مقايسه كارايي فرايندهاي فنتون و ازن زني با فنتوازن زني در كاهش لجن مازاد

Comparing the Efficiency of Fenton and Ozonation with Fentoozonation Process in Excess Sludge Reduction

سابقه و هدف: در فرايند لجن فعال مقدار زيادي لجن توليد مي‌شود كه مديريت و دفع آن به دلايل زيست‌محيطي، اقتصادي، اجتماعي و حقوقي به يكي از بزرگ‌ترين چالش‌ها تبديل‌شده است. به همين دليل انتخاب روش مناسب كاهش لجن مي‌تواند در حل اين مشكل بسيار مؤثر باشد. هدف از مطالعه حاضر بررسي كارايي سه فرآيند فنتون، ازن زني و تركيبي از فنتون و ازن زني (فنتوازن زني) بر كاهش لجن فعال مازاد است. مواد و روش‌ها: دراين مطالعه راندمان كاهش جامدات خشك و حجم لجن بر نمونه لجن فعال مازاد تصفيه خانه فاضلاب، توسط سه فرآيند فنتون، ازن زني و فنتوازن زني و تأثير فاكتورهاي pH، زمان واكنش و دوز ازن مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته‌ها: با توجه به نتايج، حداكثر راندمان كاهش جامدات خشك و حجم لجن در فرآيند ازن زني با غلظت 0/14gO3gTSS-1 به ترتيب79/32 و 87/67درصد به دست آمد. هم‌چنين تأثير زمان واكنش بر كاهش حجم لجن در هر سه فرآيند و افزايش دوز ازن از 0/07 تا 0/14gO3gTSS-1 بر راندمان كاهش جامدات خشك و حجم لجن در فرآيند ازن زني و فنتوازن زني معني‌دار گرديد (p<0.05). استنتاج: كارايي فرآيند ازن زني در كاهش لجن نسبت به دو فرآيند ديگر بالاتر بوده و تركيب دو فرآيند فنتون و ازن زني منجر به كاهش بيشتر لجن نمي‌شود.

Background and purpose: In activated sludge process large amounts of sludge are produced. The disposal and management of this sludge remains a big challenge due to environmental, economic, social and legal factors. Thus, selecting an appropriate process that could reduce sludge would be of great help in solving this problem. The aim of present research was to determine the effects of three processes including Fenton, ozonation and Fento-ozonation on excess sludge reduction in activated sludge process. Materials and methods: A bench scale study was conducted on three processes including Fenton, ozonation, and Fento-ozonation for reduction of dry solids (DS) and sludge volume (SV). The effects of pH, time and ozone dosage were also studied. Results: The results indicated that in ozonation process (ozone dose of 0.14 gO3gTSS -1) the maximum efficiency of dry solids and sludge volume reduction were 79.32% and 87.67%, respectively. The results also showed that the effect of reaction time on reduction of sludge volume was significant in all three processes. Moreover, significant effect of increase in ozone dosage (from 0.07 to 0.14 gO3gTSS -1) was observed on reduction of all parameters in ozonation and Fento-ozonation processes (P<0.05). Conclusion: Ozonation alone was found to be more efficient than Fenton and Fento-ozonation in sludge treatment. However, the combination of Fenton and ozonation processes did not improve sludge reduction.