با همکاری انجمن هیدرولیک ایران

بررسی عملکرد تکنولوژی غشایی همراه با سیستم UV جهت تصفیه فاضلاب خاکستری و آب باران

نوع مقاله : پژوهشی کاربردی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای مهندسی محیط زیست، پردیس بین‌المللی ارس، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استاد دانشکده محیط‌زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار گروه برنامه‌ریزی، مدیریت و آموزش محیط‌زیست، دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط‌زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده
استفاده مجدد از فاضلاب خاکستری و آب باران یکی از جایگزین‌های اولیه برای کاهش مصرف آب در خانوارها و ساختمان‌های تجاری و صنعتی است. با این‌حال، بررسی عملکرد فناوری غشائی به‌همراه سیستم UV جهت تصفیه فاضلاب خاکستری و آب باران به اطلاعات کاربردی بیشتری نیاز دارد. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی عملکرد یک سیستم آزمایشی مبتنی بر فناوری غشائی همراه با UV برای تصفیه فاضلاب خاکستری و آب باران در کشور ایران می‌باشد. در این راستا در فشار‌های مختلف (9/5، 4/5 و 1/5 بار)، آرایش‌های مختلفی از غشاء‌ها شامل میکروفیلتراسیون (MF)، اولترافیلتراسیون (UF) و غشاهای اسمز معکوس به همراه لامپ UV بررسی شدند. آزمایش‌هایی در مقیاس آزمایشگاهی برای بررسی پتانسیل این فناوری‌ها و ارائه آرایش بهینه غشاها انجام شد. کارایی فرآیند از نظر کدورت، TDS ،pH ،COD ،Escherichia coli و توتال کلیفرم مورد بحث قرار گرفته ‌است. نتایج حاکی‏از آن بود که هم برای تصفیه فاضلاب خاکستری و هم برای تصفیه آب باران، چیدمانی متشکل از دانه‌گیر، MF ،UF ،RO و UV با فشار 9/5 بار، بهترین سناریو در کاهش COD ،TDS، کدورت و کلیفرم می‌باشد. مطابق با نتایج به‌دست آمده، دبی خروجی در حالت بهینه 6 لیتر بر دقیقه بود و سناریو مذکور قادر به حذف 95% COD و 98% TDS و 96% کدورت و 100% کلیفرم برای فاضلاب خاکستری و همچنین 82% COD و 94% TDS و 91% کدورت و 100% کلیفرم برای آب باران می‌باشد. ازاین‏ رو پژوهش حاضر بیان می‌کند فناوری غشایی همراه با UV فرآیندی جذاب است و نقش مهمی در زندگی پایدار در آینده خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

