دانلود مقاله بررسی مدل لجن فعال IAWQ شماره ( ASM1 ) 1 با استفاده از دادههای تصفیه - خانه فاضلاب در مقیاس کامل

word قابل ویرایش
13 صفحه
21700 تومان


چکیده

مدل ASM1 یکی از پرکاربردترین مدلهاي لجن فعال میباشد که مورد اقبال محققین واقع شده است. ایـن مدل در سال 1987 توسط گروه IAWQ ارئه شد و نخستین مدل رسمی لجن فعال میباشد. در این تحقیق

جهت بررسی تطابق نتایج مدل با واقعیت از دادههاي تصفیهخانه فاضلاب جنـوب اصـفهان اسـتفاده شـد. ایـن تصفیهخانه جمعیتی حدود 1.000.000 نفر را تحت پوشش قرار میدهد و از روش لجن فعال متعـارف بـراي

تصفیهفاضلاب شهري در آن استفاده میگردد. مولفههاي مدل ASM1 مانند پارامترهـاي سوبسـتراي سـریع تجزیه پذیر (Ss) و کند تجزیه پذیر (Xs)، غلظت COD کل، نیتروژن کل، مـواد معلـق، نیتـروژن نیتراتـی و

نیتروژن کلدال طی 68 روز در تصفیهخانه اندازهگیري شد و وارد مـدل گردیـد. بـراي مدلسـازي از نـرم افـزار STOAT که در آن مدل ASM1 پیاده سازي شده اسـت اسـتفاده شـد. در کالیبراسـیون مـدل از ضـرایب

سینتیکی و استوکیومتري مدل IAWQ در دماي 20 درجه سانتیگراد استفاده شد و نتایج مـدل بـا واقعیـت تطبیق قابل قبولی پیدا کرد.


کلمات کلیدي

مدلسازي، لجن فعال، ASM1، نرم افزار مدلسازي STOAT، تصفیه خانه فاضلاب جنوب اصفهان

1

.1 مقدمه

پروسه لجن فعال یکی از روش هاي تصفیه بیولوژیکی فاضلاب است که به طور گسترده در تصفیه فاضلابهاي بهداشتی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. تانک هوادهی و تانک ته نشینی نهایی دو جزء اصلی این پروسه به حساب می-

آیند .[1] متغیر بودن دبی، بارگذاري جرمی و سایر مشخصات فاضلاب ورودي به تصفیهخانهها نسبت به زمان، پروسه لجن فعال را پیچیده میکند.[2] پیچیدگی پروسههاي تصفیه فاضلاب در دهه گذشته به دلیل نیاز به حذف ترکیبات نیتروژندار و فسفردار علاوه بر مواد آلی کربنه، به صورت چشمگیري افزایش داشته است. مدلسازي ریاضیاتی ابزاري قدرتمند براي طراحی، بهبود بهرهبرداري، پیش بینی رفتار سیستم در آینده و کنترل فرایند میباشد .[3-4]

تلاشهاي بسیاري براي توسعه مدل لجن فعال از اوایل دهه 1970 انجام شد. سرانجام گروه IAWQ نخستین مدل رسمی لجن فعال را در سال 1987 ارائه کرد. امروزه مدلهاي لجن فعال ASM1، ASM2 و ASM3 به عنوان ابزاري

مناسب جهت مدلسازي پروسههاي اکسیداسیون کربن، نیتریفیکاسیون، دنیتریفیکاسیون و حذف بیولوژیکی فسفر در دسترس است .[5] از بین مدلهاي ذکر شده، مدل ASM1 در بین محققان با اقبال بیشتري مواجه شده است .[6] مدل ASM1

یک مدل بین المللی پذیرفته شده براي مدلسازي سیستم هاي لجن فعال در تصفیه فاضلاب شهري است. ASM1 شامل 8

پروسه اساسی لجن فعال است که این پروسهها عبارتند از : [4]

 رشد هوازي باکتريهاي هتروتروف

 رشد انوکسیک باکتريهاي هتروتروف
 رشد هوازي باکتريهاي اوتوتروف

 مرگ و واپاشی باکتريهاي هتروتروف
 مرگ و واپاشی باکتريهاي اوتوتروف

 هیدرولیز مواد آلی ذرهاي
 هیدرولیز نیتروژن آلی ذرهاي
 آمونیفیکیشن نیتروژن آي محلول

