دانلود رایگان ترجمه مقاله پیش تصفیه فاضلاب شهری با انعقاد شیمیایی پیشرفته – Ijer 2007

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

فهرست مقاله:

چکیده
مقدمه
مواد و روش ها
نتایج و بحث
نتیجه

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

مقدمه
امروزه، تصفیه و دفع آلاینده ها، به عنوان یکی از مهم ترین مسائل در مهندسی محیط زیست بیان می شود، حتی بیشتر از حد در مورد این گزینه اختیار داده شده است. از نظر تاریخی در قرون گذشته (تا پایان 1900) به دلیل آزاد بودن فاضلاب تصفیه نشده در منابع به موضوع تصفیه خانه فاضلاب پرداخته نشده بود.اما در اوایل قرن 20.، عدم ارائه مناطق گسترده و کافی برای دفع فاضلاب تصفیه نشده، به ویژه در کلان شهر ها، استفاده از روش های موثر در تصفیه خانه فاضلاب را به اوج خود رساند (متکالف و ادی، 1991).
تجربه های گذشته به ویژه در سال 1980 نشان داد که پروژه تصفیه خانه فاضلاب در کشورهای در حال توسعه نیاز به امکانات تکنولوژیک دارد اما این امکانات تنها میتوانند از طریق بهره برداری از منابع انسانی و مالی ایجاد شوند. بنابراین، این پروژه ها اغلب در مناطق شهری بزرگ با بهره گیری از منابع بزرگ انسانی و مالی ساخته شده و در واقعیت توسعه خود را به مناطق فقیر (سونونه و گاته ، 2004) محدود می کند. برای حل مشکلات ذکر شده در بالا، تیمار اولیه شیمیایی پیشرفته (CEPT) به عنوان یک روش اجرایی و موثر قابل دفاع است (کورنیاوان ، و همکاران، 2005). این تکنولوژی نه تنها نتایج مناسب و قابل مقایسه به ارمغان می آورد بلکه از نظر کاهش COD، کدورت و TSS در مقایسه با سیستم های فعلی مناسب تر هستند ، یک روش موثر و مولد و بسیار مقرون به صرفه با قابلیت ارتقاء ظرفیت سیستم های معمولی است (اولیو، 2002).
CEPT فرایندی است که در آن مواد شیمیایی ( به طور کلی نمک های فلزی یا پلیمرها ) برای هدف قبل اضافه شده اند. این مواد شیمیایی کنگلومرا تعلیق ذرات جامد از طریق انعقاد و لخته سازی فرآیندهای عملیاتی را انجام می دهند (ژو، و همکاران، 2004).
ذرات انباشته شده و یا توده های جمع شده سرعت ته نشینی بالایی دارند و در نتیجه عملکرد تیمار پارامترهایی مانند COD، فسفر، کدورت و TSS را بهبود می بخشند. این فرایند را می توان در رسوب مخازن و در تیمار گیاهان انجام داد و ارزان تر ، ساده تر با عملکرد بیشتر در مقایسه با سیستم های معمولی است. (هرلمان و موریسی، 1992؛ هرلمان و مورکوت، 1992، 2001a، 2001b).
از جمله مزایای دیگر بیش از شیوه های مرسوم در آن ، نیاز به نیمی از حجم لازم از رسوب استخر در مقایسه با روش های مرسوم دیگر ، نرخ تخلیه بیشتر با فضای مرد نیاز کوچکتر برای نصب و راه اندازی امکانات لازم، دارای عملکرد حذف مناسب برای طیف گسترده ای از فاضلاب با انواع مشخصات، مناسب با امکانات تیمار های مختلف (اولیو، 2002) اضافه شده و همچنین مزایای اقتصادی متعددی از نظر تولید و بهره برداری (هرلمان، و همکاران، 1997).
شیمی پیشرفته در تیمار اولیه که شامل انعقاد پس از رسوب و از بین بردن ته نشین در یک واحد رسوب است استفاده می شود . مواد جامد پراکنده در داخل فاضلاب وجود دارند که شامل مواد غیر رسوبی یا ذرات با سرعت رسوب بسیار ناچیز هستند، که در آن ها کلوئید به عنوان ترکیبات بخش عمده ای از ذرات غیر رسوبی است. از آنجا که بسیاری از کلوئیدها طبیعی دارای بار منفی می باشند ، این ذرات به یک سیستم تعلیق ثبات می دهند. هنگامی که یک ماده در فاضلاب منعقد شده است ، و از طریق هیدرولیز یون های فلزی ، در این مجموعه فلز یونی هیدروکسید شده با بار مثبت بالا تشکیل می شود.
از آنجا که این مجموعه دارای بار مثبت بالا است، آن ها با جذب سطح کلوئید و با کاهش بار منفی، در حال ساخته خنثی و تغلیظ شده از طریق نیروهای وندروالس هستند. این جذب توسط تلاطم آب (لخته) و ذرات با قابلیت رسوب مناسب تقویت تشکیل خواهد شد (رینولدز و ریچاردز، 2000). با توجه به روش حذف فسفر توسط منعقد کننده می توان گفت که با اضافه کردن این مواد شیمیایی به فاضلاب که باعث می شود کاتیون های این نمک برای ترکیب با فسفات نامحلول آنیونی در داخل سیستم تعلیق و ایجاد فلز فسفات نامحلول کند.