لشگری، سمیه، لشگری، سهیلا، کشاورز، فاطمه، و عیسوندی، زهرا. (1401). بررسی و مقایسه عملکرد غشاهای اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون در تصفیه پساب صنعتی عسلویه.  مجله آب و فاضلاب، 33(1)، 1-11. doi: 10.22093/wwj.2021.266314.3101
de Oliveiraa, T. M., Benattib, C. T., & Tavaresc, C. R. G. (2020). Pilot system of microfiltration and reverse osmosis membranes for greywater reuse. Desalination and Water Treatment, 201, 13-19. DOI: 10.5004/dwt.2020.26020
Ding, A., Wang, J., Lin, D., Tang, X., Cheng, X., Wang, H., ... Liang, H. (2017). A low pressure gravity-driven membrane filtration (GDM) system for rainwater recycling: Flux stabilization and removal performance. Chemosphere, 172, 21-28. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.12.111
Domènech, L., & Saurí, D. (2010). Socio-technical transitions in water scarcity contexts: Public acceptance of greywater reuse technologies in the Metropolitan Area of Barcelona. Resources, Conservation and Recycling, 55(1), 53-62. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2010.07.001
Du, X., Wang, Z., Liu, Y., Ma, R., Lu, S., Lu, X., Liu, L., Liang, H. (2022). Gravity-driven membrane bioreactor coupled with electrochemical oxidation disinfection (GDMBR-EO) to treat roofing rainwater. Chemical Engineering Journal, 427, 131714. DOI: 10.1016/j.jclepro.2021.128055
Etchepare, R., & van der Hoek, J. P. (2015). Health risk assessment of organic micropollutants in greywater for potable reuse. Water research, 72, 186-198. DOI: 10.1016/j.watres.2014.10.048
Faragò, M., Brudler, S., Godskesen, B., & Rygaard, M. (2019). An eco-efficiency evaluation of community-scale rainwater and stormwater harvesting in Aarhus, Denmark. Journal of Cleaner Production, 219, 601-612. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.01.265
Ghaitidak, D. M., & Yadav, K. D. (2013). Characteristics and treatment of greywater—a review. Environmental Science and Pollution Research, 20, 2795-2809. DOI: 10.1007/s11356-013-1533-0
Kim, R.-H., Lee, S., Jeong, J., Lee, J.-H., & Kim, Y.-K. (2007). Reuse of greywater and rainwater using fiber filter media and metal membrane. Desalination, 202(1-3), 326-332. DOI: 10.1016/j.desal.2005.12.071
Kimura, K., & Oki, Y. (2017). Efficient control of membrane fouling in MF by removal of biopolymers: Comparison of various pretreatments. Water research, 115, 172-179. DOI: 10.1016/j.watres.2017.02.033
Li, F., Gulyas, H., Wichmann, K., & Otterpohl, R. (2009). Treatment of household grey water with a UF membrane filtration system. Desalination and Water Treatment, 5(1-3), 275-282. DOI: 10.5004/dwt.2009.550
Luo, J., Ding, L., Qi, B., Jaffrin, M. Y., & Wan, Y. (2011). A two-stage ultrafiltration and nanofiltration process for recycling dairy wastewater. Bioresource technology, 102(16), 7437-7442. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.05.012
Mahmoudnia, A. (2023). The role of PFAS in unsettling ocean carbon sequestration. Environmental monitoring and assessment, 195(2), 310. https://doi.org/10.1007/s10661-023-10912-8
Mahmoudnia, A., Mehrdadi, N., Baghdadi, M., & Moussavi, G. (2022). Change in global PFAS cycling as a response of permafrost degradation to climate change. Journal of Hazardous Materials Advances, 5, 100039.  https://doi.org/10.1016/j.hazadv.2021.100039
Naddeo, V., Scannapieco, D., & Belgiorno, V. (2013). Enhanced drinking water supply through harvested rainwater treatment. Journal of Hydrology, 498, 287-291.  https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.06.012
Onkal Engin, G., Sinmaz Ucar, B., & Senturk, E. (2011). Reuse feasibility of pre-treated grey water and domestic wastewater with a compact household reverse osmosis system. Desalination and Water Treatment, 29(1-3), 103-109. https://doi.org/10.5004/dwt.2011.2155
Reang, S., & Nath, H. (2021). Grey water treatment with spiral wound UF and RO membranes. Materials Today: Proceedings, 46, 6253-6259. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.04.781
Teh, X. Y., Poh, P. E., Gouwanda, D., & Chong, M. N. (2015). Decentralized light greywater treatment using aerobic digestion and hydrogen peroxide disinfection for non-potable reuse. Journal of Cleaner Production, 99, 305-311. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.03.015
World Health Organization (WHO). (2006). WHO guidelines for the safe use of wasterwater excreta and greywater (Vol. 1): World Health Organization. Geneva, Switzerland. https://www.who.int/publications/i/item/9241546824
Wanjiru, E. M., Sichilalu, S. M., & Xia, X. (2017). Optimal control of heat pump water heater-instantaneous shower using integrated renewable-grid energy systems. Applied Energy, 201, 332-342. DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.10.041
ارسال نظر در مورد این مقاله
نام را وارد کنید.
نشانی پست الکترونیکی را به درستی وارد کنید.
وابستگی سازمانی را به درستی وارد کنید.
توضیحات را وارد کنید (حداقل 50 حرف)
CAPTCHA Image
شناسه امنیتی را به درستی وارد کنید.
دوره 10، شماره 4 - شماره پیاپی 30
کم‌آبی و پایایی
زمستان 1402
صفحه 97-105

  • تاریخ دریافت 01 خرداد 1402
  • تاریخ بازنگری 01 مهر 1402
  • تاریخ پذیرش 27 مهر 1402