همچنین این مدل شامل 13 مولفه است که در ادامه آورده شدهاند :[4]

SI.Concentration of inert soluble organic material .mg COD/L

SS.Concentration of readily biodegradable soluble substrate. mg COD/L

XI.Concentration of particulate inert organic matter. mg/L

XS.Concentration of slowly biodegradable particulate substrate. mg COD/L

XB,A.Concentration of active autotrophic particulate mass. mg COD/L

XB,H.Concentration of active heterotrophic particulate mass. mg COD/L

XP.Concentration of non-biodegradable particulate product arising from biomass

decay. mg COD/L

2


SO .Concentration of soluble oxygen. mg/L 
SND .Concentration of soluble biodegradable organic material. mg N/L 
SNH .Concentration of soluble ammonium nitrogen. mg N/L 
SNO .Concentration of soluble nitrate and nitrite nitrogen. mg N/L 
XND .Concentration of particulate biodegradable organic nitrogen. mg COD/L 
SALK .Alkalinity is typically reported as mg/L as CaCO3 
عملیات شفاف سازي، تغلیظ و نگهداري لجن فعالیتهایی است که در تانک ته نشینی انجام میشود. در صورتی که هر کدام از عملیات ذکر شده با مشکل مواجه شود، پروسه لجن فعال معیارهاي خروجی لازم را تأمین نخواهد کرد .[7-8]

بنابراین میبایست هر یک از پروسههاي شفاف سازي و تغلیظ در تانک ته نشینی مدل شود. میزان جامداتی که در هر یک از این پروسهها در تانک ته نشینی در نظر گرفته میشود، تأثیر زیادي در غلظت جامدات معلق پساب خروجی دارد.

امروزه به منظور طراحی، کنترل، پیش بینی رفتار سیستم و آموزش اپراتورها، مدلسازي و شبیه سازي کامپیوتري به صورت فزاینده مورد استفاده قرار میگیرد. نرم افزارهاي مدلسازي GPS-X، EFOR، AQUASIM،STOAT، SSSP و

WEST در بین بستههاي نرمافزاري مدلسازي تصفیهخانههاي فاضلاب در بازار موجود میباشد .[9]

مدلسازيهاي زیادي با استفاده از نتایج پایلوتی و آزمایشگاهی انجام شده است اما مدلسازي با مشخصات فاضلاب یک تصفیهخانه با مقیاس واقعی کمتر صورت گرفته است. Siegrist و Tschui دو تصفیه خانه بزرگ سوئیس را با استفاده از

ASM1 مدل کردند Ozer .[10] و همکاران از نتایج چهار تصفیهخانه براي بررسی مدل ASM2 استفاده کردند .[11] Carucci و همکاران مدلسازي تصفیه خانه فاضلاب رم را براي بررسی حذف نیتروژن انجام دادند .[12] مدلسازي دو تصفیه خانه بزرگ هلند با استفاده از نرم افزار GPS-X توسط Makinia و همکاران انجام شد Nuhoglu .[13] و همکاران

تصفیه خانه فاضلاب ارزینکان ترکیه را با ASM1 مدل کردند .[14]

در این مطالعه در قسمت نخست مشخصات فاضلاب ورودي و خروجی از سیستم لجن فعال متعارف تصفیه خانه فاضلاب جنوب اصفهان در طی مدت 68 روز اندازه گیري شد و به عنوان ورودي مدل ASM1 استفاده گردید. در قسمت دوم مدلسازي ریاضیاتی تصفیهخانه فاضلاب جنوب اصفهان در نرم افزار مدلسازي STOAT انجام شدنهایتاً. مقادیر خروجی اندازهگیري شده با مقادیر پیش بینی شده توسط مدل مقایسه گردید.

