مقایسه کارایی نیزارهای مصنوعی افقی و عمودی و فرایند انعقاد، لخته‌سازی و فیلتراسیون واحد استحصال آب در جلادهی پساب تصفیه‌خانه فاضلاب صنعتی (مطالعه موردی: تصفیه‌خانه شهرک صنعتی ‌مورچه‌خورت)

مقدمه: تصفیه فاضلاب‌های صنعتی به دلیل وجود آلاینده‌های متفاوت با غلظت‌های بالا، همواره مشکل و پرهزینه بوده است. کاربرد نیزارهای مصنوعی به دلیل عدم نیاز به منابع انرژی خارجی و مواد و تجهیزات لازم جهت کاهش آلاینده‌ها، مقرون‌ به ‌صرفه می‌باشد. هدف از انجام پژوهش حاضر، تعیین کارایی نیزارهای زیرسطحی افقی و عمودی در حذف آلاینده‌ها از فاضلاب شهرک صنعتی ‌مورچه‌خورت و مقایسه آن با کارایی سیستم انعقاد، لخته‌سازی و فیلتراسیون واحد استحصال پساب در تصفیه‌خانه این شهرک صنعتی بود. روش‌ها: دو نیزار افقی و عمودی در ابعاد پایلوت و دو رآکتور شاهد (بدون گیاه) به مدت هشت ماه بهره‌برداری شد و کارایی آن‌ها در حذف شاخص‌های جامدات معلق (total suspended solids یا tss)، اکسیژن‌خواهی شیمیایی (chemical oxygen demand یا cod)، کدورت، ترکیبات فسفره و نیتروژنه و باکتری‌های شاخص بررسی گردید. نیزار افقی دارای ابعاد0/8 × 0/65 × 2 متر و شیب کف 1 درصد در نظر گرفته شد. زمان ‌ماند هیدرولیکی، 6 روز و دبی فاضلاب ورودی، 0/2 مترمکعب در روز تنظیم گردید. نیزار زیرسطحی عمودی دارای ابعاد 2 × 0/06 × 4 متر و شیب کف 1 درصد بود. پایلوت شاهد (بدون نی) نیز مشابه نمونه‌های افقی و عمودی طراحی گردید. یافته‌ها با کارایی سیستم راهبری انعقاد، لخته‌سازی و فیلتراسیون واحد استحصال پساب مورد مقایسه قرار گرفت. یافته‌ها: کارایی نیزار عمودی در حذف tss، cod، کدورت، ترکیبات فسفره و نیتروژنه و باکتری‌های شاخص به ترتیب 58/1، 62/4، 73/4، 20/4، 21/3و 40/5 درصد؛ کارایی نیزار افقی به ترتیب57/0، 52/6، 70/3، 22/4،18/2 و 39/1 درصد و کارایی سیستم انعقاد، لخته‌سازی و فیلتراسیون متداول به ترتیب 85/3، 69/7، 81/5، 69/2،73/9 و 78/2 درصد به دست آمد. نتیجه‌گیری: نیزار عمودی در خصوص بیشتر شاخص‌ها کارایی بالاتری نسبت به افقی داشت، اما هر دو نوع این نیزارها نسبت به فرایند متداول استحصال پساب تصفیه‌خانه، راندمان کمتری را نشان داد. اگرچه هزینه‌های بهره‌برداری نیزار کم است، اما این سیستم‌ها به دلیل کارایی پایین با هدف استحصال به ‌تنهایی، نمی‌توانند به‌ عنوان جایگزین فرایند پیش‌تصفیه متداول انعقاد، لخته‌سازی و فیلتراسیون واحد استحصال پساب تصفیه‌خانه شهرک صنعتی در نظر گرفته شوند.

Comparison of Horizontal and Vertical Constructed Wetlands with Coagulation-Flocculation-Filtration Unit Efficiencies in the Polishing of Industrial Wastewater Effluent: A Case Study of Mourchekhort Industrial Estate Wastewater Treatment Plant, Iran

Background: Industrial wastewater treatment has always been difficult and costly due to the presence of different pollutants with high concentration. The use of constructed wetlands is economical due to not needing any external energy sources and materials and equipment to reduce pollutants. The aim of this study was to determine the efficiency of horizontal and vertical subsurface wetlands in the removal of pollutants from the wastewater of the Mourchekhort Industrial Estate, Iran, and compare it with performance of the conventional coagulationflocculationfiltration unit of reuse process.Methods: Two horizontal and vertical wetlands in pilot scale and two control (no plant) reactors were operated for eight months. Removal efficiency of total suspended solids (TSS), chemical oxygen demand (COD), turbidity, phosphorous and nitrogen compounds, and index bacteria were evaluated. Horizontal wetland was considered with dimensions of 0.8 × 0.65 × 2 m and floor slope of 1%. Hydraulic retention time (HRT) and incoming sewage flow rate were set to to 6 days and 0.2 m3/d, respectively. Vertical subsurface reed had dimensions of 4 × 0.60 × 2 m and floor slope was equal to 1%. The control pilot (no plant) was designed exactly the same as the horizontal and vertical samples. The results were compared with coagulationflocculationfiltration process efficiency.Findings: The efficiency of vertical wetland in removal of TSS, COD, turbidity, phosphorus and nitrogen compounds, and index bacteria was 58.1%, 62.4%, 73.4%, 20.4%, 21.3%, and 40.5%%, respectively. For horizontal wetlands, the efficiency was obtained as 57.0%, 52.6%, 70.3%, 22.4%, 18.2%, 39.1%, respectively, and for conventional coagulationflocculationfiltration treatment process, it was 85.3%, 69.7%, 81.5%, 69.2%, 73.9%, and 78.2%, respectively.Conclusion: Although vertical wetland was more efficient than horizontal one for most of the operation parameters, both of these wetlands were less efficient than conventional coagulationflocculationfiltration unit of reuse process. Although operating costs of wetlands are low, these systems alone cannot be considered as a substitute for the conventional pretreatment process of coagulationflocculationfiltration because of their low performance for the purpose of polishing.