کنترل بالکینگ غیر رشته‌ای در فرآیند لجن فعال کارخانه نوشابه‌سازی در مقیاس پایلوت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی واحد تصفیه و بازیافت آب پژوهشگاه حفاظت صنعتی و محیط زیست پژوهشگاه صنعت نفت

2 پژوهشگر واحد تصفیه و بازیافت آب پژوهشگاه حفاظت صنعتی و محیط زیست پژوهشگاه صنعت نفت

چکیده

بالکینگ غیر رشته‌ای از مهم‌ترین مشکلات سیستم‌های تصفیه پساب به روش لجن فعال در کارخانه‌های نوشابه‌سازی می‌باشد که منجر به کاهش راندمان تصفیه و کیفیت ته‌نشینی لجن می‌گردد. به منظور شناسایی دلایل مشکل بالکینگ غیررشته‌ای یکی از کارخانه‌های نوشابه‌سازی به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد و در مقیاس نیمه صنعتی از مخازن فلزی به عنوان انتخابگر بیولوژیکی، حوضچه‌های هوازنی و ته‌نشین کننده ثانویه استفاده گردید و در نهایت مشخص شد که افزایش بار آلی فاضلاب خام و عدم تنظیم نسبت یون‌های تک ظرفیتی به دو ظرفیتی از مهم‌ترین عوامل بودند. در انتخابگر بیولوژیک با زمان اقامت 20 ساعت ضمن کاهش بارآلی فاضلاب ورودی به حوضچه هوازنی به میزان 50 درصد و تأثیر بر کاهش حالت ویسکوز بالکینگ به دلیل تولید اسیدهای چرب ، pH پساب ورودی به حوضچه‌های هوادهی از 12 به 6/5 کاهش یافت. تنظیم نسبت یون‌های تک ظرفیتی به دو ظرفیتی در پساب ورودی حوضچه هوازنی ضمن افزایش آب گریزی سطحی باکتری‌ها از تخریب توده‌های بیولوژیک جلوگیری نموده و منجر به بهبود ته‌نشینی در سیستم می‌گردد. در این تحقیق بهترین نسبت یون‌های تک ظرفیتی به دو ظرفیتی تعیین گردید. ثبات شاخص SVI و کاهش میزان بار آلودگی در پساب خروجی به کمتر از 150 میلی‌گرم بر لیتر بیانگر حالت پایدار سیستم می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Pilot Control of Viscous Bulking in the Activated Sludge Treatment of Industrial Effluent from Soft Drink Plants

نویسندگان [English]

  • Mohammad Mehdi Esfahani 1
  • Majid Soheili 2
1 Faculty Member, Treatment and Recovery Unit, Industrial and Environmental Protection Research Center, Oil Industry Research Institute
2 Researcher, Treatment and Recovery Unit, Industrial and Environmental Protection Research Center, Oil Industry Research Institute
چکیده [English]

Viscous bulking is a typical problem arising in activated sludge facilities treating effluent from soft drink plants. The drawbacks associated with this phenomenon include increased effluent organic loading and undesirable sludge settlement. In order to investigate this phenomenon, a soft drink factory was selected as a pilot plant for a case study (where metal tanks were used as a biological selector, an aeration basin, and a clarifier). The study shows that the major causes of viscous bulking are high organic loading and undesirable ratio of monovalent to divalent cations. In the biological selector (with a retention time of 20 hours), while the organic load in the influent to the aeration basin decreased by about 50%, with an impact on reduced viscous bulking, pH value decreased from 12 to 6.5 due to fatty acids production. Adjustment of Na/Ca ratio improved bacterial surface hydrophobicity and prevented degradation of biological flocs. This resulted in improved sludge settleability. Application of this method improved sludge settling, made flocs stronger, and reduced effluent organic load (COD) to less than 150 mg/l, indicating stability of the system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soft Drink Industry
  • Viscous Bulking
  • Activated sludge
  • Biological Selector
1-Gerardi, M. H. (2002). Activated sludge microbiology, Water Pollution Control Federation, Part 12.

2- Eikeboom, D. H. , and Van Buysen. (1981). Microscopic sludge investigation manual, IMG- TNO Report , A94A. Delft, the Netherlands.

3- Chambers, B., and Tomlinson, E. J. (1982). Bulking of activated sludge preventative and remedial methods, Ellis Horwoodlimited, chapters: 1,2,4.

4-Takiguchi, Y. (1998). “Wastewater treatment without bulking of activated sludge occurring mechanism of viscous bulking.” Water Purification and Liquid Waste Treatment, 39 (7), 349-358

5- Boyette, S. M., and Lovett, J. M. (2001). “Cell surface and exopolymer characterization of laboratory stabilized activated sludge from a beverage bottling plant.”Wat. Sci. Tech., 43 (6), 175-184.

6 – Zita, A., and Hermansson, M. (1994). “Effects of ionic strength on bacterial and stability of flocs in a wastewater activated sludge system.” Applied and Environmental Microbiolgy, 60 (9), 3041-3048.

7- Harper, W. F. (2003). “The effect of an initial anaerobic zone on the kinetics and stoichiometry of acetate removal during nutrient limiting conditions.” Wat. S. A., 29 (4), 443-450.

8- Higgins, M. J., and Novak, J. T. (1997). “The effect of cations on the settling and dewatering of activated sludge- laboratory result.” Water Environment Research, 69 (2), 215-223.

9- APHA, AWWA and WEF. (1998). Standard method for the examination of water and wastewater, 20th Ed., Washington, D.C.

10- Takiguchi, Y. (2002). “Progress in elucidation of the bulking of activated sludge and its measures biopolymers related to viscous bulking and bioflocculation.” Yosui to Haisui, 42 (12), 1104-1112.