توصیف تصفیهخانه جنوب اصفهان

تصفیه خانه فاضلاب جنوب اصفهان در قسمت جنوب شرقی اصفهان و در کنار رودخانه زاینده رود قرار دارد تقریباًو در ارتفاع 1563 متري از سطح دریا واقع شده است. فاز اول این تصفیه خانه در سال 1346 به روش صافی چکنده با ظرفیت 90000 نفر آغاز به کار کرد. فاز دوم و سوم تصفیه خانه به ترتیب در سالهاي 1362 و 1366 به روش لجن فعال متعارف و با ظرفیت هر کدام 400000 نفر مورد بهره برداري قرار گرفت. دبی فاضلاب ورودي به تصفیه خانه حدود 130000 متر

مکعب در روز میباشد. فاضلاب ورودي پس از عبور از واحدهاي آشغالگیري و دانهگیري وارد چهار واحد تانک ته نشینی اولیه به حجم هر کدام 2500 متر مکعب و به قطر 35 متر میگردد. پس از آن، فاضلاب جهت تصفیه بیولوژیکی و حذف مواد آلی

3

محلول و کلوئیدي وارد دو تانک هوادهی در هر فاز میشود. حجم کلی تانکهاي هوادهی 32400 متر مکعب میباشد. سپس

فاضلاب خروجی به چهار واحد تانک ته نشینی ثانویه با قطر 60 متر وارد میگردد. حجم هر کدام از تانکهاي تهنشینی ثانویه

8105 متر مکعب میباشد. پساب خروجی پس از ورود به حوضچههاي تماس کلرزنی، جهت مصارف کشاورزي به رودخانه زاینده هدایت میشود. در شکل 1 تصویر تصفیهخانه فاضلاب جنوب اصفهان قابل مشاهده است.


شکل .1 تصویر تصفیهخانه فاضلاب جنوب اصفهان

.2 مواد و روشھا

نمونههاي مورد نظر، از فاضلاب ورودي، تانک هوادهی و پساب خروجی تصفیهخانه جنوب اصفهان، در طی 68 روز

گرفته شد و مقادیر پارامترهاي فیزیکی و شیمیایی مورد نظر توسط روشهاي اندازهگیري ذکر شده در کتاب روشهاي استاندارد (APHA, 2005) مورد سنجش قرار گرفت. پارامترهاي TSS، VSS، BOD، sBOD، COD، sCOD هر روز و پارامترهاي MLSS، NH4-N، NO3-N و TN سه بار در هفته مورد آنالیز قرار گرفتند. قابل ذکر است که پارامترهاي TN و NO3-N با استفاده از Commercial test kits اندازهگیري شدند. براي تعیین sCOD، sBOD، MLSS از فیلترهاي Whatman GF/C glass-fibre استفاده شد.

مشخصات فاضلاب

پس از انجام آزمایشات بر روي فاضلاب تصفیه خانه جنوب اصفهان، نتایج آزمایشات مورد تجزیه و تحلیل آماري قرار گرفت که به طور خلاصه در جداول 1 و 2 آورده شده است.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 21700 تومان در 13 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع

دانلود پاورپوینت تصفیه فاضلاب بیمارستان به روش لجن فعال

PowerPoint قابل ویرایش
14 صفحه
23700 تومان
اسلاید 1 :انواع فاضلاب1- فاضلاب خانگی2- فاضلاب کشاورزی3- فاضلاب صنعتی4- فاضلاب شهری5- فاضلاب بیمارستانیاسلاید 2 :فاضلاب بیمارستانی :    این نوع فاضلاب باتوجه به عمومی یاخصوصی بودن فعالیت بیمارستان طبقه بندی میشود. وازآنجائیکه فاضلاب بیمارستان خودیک دسته خاصی ازطبقه بندی راتشکیل میدهد،امابسته به نوع فعالیت یک ...

دانلود مقاله روشهای دفع نهایی لجن تصفیه خانههای فاضلاب شهریکاهشبهمنظور آلودگی و استفادهی مجدد مطالعه موردی : آمریکای شمالی ، اروپا ، ژاپن ، چین

word قابل ویرایش
9 صفحه
21700 تومان
چکیدهیکی از مهمترین چالشهایی که امروزه بسیاري از کشورها با آن دسـت بـه گریبـان هسـتند، نـامتوازن بودن امر توسعه و در نتیجهي آن آسیبهاي جدي وارد شده به محیط زیست میباشد. کشور ما نیـز از این مقوله مستثنی نبوده و یکی از مسائل مهمی که امروزه از جنبهي محیط زیستی موجـب مشـکلات فراوانی شده است، مدیریت لجن تصفیهخانهه ...

