بررسی امکان بازیابی آهن از لجن تصفیهخانه آب با استفاده از آسیاب سیارهای و فرایند هضم اسیدی
فصلنامه علمی پژوهشی بهداشت در عرصه,
دوره 11 شماره 1 (1402),
5 شهریور 2023
,
صفحه 7-16
https://doi.org/10.22037/jhf.v11i1.42424
چکیده
زمینه و اهداف: با افزایش جمعیت تعداد تصفیهخانه های آب و حجم لجن تولیدی حاصل از آنها هم زیاد میشود. با توجه به وجود مقادیر بالایی ازمواد منعقدکننده در آن، بازیابی و استفاده مجدد از لجن تصفیهخانه آب یکی از راهکارهای عملیاتی و مقرون به صرفه جهت مدیریت لجن تصفیهخانه آب است.
مواد و روشها: لجن آهن از بستر لجن خشککن تصفیهخانه آب جلالیه تهران جمعآوری شد. از دستگاه آسیاب سیارهای به منظور بررسی تعیین اثر فرایند مکانوشیمیایی بر بازیابی آهن از لجن تصفیهخانه آب استفاده شد. تستهای تکمیلی XRD، XRF، TEM، MP-AES از نمونه لجن تصفیهخانه آب قبل و بعد از فرایند مکانوشیمیایی گرفته شد. ملاحظات اخلاقی در تمام مراحل اجرای مطالعه رعایت شد.
یافتهها: نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از آسیاب سیارهای باعث بازیابی بیشتر آهن میشود. به طوری که با استفاده از اسید 1 نرمال میزان بازیابی آهن از 23/5% در نمونه لجن آسیاب نشده به 60/5% در نمونه لجن آسیاب شده، میرسد. در نتایج XRD تغییر فاز و ساختار شیمیایی لجن بعد از آسیاب سیارهای کاملا مشهود بود.
نتیجهگیری: نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از دو روش، مکانوشیمیایی و هضم اسیدی با هم میتوان شرایط بازیابی کلروفریک را از نظر میزان اسید مصرفی و کیفیت محصول نهایی تا حد قابل توجهی بهبود داد و در صنعت تصفیه فاضلاب صنعتی استفاده کرد.
- بازیابی، لجن، تصفیهخانه آب، مکانوشیمیایی، هضم اسیدی
ارجاع به مقاله
مراجع
- Keeley J, Smith AD, Judd SJ, Jarvis P. Acidified and ultrafiltered recovered coagulants from water treatment works sludge for removal of phosphorus from wastewater. Water Research 2016; 88:380-88.
- Mahdavian SL, Ostovar F, Mirbolooki H. Coagulants recovery from water treatment plant's sludge: A review. Iranian Journal of Health and Environment 2018; 11(3):403-18 (In Persian).
- Evuti AM, Lawal M. Recovery of coagulants from water works sludge: A review. Advances in Applied Science Research 2011;2(6):410-17.
- Gomes SDC, Zhou JL, Li W, Long G. Progress in manufacture and properties of construction materials incorporating water treatment sludge: A review. Resources, Conservation and Recycling 2019; 145:148-59.
- Babatunde AO, Zhao Y. Constructive approaches toward water treatment works sludge management: An international review of beneficial reuses. Critical Reviews in Environmental Science and Technology 2007; 37(2):129-64.
- Kazemi MJ, Badalians Gholikandi G. Feasibility study of using water treatment plant sludge to improve the efficiency of wastewater treatment plant sludge thickening process. Journal of Environmental Studies 2023; 48(4):481-96.
- Yang L, Han YX, Wang DT. High efficiency aluminum coagulant recovery from drinking water treatment plant sludge by using ultrasound assisted acidification. Advanced Materials Research 2013; 777:60-64.
- Sheibani S, Khakbiz M, Omidi M. In situ preparation of Cu–MnO nanocomposite powder through mechanochemical synthesis. Journal of Alloys and Compounds 2009; 477(1-2):683-87.
- Boldyrev V V, Tkáčová K. Mechanochemistry of solids: past, present, and prospects. Journal of Materials Synthesis and Processing 2000; 8:121-32.
