بررسي كارايي نيزار مصنوعي هيبريدي در حذف سرب و كادميوم ب مجتمع پرديس دانشگاه علوم پزشكي مازندران

Efficacy of Hybrid Constructed Wetland in Removing Plumb and Cadmium from Wastewater in the Campus of Mazandaran University of Medical Sciences

سابقه و هدف: وجود فلزات سنگين در فاضلاب هاي صنعتي و خانگي با غلظت هاي بالاتر از حد مجاز موجب زيان به محيط زيست و به خطر افتادن سلامت انسان مي گردد. بنابراين حذف فلزات سنگين از منابع آبي، گامي مثبت در جهت رسيدن به توسعه پايدار محسوب مي شود. امروزه به علت هزينه هاي ساخت، بهره برداري و نگهداري پايين و نياز به انرژي كم، استفاده از نيزارهاي مصنوعي كاربردهاي زيادي در حذف آلاينده ها از جمله فلزات سنگين پيدا كرده است. مواد و رو شها: اين تحقيق مقياس پايلوت پلنت و در مجاورت تصفيه خانه فاضلاب پرديس دانشگاه علوم پزشك ي 6 متر (طول، × 1.5 × مازندران انجام شد. پايلوت از 4 رآكتور مستطيل شكل بتوني تشكيل شد . ابعاد هر رآكتو ر 0.8 عرض و عمق موثر) بود. يك رآكتور به عنوان رآكتور كنترل به كار رفت. تحقيقات در 5 مرحله انجام شد. سيستم مختلفي از رآكتورها به صورت هيبريد (تركيبي از جريان هاي عمودي سري و موازي با جهت جريان رو به پايين و روبه بالا ) بررسي شد. نمونه ها با استفاده از دستگاه هاضم اسيدي هضم شده و غلظت دو فلز سنگين سرب و كادميوم با استفاده از مورد تجزيه SPSS دستگاه اسپكتروفوتومتر جذب اتمي قرايت گرديد. داده هاي به دست آمده با استفاده از نرم افزار آماري و تحليل قرار گرفته است. يافته ها: با افزايش زمان ماند هيدروليكي از 2 تا 6 روز، ميانگين درصد حذف فلزات از 42 به 58 درصد افزايش پيدا كرده است. در ميان فازهاي مختلف، فاز 4 با 54 درصد حذف براي تمامي فلزات بهترين عملكرد را داشته است . كمترين درصد حذف براي فاز 1 بوده است. ميانگين درصد حذف در خروجي سلول با كاشت ني 65 درصد و براي شاهد .(p < 0/ 35 درصد بوده است. اختلاف اين دو از نظر آماري نيز معني دار است ( 05 استنتاج: يافته هاي اين تحقيق نشان داد كه تركيب رآكتورها به صورت سري جريان عمودي روبه پايين و زمان ماند هيدروليكي 4 الي 6 روز و سايز گراول 10 الي (Up flow) و در ادامه جريان عمودي روبه بالا (Down flow) 20 مناسب ترين وضعيت وتلندهاي زيرسطحي براي حذف فلزات مورد آناليز در فاضلاب هاي شهري و صنعتي مي باشد.

Background and purpose: High concentrations of heavy metals in industrial and domestic wastewater cause adverse effects on the environment and human health. Therefore, removing heavy metals from water resources is considered as a positive step towards sustainable development. Today, application of artificial wetlands to remove pollutants such as heavy metals is increasing due to high costs of construction sites, low operation, maintenance, and energy needs. Materials and methods: This research was carried out in a pilot scale in adjacent of wastewater treatment plant in the campus of Mazandaran University of Medical Sciences. The pilot was composed of four rectangular concrete reactors with 6 × 1.5 × 0.8 m length, width and affective depth. One reactor was used as control. The research was performed in five phases. Different hybrid systems of the reactors (combination of vertical and horizontal with parallel and series flow) were evaluated. The samples were digested using an acid digester and concentrations of plumb and cadmium were analyzed using atomic absorption spectrophotometer. The data was analyzed using SPSS. Results: By increasing the hydraulic retention time (HRT) from 2 to 6 days, the mean percentage for removal of studied metals increased to 58 (which was 42 at the beginning). Among the different phases, phase four was more efficient which removed 54% of the heavy metals while the lowest removal percentage was detected in phase one. The average percentage removal of cell output for reed planting and the controls were 65% and 35%, respectively. These differences were statistically significant (P? 0.05). Conclusion: The findings of this research showed that combination of DF-UF (down flow-Up flow) reactors was the best condition for the removal of plumb and cadmium from subsurface wetlands. The optimal hydraulic retention time was 4 to 6 days and 10 to 20 mm gravel could be more appropriate for the size of gravel in wetland.