بررسي كارايي لجن تصفيه خانه هاي آب به عنوان ماده منعقدكننده جهت بازيابي آب از دوغاب باطله معدني كارخانه هاي فرآوري سنگ آهن

كارشناسي ارشد

روزانه حجم زيادي از لجن در اثر تصفيه آب هاي سطحي، جهت توليد آب آشاميدني سالم در تصفيه خانه هاي آب توليد مي گردد. مطالعه و بررسي شيوه هاي مديريتي پايدار جهت اعمال بر اين لجن، به گونه اي كه علاوه بر سازگاري با محيط زيست مقرون‌به‌صرفه نيز باشد، اهميت روزافزوني يافته است. از طرفي دوغاب باطله هاي فرآيندهاي معدني، حاوي مقادير زيادي آب است كه در صورت حذف قابل قبول كدورت از آن، قابل استفاده مجدد در فرآيندهاي صنعتي و معدني خواهد بود. از اينرو هدف اصلي در اين پژوهش، امكان سنجي حذف كدورت از دوغاب باطله معدني حاصل از فرآوري سنگ آهن، با استفاده از دو نوع لجن تصفيه خانه آب با پايه فريك كلرايد و پلي آلومينيوم كلرايد به عنوان ماده منعقدكننده كم هزينه و كارآمد بوده است. در اين خصوص تاثير پارامترهاي مقدار لجن منعقدكننده مصرفي، pH اوليه، كدورت اوليه و شرايط اختلاط بر سه پاسخ درصد حذف كدورت از دوغاب باطله، حجم رسوب ته نشين شده به ازاي يك واحد حذف كدورت و pH نهايي، مورد بررسي هايي مقدماتي به روش كلاسيك تغيير يك فاكتور در هر زمان قرار گرفت. پس از آن روش رويه (سطح) پاسخ (RSM) با طراحي مركب مركزي (CCD) جهت طراحي آزمايش هاي اصلي، شبيه سازي فرآيند و بهينه سازي سه پارامتر مقدار لجن منعقدكننده مصرفي، pH اوليه و كدورت اوليه به كار گرفته شد. شبيه سازي به صورت جداگانه براي دو پاسخ درصد حذف كدورت و حجم رسوب تشكيل شده در مورد استفاده از هر يك از لجن هاي منعقدكننده انجام شد. صحت سنجي آماري 4 مدل بدست آمده از طريق نتايج آناليز واريانس مدل ها و بررسي نمودارهاي آماري صورت گرفته، تطابق بالاي مقادير آزمايشگاهي و پيش بيني شده توسط مدل ها را نشان داد. براساس نتايج شبيه سازي و بهينه يابي، شرايط بهينه در استفاده از هر دو لجن منعقدكننده، به صورت مقدار لجن 0/41 گرم لجن خشك بر ليتر، pH اوليه 10 و كدورت اوليه 600 NTU بدست آمد. همچنين پيش بيني پاسخ هاي درصد حذف كدورت و حجم رسوب ته نشين شده در شرايط بهينه، به ترتيب براي لجن فريك كلرايد (FCS) و لجن پلي آلومينيوم كلرايد (PACS) برابر با 100٪ و 3/76 ميلي‌ليتر و 75/62٪ و 3/58 ميلي‌ليتر بود. در آزمايش هاي سنجش و تاييد شرايط بهينه براي لجن فريك كلرايد، 82/86٪ و 4/2 ميلي‌ليتر و براي لجن پلي آلومينيوم كلرايد، 78/13٪ و 3/68 ميلي‌ليتر حذف كدورت و حجم رسوب مشاهده شده و بنابراين نتايج در تطابق نزديكي با مقادير پيش بيني شده بود. در فرآيند انعقاد و لخته سازي انجام گرفته با استفاده از ماده لخته ساز پليمري تجاري متداول در كارخانه فرآوري سنگ آهن چغارت بافق (كارخانه توليدكننده دوغاب باطله مورد بررسي)، 89/72٪ حذف كدورت اندازه گيري شد. درنتيجه با توجه به نتايج بدست آمده، عملكرد انعقادي لجن هاي تصفيه خانه آب به عنوان موادي دورريز بسيار مناسب بوده است. همچنين در مقايسه راندمان عمل انعقادي دو لجن منعقدكننده با يكديگر در حذف كدورت از دوغاب باطله، ‌مي‌توان FCS را اندكي برتر از PACS دانست.

194646

دانشگاه علم و صنعت ايران

محيط‌ زيست

دكتر مريم حسني زنوزي - دكتر محسن سعيدي