با توجه به وزن سبک، این ذرات رسوبی و با استفاده از لخته رسوب از ویژگی ای برخوردار شدند (دانیلز و پارکر، 2003).
در حقیقت، با افزودن نمک های انعقادی، اگرچه فاضلاب Fe2+, Fe3+ and AL3+ را دریافت می کند، حذف فسفر در پی اچ پایین تر از 6.5 با تشکیل مواد نامحلول AlPO4, FePO4 همراه بوده و در پی اچ بالاتر از 6.5 با اکسید اهن و زاج سفید ینیو و هیدروکسید همراه خواهد بود (اردم، و همکاران، 2006؛ جیانگ و لوید، 2000)
تحقیقات زیادی در حال حاضر در کشورهای مختلف به ویژه در کشورهای در حال توسعه انجام شده است. در شهرستان ساحلی ریورا در برزیل رفت و آمد مکرر جمعیت عمومی افزایش و در فصل تابستان تصفیه خانه فاضلاب دچار مشکلات همیشگی می شود. در سال 2000، یو و بورکه با استفاده از سیستم CEPT و باl / mg 50 از کلرید فریک با l / mg 0.5 از پلیمر آنیونی به عنوان کمک برای منعقد سازی ، قادر به کاهش 60 و 85 درصد BOD و TSS محتویات اجرا شده است. در نمونه ای دیگر، در سال 2001، مطالعه ای که توسط هرلمن و مورکوت در ارزیابی اقتصادی اجرای سیستم درمانی CEPT در ریودژانیرو انجام شد نشان داد که این سیستم نه تنها دوز را کاهش می دهد، بلکه به سرمایه گذاری های عمده نیاز ندارد اما همچنین می تواند ظرفیت کارخانه های موجود را افزایش دهد . که هر مورد نیاز به تغییر برنامه فعلی از کار سیستم را دارد (اولیو، 2002).
هدف از اجرا این مطالعه در انگلستان توسط سانگ، و همکاران. در سال 2003 به منظور توسعه یک سیستم تصفیه که به طور موثر می تواند به کاهش غلظت آلاینده در فاضلاب و به سطوح سازگار با محیط زیست قابل قبول و تا حد زیادی می تواند به کاهش هزینه های تخلیه پساب کمک کند. در طول فرایند انعقاد، در pH بهینه 7.5، 30-37 درصد از COD و 38-46 درصد از TSS به ترتیب برداشته شد و کلرید فریک به عنوان منعقدکننده استفاده شد،. همچنین، کلرید فریک به نتایج بهتر در مقایسه با تولید دست یافت (سانگ، و همکاران، 2003). در سال 2003، دلگادو، و همکاران، با انجام یک مطالعه در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از سولفات زاج سفید ینیوم، کلرید فریک، و پلی زاج سفید ینیوم کلراید برای به دست آوردن کیفیت مورد نیاز آب (3/5 NTU) در کدورت در ترشحات از درمان ثانویه در تصفیه خانه فاضلاب معمولی در اسپانیا استفاده کردند.
پلی زاج سفید ینیوم کلرید بهترین عملکرد در فاضلاب با PH طبیعی و با 50 دوز منعقد کننده را نشان داد (دلگادو، و همکاران، 2003). در سال 2005 تحقیقات دیگری که توسط محوی و همکاران در ایران انجام شد. با مطالعه عملکرد سیستم CEPT از بزرگترین مجتمع صنعتی ایران به تصفیه خانه فاضلاب شهری. و با استفاده از آهک و FeO3 به عنوان منعقد کننده های شیمیایی،باعث کاهش سطح BOD، COD و TSS و 27-53، 25-59، 46-94 درصد و نشان داد که فاضلاب تحت تیمار را می توان با تصفیه خانه فاضلاب شهری از نظر کیفیت بهبود بخشید ( محوی، و همکاران، 2005).
در سال 2005، عامودا و همکاران عملکرد فرآیند قبل از CEPT در فاضلاب صنعت نوشیدنی در نیجریه را مورد مطالعه قرار دادند، با استفاده از به عنوان منعقد کننده و همچنین در رابطه با خنثی کردن اکریلیمید پلی الکترولیت استفاده شده است. نتایج نشان داد که با استفاده از منعقد کننده در دوز 500 mg/l حذف 78، 75 و 74 درصد از محتویات COD، فسفر و TSS، به ترتیب، و با استفاده از کمک منعقد کننده به حدود دوز 25mg/l افزایش یافته و باعث حذف پارامترهای 93، 96 و 94٪ شده است. نتایج حاصل از این آزمایش به طور کامل برای مرحله پالایش بیولوژیکی مناسب گزارش شده است (عامودا، و همکاران، 2005).
بر اساس مباحث فوق، هدف اصلی از این پژوهش، بررسی امکان سنجی تصفیه فاضلاب شهری توسط فرآیند CEPT بوده است. با انجام این مطالعات آزمایشگاهی ، تست های شیشه با استفاده از زاج سفید و کلرید فریک به دست آمده است . علاوه بر این، شرایط بهینه ای که تحت آن فاضلاب می تواند تیمار شود مورد بررسی قرار گرفته است.

