تصفیه پساب کرومی توسط تالاب مصنوعی با بستر سرباره و اثر افزودن زیست جاذب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 دانشگاه شهرکرد- گروه مهندسی آب

چکیده

آلاینده کرومی یکی از آلاینده‌های پرخطر است که در صورت تخلیه آن ﺑﻪ محیط‌زیست، ﻣﺨﺎﻃﺮات ﻓﺮاواﻧﯽ درﭘﯽ ﺧﻮاﻫﺪ داﺷﺖ. یکـی از روش‌هـای تصفیه طبیعـی، تـالاب مصـنوعی اسـت. هدف این پژوهش، طراحی و ساخت تالاب مصنوعی افقی‌زیرسطحی در مقیاس آزمایشگاهی برای تصفیه آلاینده کرومی با بستر سرباره و گیاه لویی است. تاثیر افزودن زیست‌جاذب حاصل از ضایعات کشاورزی به سرباره نیز بررسی شد. به این منظور حوضچه‌هایی با طول و عرض و ارتفاع به ترتیب 150، 50 و 50 سانتی‌متر ساخته شد. برای عبور آلاینده از تمام بستر، دو عدد بافل در طول حوضچه‌ها قرار داده شد. از آب آلوده به کروم شش ظرفیتی با غلظت (mg/L)100 استفاده گردید. در فاز اول پوشال ذرت به عنوان زیست جاذب مناسب برای حذف کروم انتخاب گردید. در فاز دوم به تاثیر افزودن پوشال ذرت به سرباره پرداخته شد و نتایج نشان داد اگر بستر تالاب فقط از سرباره پر شود در زمان ماند 7 روز، راندمان حذف کروم پس از یک هفته، حدود 80 درصد است و پس از 12 هفته، راندمان حذف به کمتر از 10 درصد می‌رسد و تالاب دچار شکست می‌شود. ولی با افزودن زیست‌جاذب به سرباره با همان زمان ماند، راندمان حذف پس از 12 هفته، بالای 99.97 درصد و غلظت کروم خروجی از تالاب (mg/L)0.02 می‌باشد. بعلت عملکرد مطلوب تالاب پروژه ادامه داده شد و نتایج نشان داد همچنان میزان کارایی تالاب پس از 7 ماه بالا بوده و راندمان حذف 99.7 درصد و غلظت کروم خروجی از تالاب (mg/L) 0.35 می‌باشد. در فاز سوم اثر زمان‌ماند 3 روز و 5 روز بررسی شد و برای زمان‌ماند 5 روز، بعد از 12 هفته درصد حذف حدود 99 درصد و غلظت کروم خروجی از تالاب (mg/L)1 و برای زمان ماند 3 روز، درصد حذف کروم حدود 87 درصد و غلظت کروم خروجی از تالاب (mg/L)13 بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Chromium wastewater treatment by constructed wetland with slag bed and the effect of bio-absorbent addition

نویسندگان [English]

  • zahra Iravani 1
  • Dr-Mahdi Radfar 2
  • Sayyed-Hassan Tabatabaei 3
1 - PhD student in water resources engineering, Shahrekord University .Iran
2 Assistant Professor Irrigation Engineering, Shahrekord University. Iran
3 Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, CHB, Iran
چکیده [English]

Introduction

Steel industry is one of the most important water consuming industries in the world and Iran. steel industry Water consumption is about 17% of country's industries total consumption in Iran. The steel industry wastewater quality is different and depends on the type of process. Chromium wastewater is one of the most dangerous wastewater produced in steel industry then if it releases into the environment causes will be dangers. Therefore, removal of Chromium from water is very important and can reuse if treat completely. Constructed wetlands (CW) are receiving special attention due to rising environmental issues and growing importance of natural and sustainable wastewater treatment techniques. CW are popular because of their low maintenance, less energy consumption.

Methods

In this research aim is the design of a horizontal subsurface flow constructed wetland on laboratory scale with slag bed and plant Typha latifolia for treat Chromium wastewater from water resources .The innovation concept used in this paper is addition of bioabsorbent from agricultural waste to slag in the wetland bed. In order to, ponds were built with length, width and height 150, 50 and 50 cm respectively. Two baffles be installed in the wetland to provide flow distribution and ensure that the pollutant passes through the entire bed. The input concentration of Chromium contaminated water was used 100(mg/L) which was similar to the output wastewater of galvanized sheet production. Experiments were designed in 3 different phases. In the first phase, Corn straw with particle diameter about 1-2 cm selected as preferred bioabsorbent for chromium removal. In the second phase, the wetland bed system was divided into two layers and was investigated optimum mix of Corn straw with slag. Finally, in the third phase, with the placement of the selected bedding (chosen from second phase) in the wetland system, experiments were carried out to study the effect residence time on the chromium removal efficiency. residence times of experiments selected were 3, 5 and 7 days.

Results and Discussion

The results showed that if the bed filled only with slag and the residence time was 7 days, after a week, removal efficiency obtained about 80%. But after 12 weeks, the removal efficiency reached less than 10% and the wetland failed. By adding bioabsorbent to the slag in the bed with the retention time of 7 days, the chromium removal efficiency after 12 weeks reached above 99.97% and the exiting chromium concentration was 0.02 (mg/L).Because wetland performance was good, the project was continued. The results showed that the wetland efficiency was still high and the chromium removal efficiency after 7 months was 99.7% and the exiting chromium concentration of the wetland was 0.35(mg/L). In the third phase, the results showed that the percentage of chromium removal for retention time of 5 days after 12 weeks was about 99% and the exiting chromium concentration of the wetland was 1(mg/L). Also for the retention time of 3 days, the percentage of chromium removal was about 87% and the concentration of chromium of the wetland was 13 (mg/L).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: constructed wetland
  • chromium waste of steel industries
  • slag
  • bio-absorbent
  • plant