27461

بررسي تاثير MLSS (لجن فعال) و بيوفيلم (MBBR) بر انتشار و سرنوشت H2S در WWTP با استفاده از مدل TOXCHEM

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران- مهندسي محيط‌ زيست

1398

1401/9/1

مجيد حسين زاده

مهندسي عمران

در حالي كه تصفيه خانه هاي فاضلاب منبع مهمي براي حذف آلاينده هاي فاضلاب هستند، بوي نامطبوعي از آنها متصاعد مي شود. گاز سولفيد هيدروژن يكي از مهمترين اين تركيبات به شمار مي رود كه از تصفيه خانه هاي فاضلاب متصاعد مي شود و كارگران در تصفيه خانه ها و ساكنان مجاور تصفيه خانه ها را تحت تاثير قرار مي دهد، البته به خوردگي تاسيسات اين كارخانه نيز در نتيجه آسيب نرسيده است. انتشار گاز سولفيد هيدروژن فاضلاب شهر كربلا به دليل وجود زمين هاي گچي در آن منطقه، سرشار از سولفات است. اين سولفات ها از طريق فيلتراسيون با آب هاي زيرزميني وارد شبكه فاضلاب مي شوند. به دليل شرايط بي هوازي در شبكه، سولفات به گاز سولفيد هيدروژن تبديل مي شود كه در غلظت هاي بسيار بالا توليد مي شود. اين مطالعه با هدف كشف انتشار و سرنوشت گاز سولفيد هيدروژن در سيستم‌هاي تصفيه فاضلاب براي رشد اتصال باكتري (MBBR) و رشد معلق (هوادهي طولاني) انجام شد. علاوه بر يافتن راهكارهاي مناسب براي كنترل اين گاز و كاهش اثرات آن بر گياه. شبيه سازي دو كارخانه فوق با استفاده از مدل TOXCHEM انجام شد، كاليبراسيون و اعتبارسنجي مدل انجام شد و نتايج R بالاتر از 0.8 و RMSE بين 0 تا 1.5 بود. ميزان انتشار و سرنوشت گاز سولفيد هيدروژن در تصفيه خانه فاضلاب منفحان در فصل تابستان و زمستان به ترتيب (16/72 و 3/71 درصد براي سرنوشت) و (25 و 22 درصد) بود. بيشترين سرنوشت گاز سولفيد هيدروژن در تصفيه خانه فاضلاب به دليل تجزيه بيولوژيكي بود. بيشترين انتشار گاز سولفيد هيدروژن در حوضه هوادهي بود: 5.5 ppmv در تابستان و 4.98 ppmv در زمستان. همچنين بيشترين ميزان گاز سولفيد در نيروگاه MBBR به دليل تجزيه بيولوژيكي و 73.5 درصد در زمستان و بيشترين انتشار در حوضه هوادهي 5.56 ppmv در تابستان بود. ميزان انتشار گاز سولفيد هيدروژن با مقدار pH كاهش يافت. رشد معلق افزايش يافت. غلظت MLSS افزايش يافت كه به كارخانه كمك كرد تا انتشار سولفيد هيدروژن را كاهش دهد. كاهش انتشار گاز سولفيد هيدروژن در نزديكي كارخانه MBBR به دليل افزايش كسر پركننده محيط، سطح ويژه و ضخامت بيوفيلم ايجاد شد. اين دو نيروگاه با استفاده از سيستم حذف بو ارتقا يافتند كه منجر به كاهش تقريباً كامل در توليد گاز سولفيد هيدروژن شد.

1401/09/13

Investigating Effect of MLSS (activated sludge) and biofilm (MBBR) on the emission and fate of H2S in WWTP using TOXCHEM model

11/22/2023 12:00:00 AM

While sewage treatment plants are an important source for eliminating pollutants in sewage, there are unpleasant odors emitted from them. Hydrogen sulfide gas is considered one of the most important of these compounds that are emitted from sewage treatment plants, which affects the workers in the plants and the occupants next to the treatment plants, not to mention the corrosion of the plant's facilities as a result of the emission of hydrogen sulfide gas. The sewage of the city of Karbala is rich in sulfates as a result of the gypsum land in that area. These sulfates enter the network through filtration with the groundwater into the sewage network. Because of the anaerobic conditions in the network, sulfate is reduced to hydrogen sulfide gas, which is generated in very high concentrations. This study aims to find out the emission and fate of hydrogen sulfide gas in sewage treatment systems for bacterial attach growth (MBBR) and suspended growth (extended aeration). In addition to finding appropriate solutions to control this gas and reduce its effects on the plant. Simulations of the aforementioned two plants were carried out using the TOXCHEM model, calibration and validation of the model were carried out, and the results were R higher than 0.8 and RMSE between 0 and 1.5. The emission and fate of hydrogen sulfide gas in the Manfhan sewage treatment plant during the summer and winter seasons were (72.16 and 71.3% for fate) and (25 and 22 %), respectively. The highest fate of hydrogen sulfide gas in a sewage treatment plant was due to biological decomposition. The highest emission of hydrogen sulfide gas was in the aeration basin: 5.5 ppmv in the summer and 4.98 ppmv in the winter. Also, the highest rate of sulfide gas in the MBBR plant was due to biological decomposition and was 73.5% in winter and the highest emission in the aeration basin was 5.56 ppmv in summer.The amount of hydrogen sulfide gas emissions decreased as the pH value in the suspended growth increased. MLSS concentrations were raised, which also helped the plant cut back on hydrogen sulfide emissions. The decrease in hydrogen sulfide gas emissions near the MBBR plant was caused by an increase in the fill fraction of the media, specific surface area, and biofilm thickness. The two plants were upgraded utilizing an odor elimination system, which resulted in an almost complete decrease in the production of hydrogen sulfide gas.

لجن فعال , سولفيد هيدروژن

activated sludge , Hydrogen sulfide

Amer Taher

Dr. Hosseinzade