بخشی از مقاله انگلیسی:

INTRODUCTION

Nowadays, the treatment and disposal of pollutants, as one of the most important issues in environmental engineering, becomes even more complex given in place limit in terms of disposal options. From historical point of view in previous centuries (by the end of 1900) sufficient attention was not paid to the issue of wastewater treatment due to readiness in releasing untreated wastewater into recipient sources. But in the early of 20th. century, failure to provide wide and sufficient areas for disposal of untreated wastewater, particularly in mega cities, culminated into applying more effective methods in wastewater treatment (Metcalf and Eddy, 1991). Former experiences especially in 1980s revealed that wastewater treatment projects in developing countries not just requires technological facilities but these facilities could be established exploiting human and financial resources. Therefore, these projects are often constructed in big urban areas enjoying great human and financial sources and this fact limits their development into poor areas (Sonune and Ghate, 2004). To solve the above mentioned problems, Chemically Enhanced Primary Treatment (CEPT) is tenable as an appropriate, executive and effective method (Kurniawan, et al., 2005). This technology not only brings proper and comparable results in terms of reducing the COD, turbidity and TSS in comparison with current systems, but also implies a very cost effective and productive method to upgrade the capacity of conventional plants (Olive, 2002). CEPT is a process in which the chemicals (generally metal salts or polymers) are added for pretreatment purpose. These chemicals conglomerate the suspending solid particles via coagulation and flocculation processes (Zhou, et al., 2004). The accumulated particles or flocs have high sedimentation velocity and consequently the treatment performance of parameters such as COD, Phosphorus, turbidity and TSS will be improved. This process can be performed in sedimentation tanks of conventional treatment plants and is cheaper, simpler with higher performance comparing with conventional systems (Harleman and Morrisey, 1992; Harleman and Murcott, 1992, 2001a, 2001b). Among other advantages over conventional practices, it requires half of the necessary volume of sedimentation ponds in comparison to conventional methods, shows more discharge rate instead of smaller needed space required for installation of necessary facilities, has appropriate elimination function for wide range of wastewaters with various specifications, appropriately complies if being added to the various treatment facilities (Olive, 2002) and also bears numerous economic advantages in terms of production and exploitation (Harleman, et al., 1997). Chemical Enhanced Primary Treatment includes coagulation followed by sedimentation and removal of flocs in a sedimentation unit. Dispersed solids inside wastewaters include non sedimentary suspending materials or particles with very negligible sedimentation velocity, in which the colloids are as constituents of major part of non sedimentary particles. Since most of natural colloids have negative charges that expel the similar charges, these particles grant stability to a suspension. When a coagulant is added to wastewater, disintegrates and via hydrolyzing the metal ion, metal hydroxide ionic complexes with high positive charge will be formed. Since these complexes have high positive charges, they absorb to the surface of colloids and by reduction of negative charge, they are being made to be neutralized and condensed via Vandervalce forces. This absorption is strengthened by water turbulence (flocculation) and particles with proper sedimentation capability will be formed (Reynolds and Richards, 2000). Regarding the modality of phosphorus removal by coagulants it can be said that adding these chemicals to wastewater