دانلود مقاله استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی در راهبری تصفیهخانههای نیمه - مکانیکال ( مطالعه موردی : تصفیه خانه فاضلاب شماره یک پرکندآباد مشهد )

word قابل ویرایش
14 صفحه
21700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
چکیدهمشکل در راهبري صحیح تصفیه خانه هاي فاضلاب یکی از چالش هاي اصلی در صنعت آب و فاضلاب کشور بـه شمار می رود. در بسیاري از موارد، این معضل ناشی از عدم توانایی در پیش بینی چگونگی تأثیر تغییرات کمی و کیفی فاضلاب ورودي و یا تغییرات شرایط آب و هوایی بر عملکرد تصفیه خانه می باشـد. در تحقیـق حاضـر، بـه بررسی توانمن ...

دانلود مقاله بررسی کیفیت لجن خشک شده تصفیه خانه شهرنایین و کاربرد آن برای مصارف مختلف

word قابل ویرایش
9 صفحه
21700 تومان
چکیدهلجن ناشی از تصـفیه فاضـلاب، قبـل از دفـع نیـاز بـه تصـفیه دارد. فراینـدهای مـورد اسـتفاده بـرای تصـفیه لجن،خصوصیات آنرا تغییر داده و برای دفع قابل قبول میسازند. صنعتی شدن شهرها و وجود آلاینـدهای میکروبی، شیمیایی، تخم انگلها و....در لجن و نیز استفاده بیرویه از آن موجبـات آلـودگی فزاینـده آبهـای سطحی و زیر ...

دانلود فایل پاورپوینت تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال

PowerPoint قابل ویرایش
40 صفحه
23700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ---- اسلاید 1 : فاضلاب فاضلاب به دودسته تقسیم می شود : .1 فاضلاب شهری                           .2فاضلاب صنعتی تصفیه به سه روش انجام می شود. .1 فیزیکی                       .2شیمیایی                       .3بیولوژیکی اسلاید 2 : 1- تصفیه فیزیکی تصفیه فیزیکی ازیک رشت ...

دانلود فایل پاورپوینت تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال

PowerPoint قابل ویرایش
40 صفحه
23700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ---- اسلاید 1 : فاضلاب فاضلاب به دودسته تقسیم می شود : .1 فاضلاب شهری                           .2فاضلاب صنعتی تصفیه به سه روش انجام می شود. .1 فیزیکی                       .2شیمیایی                       .3بیولوژیکی اسلاید 2 : 1- تصفیه فیزیکی تصفیه فیزیکی ازیک رشت ...

مقاله بررسی تغییرات جامدات در راکتور جریان پیوسته ورمی کمپوست - کمپوست بر روی لجن تصفیه خانه فاضلاب با و یا بدون وجود پسماندهای آلی دیگر

word قابل ویرایش
13 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
بررسي تغييرات جامدات در راکتور جريان پيوسته ورمي کمپوست -کمپوست بر روي لجن تصفيه خانه فاضلاب با و يا بدون وجود پسماندهاي آلي ديگر چکيده سيستم ورمي کمپوست -کمپوست ميتواند جايگزيني براي سيستمهاي متداول تثبيت لجن در تصفيه خانه هاي فاضلاب باشد. اندازه گيري جامدات در اين نوع سيستم نشان دهنده کارکرد درست راکتور ...

مقاله امکان سنجی ارتقاء تصفیه خانه فاضلاب جنوب اصفهان با بیوراکتورهای نوین USBF در مقیاس پیشتاز

word قابل ویرایش
6 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
امکان سنجی ارتقاء تصفیه خانه فاضلاب جنوب اصفهان با بیوراکتورهای نوین USBF در مقیاس پیشتاز چکیده هدف از این تحقیق بررسی عملکرد بیوراکتور نوین USBF در ارتقاء تصفیه خانه های فاضلاب شهری به روش لجن فعال متعارف است. در این مطالعه از یک پایلوت ًٍٍِ لیتری استفاده شد و فاضلاب ورودی به بیوراکتور از حوضهای ته نشینی ا ...