fa بررسی کارایی حذف نیتروژن و فسفر از فاضلاب صنایع لبنی با استفاده از فرایند انعقاد شیمیایی در ترکیب با فنتون پژوهشي Research <strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">مقدمه</span></span></strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">: فاضلاب زیادی در صنایع لبنی تولید می‌گردد که دارای غلظت بالایی از مواد آلی و عناصر مغذی (نیتروژن و فسفر) می‌باشد. ورود نیتروژن و فسفر به محیط زیست، سبب افزایش رشد جلبک‌ها، مرگ آبزیان، اوتریفیکاسیون و در نتیجه، تخریب اکوسیستم آبی می‌گردد. پژوهش حاضر با هدف بررسی راندمان حذف نیتروژن و فسفر از فاضلاب لبنی با استفاده از فرایند ترکیبی انعقاد شیمیایی و فنتون انجام شد.</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;"></span></span></span><br> <strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">روش‌ها</span></span></strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">: این مطالعه از نوع تجربی- آزمایشگاهی بود. در مرحله اول، اثر غلظت‌های متفاوت منعقدکننده پلی‌آلومینیوم کلراید (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Poly-aluminum chloride</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> یا </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">PAC</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">) بر راندمان حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Chemical oxygen demand</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> یا </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">COD</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">)، </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Total Kjeldahl nitrogen</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">TKN</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">) و </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Total phosphorus</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">TP</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">) از فاضلاب لبنی ارزیابی و غلظت بهینه منعقدکننده مشخص گردید. سپس فرایند فنتون بر روی پساب انعقاد صورت گرفت و مقادیر بهینه متغیرهای زمان واکنش، </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">pH</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">، غلظت </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">H2O2</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> و غلظت </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Fe2+</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> تعیین شد.</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;"></span></span></span><br> <strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">یافته‌ها</span></span></strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">: بر اساس یافته‌ها، مقادیر بهینه شامل غلظت </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">PAC</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> برابر با 100 میلی‌گرم بر لیتر، 3 = </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">pH</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">، زمان واکنش 120 دقیقه، غلظت </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">H2O2</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> برابر با 650 میلی‌گرم بر لیتر و غلظت </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Fe2+</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> برابر با 150 میلی‌گرم بر لیتر بود. در شرایط بهینه، حداکثر راندمان حذف شاخص‌های </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">COD</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">، </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">TKN</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> و </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">TP</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> از فاضلاب لبنی به ترتیب 70/91، 58/76 و 56/82 درصد گزارش گردید.</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;"></span></span></span><br> <strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">نتیجه‌گیری</span></span></strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">: فرایند ترکیبی انعقاد شیمیایی و اکسیداسیون فنتون می‌تواند روش مؤثری جهت کاهش غلظت نیتروژن و فسفر فاضلاب لبنی باشد.</span></span><strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">مقدمه</span></span></strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">: فاضلاب زیادی در صنایع لبنی تولید می‌گردد که دارای غلظت بالایی از مواد آلی و عناصر مغذی (نیتروژن و فسفر) می‌باشد. ورود نیتروژن و فسفر به محیط زیست، سبب افزایش رشد جلبک‌ها، مرگ آبزیان، اوتریفیکاسیون و در نتیجه، تخریب اکوسیستم آبی می‌گردد. پژوهش حاضر با هدف بررسی راندمان حذف نیتروژن و فسفر از فاضلاب لبنی با استفاده از فرایند ترکیبی انعقاد شیمیایی و فنتون انجام شد.