ارزیابی فرآیند انعقاد و لخته سازی در حذف فلزات سنگین از پساب شیمیایی مجتمع فولاد مبارکه

زمینه و هدف: پساب حاصل از صنایع فولاد به عنوان یکی از منابع آلاینده فلزات سنگین نقش به سزایی در آلوده‌سازی محیط ایفا می‌نماید. لذا تصفیه بهینه و حذف این آلاینده‌ها جهت حفظ محیط‌زیست و رسیدن به استانداردهای تخلیه بسیار اهمیت دارد. در مجتمع فولاد مبارکه طی فرآیند تولید ورق‌های فولادی گالوانیزه و قلع اندود، پسابی تولید می‌شود که حاوی غلظت‌های بالایی از فلزات آهن و کروم می‌باشد. در این تحقیق به ارزیابی کارآیی فرآیند انعقاد و لخته سازی در حذف این فلزات از پساب تصفیه‌خانه شیمیایی مجتمع فولاد مبارکه پرداخته می‌شود. روش بررسی: جهت طراحی آزمایش‌ها از روش طراحی مرکب مرکزی که متداول‌ترین نوع طراحی در روش رویه پاسخ است، استفاده می‌شود. متغیرهای مورد بررسی در این تحقیق چهار عامل ph، کدورت ورودی، غلظت منعقدکننده و غلظت کمک منعقدکننده می‌باشد که هر یک در پنج سطح مورد مطالعه قرار گرفته است. برای هر یک از فلزات مورد بررسی یک مدل رگرسیونی درصد حذف بر حسب عوامل موثر به دست آمده است. یافته ها: نتایج مرحله مدل‌سازی نشان می‌دهد ph تاثیرگذارترین عامل بر غلظت آهن خروجی و کدورت ورودی تاثیرگذارترین عامل بر درصد حذف کروم بوده است. نتایج مرحله‌ی بهینه‌سازی نشان می‌دهد غلظت بهینه منعقدکننده مورد استفاده (کلرور فریک) 397 میلی‌گرم بر لیتر، غلظت کمک منعقدکننده (پلی الکترولایت) 0.06 میلی‌گرم بر لیتر، ph بهینه 10.25 و کدورت ورودی بهینه 103 ntu می‌باشد بحث و نتیجه گیری: رویه پاسخ روش موثری در طراحی آزمایش‌ها  است که با ساخت مدل رگرسیونی مرتبه دوم از فرآیند انعقاد ولخته سازی، امکان پیش بینی شرایط مختلف بهره برداری و تاثیر هم‌زمان عوامل بر پاسخ فراهم می شود.

Evaluation of Coagulation and Flocculation Process in Removal of Heavy Metals from Chemical Wastewater of Mobarakeh Steel Complex

Background and Objective: Wastewater from the steel industry as one of the heavy metal pollution sources plays an important role in environmental pollution. Therefore, the optimal treatment and removal of these pollutants are very important to protect the environment and achieve discharge standards. In the Mobarakeh Steel Complex, wastewater is produced during the production of galvanized steel and tinplated steel, containing high concentrations of ferrous and chromium metals. In this study, the efficiency of the coagulation and flocculation process in removing these metals from the wastewater of Mobarakeh Steel chemical treatment plant is investigated. Method: To design the experiments, the central composite design method, which is the most common design type in response surface methodology (RSM), is used. The variables studied in this study are four factors of pH, inlet turbidity, coagulant and coagulant aid concentrations that each is studied at five levels. For each of the studied metals, a regression model of removal percentage is obtained based on the effective factors. Findings: Results of the modeling stage shows that pH is the most effective factor on the effluent iron concentration and inlet turbidity is the most effective factor on chromium percent removal. The optimization results show the optimum coagulant dose (ferric chloride) 397 mg/L, coagulant aid concentration (polyelectrolyte) 0.06 mg/L, optimum pH of 10.25 and optimum inlet turbidity of 103 NTU. Discussion & Conclusion: RSM is an effective method in experimental design that by developing a secondorder regression model of the coagulationflocculation process, it is possible to predict different operating conditions and simultaneous effect of factors on the response.