقينيا و همکاران، 1388).
مطالعهاي با عنوان عملکرد واحد فرايندي SBR در تصفيه فاضلاب صنايع لبني انجام شد. در اين بررسي از 1000 ليتر فاضلاب خام کارخانه شير پاستوريزه کرمان با ميانگين BOD5 850 ميليگرم بر ليتر استفاده گرديد، که فاضلاب به مخزن 1200 ليتري پايلوت راکتور ناپيوسته متوالي24 ساخته شده تخليه گرديد. عمل تصفيه به وسيله راکتور SBR در ده سيکل زماني بهرهبرداري يک تا ده ساعته مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد به ترتيب 33/63 درصد از BOD5 و 75/68 درصد از غلظت مايع مخلوط جامدات در چهار ساعت اوليه هوادهي حذف گرديد (ملکوتيان و همکاران، 1388).
مطالعهاي با عنوان کارايي ترکيب سيستم 25NRBC و 26UASFF در تصفيهپذيري فاضلاب لبني انجام شد. در اين تحقيق کارايي تلفيق سيستم هوازي NRBC و سيستم بيهوازي UASFF براي تصفيه آب پنير مورد استفاده قرار گرفت. نتايج نشان داد که استفاده از راکتور زيستي UASFF باعث افزايش نرخ حذف بار آلي و کاهش زمان ماند سيستم NRBC شده است (هاشميه و همکاران، 1388).
پژوهشي تحت عنوان بررسي عملکرد راکتور بيوفيلم در تصفيه فاضلاب صنايع لبني انجام شد. راکتور مورد نظر از بتون مسطح با حجم 318 متر ساخته شده است و طول، عرض و ارتفاع آن به ترتيب 2، 3 و 3 ميباشد. زمان ماند سلولي و زمان ماند هيدروليکي به ترتيب 25 روز و 8 ساعت در نظر گرفته شده است. نتايج نشان داد که ميزان اکسيژن محلول و توده زيستي بهينه به ترتيب برابر 2 و 3000 قسمت در ميليارد به دست آمد (شيوايي کجوري، 1385).
تحقيقي تحت عنوان بررسي عملکرد سيستم تصفيه فاضلاب کارخانه توليد فرآوردههاي لبني دامنه سهند تبريز و ارائه راه حل جهت رفع مشکل آن انجام گرفت. اين تحقيق در دو فاز انجام شد .براي افزايش راندمان اقدام به نصب بستر ثابت (Fixed_Bed) گرديد. نتايج در سيستم بيهوازي بدينگونه به دست آمد که در افزايش راندمان حذف BOD5 از 30 درصد به 4/61 درصد، COD از 45 به 6/64 درصد، NO3 از 5/58 به 8/82 درصد، TS از 8/63 به 9/67 درصد و در مورد PO4 تفاوت معنيداري مشاهده نشد. در مورد سيستم هوازي نتايج بدينگونه بود که در افزايش راندمان حذف BOD5 از 3/83 به 5/90 درصد، COD از 2/82 به 2/92 درصد، TS از 72 به 80 درصد، PO4 و NO3 تفاوت معنيداري مشاهده نشد (رجبي و حسني، 1384).


پاسخ دهید