</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;"></span></span></span><br> <strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">روش‌ها</span></span></strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">: این مطالعه از نوع تجربی- آزمایشگاهی بود. در مرحله اول، اثر غلظت‌های متفاوت منعقدکننده پلی‌آلومینیوم کلراید (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Poly-aluminum chloride</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> یا </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">PAC</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">) بر راندمان حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Chemical oxygen demand</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> یا </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">COD</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">)، </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Total Kjeldahl nitrogen</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">TKN</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">) و </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Total phosphorus</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> (</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">TP</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">) از فاضلاب لبنی ارزیابی و غلظت بهینه منعقدکننده مشخص گردید. سپس فرایند فنتون بر روی پساب انعقاد صورت گرفت و مقادیر بهینه متغیرهای زمان واکنش، </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">pH</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">، غلظت </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">H2O2</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> و غلظت </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Fe2+</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> تعیین شد.</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;"></span></span></span><br> <strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">یافته‌ها</span></span></strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">: بر اساس یافته‌ها، مقادیر بهینه شامل غلظت </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">PAC</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> برابر با 100 میلی‌گرم بر لیتر، 3 = </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">pH</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">، زمان واکنش 120 دقیقه، غلظت </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">H2O2</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> برابر با 650 میلی‌گرم بر لیتر و غلظت </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Fe2+</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> برابر با 150 میلی‌گرم بر لیتر بود. در شرایط بهینه، حداکثر راندمان حذف شاخص‌های </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">COD</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">، </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">TKN</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> و </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">TP</span></span></span><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;"> از فاضلاب لبنی به ترتیب 70/91، 58/76 و 56/82 درصد گزارش گردید.</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:Times New Roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;"></span></span></span><br> <strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">نتیجه‌گیری</span></span></strong><span style="font-family:B Mitra;"><span style="font-size:10.0pt;">: فرایند ترکیبی انعقاد شیمیایی و اکسیداسیون فنتون می‌تواند روش مؤثری جهت کاهش غلظت نیتروژن و فسفر فاضلاب لبنی باشد.</span></span> <div><strong>Background</strong><strong>:</strong> A high volume of wastewater is produced in dairy industries. These effluents contain high concentration of organic matters and nutrient elements (nitrogen and phosphorus). Discharging nitrogen and phosphorus to the environment leads to algal excessive growth, aquatics death, eutrophication and consequently, destruction of aquatic ecosystems.<br> <strong>Methods:</strong> This study was an experimental-laboratory study that was carried out to evaluate the efficiency of nitrogen and phosphorus removal from dairy wastewater by combined process of chemical coagulation and Fenton. In the first stage, the effect of different doses of coagulant poly-aluminum chloride (PAC) on removal efficiency of Chemical oxygen demand (COD), Total Kjeldahl nitrogen (TKN), and total phosphorus (TP) was assessed and optimum dosage of coagulant was determined. Then, the supernatant was used in Fenton process and optimum values of reaction time, pH, H₂O₂ concentration and Fe²⁺ concentration was determined.<br> <strong>Findings:</strong> According to the results, the optimal values were a PAC dosage equal to 100 mg/l, pH = 3, reaction<br> time = &nbsp;120 minutes, H2O2 concentration = 650 mg/l, and Fe2+ concentration = 150 mg/L. In optimal condition, maximum removal efficiency of COD, TKN, and TP was 91.70%, 76.58%, and 82.56% respectively.<br> <strong>Conclusion:</strong> The results illustrated that the coupled process of chemical coagulation and Fenton oxidation might be an effective method to reduce nitrogen and phosphorus concentration in dairy wastewater<span dir="RTL">.</span></div> فاضلاب لبنی, واکنش فنتون, انعقادشیمیایی, نیتروژن, فسفر Dairy wastewater, Fenton reaction, Chemical coagulation, Nitrogen, Phosphorus 60 68 http://hsr.mui.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-25-7&slc_lang=fa&sid=1 Mohammad Javad Tahsini محمد جواد تحسینی m.tahsini@yahoo.com 10031947532846007756 10031947532846007756 Yes PhD Candidate, Student Research Committee AND Department of Environmental Health Engineering, School of Health, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran دانشجوی دکتری تخصصی، کمیته تحقیقات دانشجویی و گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران Morteza Naseri مرتضی ناصری m.tahsini@yahoo.com 10031947532846007757 10031947532846007757 No Department of Environmental Health Engineering, School of Health, Iranshahr University of Medical Sciences, Iranshahr, Iran کارشناس ارشد، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایرانشهر، ایرانشهر، ایران