causes the cations of these salts to combine with anionic insoluble phosphates inside the suspension and creates insoluble metal phosphate. Given the light weight, this particle has not enjoyed sedimentary virtue yet and will be precipitated using flocculation (Daniels and Parker, 2003). In fact, upon adding coagulation salts, although wastewater receives Fe2+, Fe3+ and AL3+, phosphorus removal in pH lower than 6.5 will be accompanied with formation of insoluble substances of AlPO4 , FePO4 and in pH higher than 6.5 with aluminum and Iron oxide and hydroxide (Irdemez, et al., 2006; Jiang and Lioyd, 2000). Numerous researches have already been conducted in various countries particularly in developing countries. In coastal resort city of Rivera in Brazil which is facing with four times increase in basic population in summer time the wastewater treatment plant always experienced problems. In 2000, Yu and Bourke implemented CEPT system using 50 mg/L of ferric chloride with 0.5 mg/L of anionic polymer as coagulant aid, which was able in 60 and 85% reduction of BOD and TSS contents, respectively. In another instance, in 2001, conducted study by Harleman and Morcutt on economic assessment of implementing CEPT system in Rio de janeiro treatment facilities revealed that this system not only dose not require ,major capital investments but also can increase the capacity of existing treatment facilities without any requirement to change the current plan of working systems (Olive, 2002). The objective of the implemented study in UK by Song, et al. in 2003 was to develop a treatment system that can effectively reduce the concentration of pollutants in tannery wastewater to environmentally acceptable levels and that can greatly reduce the cost of discharging the effluent. During coagulation process, in optimum pH 7.5, 30-37 % of COD and 38-46 % of TSS were removed by and ferric chloride as coagulants, respectively. Also, ferric chloride produced better results comparing with (Song, et al., 2003). In 2003, Delgado, et al., conducted an experimental laboratory scale study using aluminum sulfate, Ferric chloride, and Poly aluminum chloride to obtain the required water quality (3-5 NTU) in turbidity in the discharges of the secondary treatment from a conventional wastewater treatment plant in Spain. The Poly aluminum chloride showed the best performance in wastewater natural pH and 50 mg/L of coagulant dosage (Delgado, et al., 2003). In 2005 another research was conducted by Mahvi et al. in Iran to study the CEPT system performance on the waste of largest Iranian industrial complex into the municipal wastewater treatment plant. Applying of lime and FeO3 as chemical coagulants, reduced the BOD, COD and TSS levels 27-53, 25-59, 46- 94 percent, respectively and showed that the pretreated wastewater can be discharged into municipal wastewater treatment plant in terms of quality (Mahvi, et al., 2005). In 2005, Amuda et al. studied the performance of CEPT pretreatment process on the wastewater of an beverage industry in Nigeria, using Fe2 (SO4 )3 .3H2 O as coagulant and also in conjunction with neutral Poly Acrilamide Polyelectrolyte. The results revealed that using coagulant at 500 mg/L dosage removes 78, 75 and 74% of COD, Phosphorus and TSS contents, respectively, and applying coagulant aid at about 25 mg/L dosage enhances the removal of said parameters 93, 96 and 94% ,respectively. The results of this experiment were reported as completely appropriate for biological refining stage (Amuda, et al., 2005). On the basis of the above discussion, the main objective of this research was to investigate the feasibility of treating municipal wastewater by CEPT process. This was achieved by conducting laboratory settleability studies and jar tests using alum and ferric chloride. Furthermore, the optimum conditions under which the wastewater would be treated were investigated.