- Cagnetta G, Huang J, Yu G. A mini-review on mechanochemical treatment of contaminated soil: from laboratory to large-scale. Critical Reviews in Environmental Science and Technology 2018; 48(7-9):723-71.
- Friščić T, Mottillo C, Titi HM. Mechanochemistry for synthesis. Angewandte Chemie 2020; 132(3):1030-41.
- Seyedi M, Haratian S, Khaki JV. Mechanochemical synthesis of Fe2O3 nanoparticles. Procedia Materials Science 2015; 11:309-13.
- Zhang ZY, Zhang FS, Yao T. An environmentally friendly ball milling process for recovery of valuable metals from e-waste scraps. Waste Management 2017; 68:490-97.
- Pourmand H, Leili M, Shokouhi R, Asgari G. The assessment of water treatment plant sludge properties and the feasibility of its re-use according to environmental standards: Shahid Beheshti water treatment plant case study, Hamadan. Avicenna Journal of Clinical Medicine 2016; 23(1):57-64 (In Persian).
- Yazdanbakhsh AR, Massoudinejad M, Mohammadi S. The efficacy of O3, UV and UV/O3 on the removal of humic acids from water in a plug flow reactor. Journal of Health in the Field 2015; 3(1):7-15 (In Persian).
- Baird R, Eaton A, Rice E, Bridgewater L. Standard methods for the examination of water and wastewater. Washington, DC: American Public Health Association, United State of America; 2017.
- Amini M, Yazdanbakhsh AR, Eslami A, Aghayani E. Optimization of coagulation-flocculation process for dye and COD removal from real dyeing wastewater and evaluation of effluent biodegradability in a carpet factory. Journal of Health in the Field 2017; 5(3):24-33 (In Persian).
- Fazli Z, Zendedel R, Panahi D, Omidi M, Sajedifar J, Firouzeh N. Non-carcinogenic risk assessment of occupational exposure to hexavalent chromium in two selected types of chrome electroplating workshops in Tehran. Journal of Health in the Field 2017; 4(1):18-24 (In Persian).
- AWWA. B407-98: Standard for Liquid Ferric Chloride. New York: American National Standards Institute (ANSI) 2018. Available from: https://engage.awwa.org/PersonifyEbusiness/Bookstore/Product-Details/productId/18529.
- Vaezi F, Batebi F. Recovery of iron coagulants from Tehran water-treatment-plant sludge for reusing in textile wastewater treatment. Iranian Journal of Public Health 2001; 30(3-4):135-38.
- Yang Y, Zhao Y, Babatunde A, Wang L, Ren Y, Han Y. Characteristics and mechanisms of phosphate adsorption on dewatered alum sludge. Separation and Purification Technology 2006; 51(2):193-200.
- Barakwan RA, Trihadiningrum Y, Bagastyo AY. Characterization of alum sludge from Surabaya water treatment plant, Indonesia. Journal of Ecological Engineering 2019; 20(5): 7-13.
- Ahmad T, Ahmad K, Alam M. Sustainable management of water treatment sludge through 3 ‘R’concept. Journal of Cleaner Production 2016; 124:1-13. Doi: doi. org/ 10. 1016/ j. jclepro. 2016. 02.073.
- Zhang R, Zhang X, Guy B, Hu S, De Ligny D, Moutte J. Experimental study of dissolution rates of hedenbergitic clinopyroxene at high temperatures: dissolution in water from 25° C to 374° C. European Journal of Mineralogy 2013; 25(3):353-72.
- Silver J. Chemistry of iron. New Delhi: Springer Dordrecht 1993.
- Guzzo PL, Marinho de Barros FB, Soares BR, Santos JB. Evaluation of particle size reduction and agglomeration in dry grinding of natural quartz in a planetary ball mill. Powder Technology 2020; 368:149-59.
- Takacs L. Self-sustaining reactions induced by ball milling. Progress in Materials Science 2002; 47(4):355-414.
- Tsuzuki T, Ding J, McCormick P. Mechanochemical synthesis of ultrafine zinc sulfide particles. Physica B: Condensed Matter 1997; 239(3-4):378-87.
- چکیده مشاهده شده: 335 بار