عملکرد زیست‌محیطی سیستم‌های بازیافت فاضلاب در ایران با استفاده از رویکرد ارتباطی آب-انرژی

بازیافت فاضلاب یک راه حل بالقوه برای رفع مشکل کمبود و ناکارآمدی آب در ایران است. با این حال، بازیافت فاضلاب شامل مصرف و تولید انرژی نیز می‌شود که می‌تواند بر عملکرد زیست‌محیطی و اقتصادی سیستم تاثیر بگذارد. بنابراین، مهم است که هنگام ارزیابی گزینه‌های بازیافت فاضلاب، رابطه آب و انرژی را در نظر بگیرید. در این مقاله به تحلیل عملکرد زیست‌محیطی سیستم‌های بازیافت فاضلاب در ایران با استفاده از روش ارزیابی چرخه حیات می‌پردازیم. ما همچنین از یک رویکرد ارتباطی آب-انرژی برای ارزیابی معاوضه‌ها و هم افزایی بین آب و انرژی در سیستم‌های بازیافت فاضلاب استفاده می‌کنیم. ما چهار گزینه اصلی بازیافت فاضلاب را مقایسه می‌کنیم: فرآیند لجن فعال معمولی با هضم هوازی و استفاده مجدد از پساب ثانویه برای آبیاری، فرآیند بیوراکتور غشایی بی‌هوازی با هضم بی‌هوازی و تولید بیوگاز و استفاده مجدد پساب ثالث برای مصارف صنعتی، ممبران.) فرآیند با هضم هوازی و استفاده مجدد از پساب سوم برای مصارف خانگی و فرآیند اسمز معکوس با استفاده مجدد از پساب سوم برای تولید آب آشامیدنی. ما از نرم‌افزار سیماپرو و روش رسپی برای انجام ارزیابی چرخه حیات استفاده می‌کنیم و امتیازات تاثیر را برای دسته‌های مختلف تاثیر، مانند پتانسیل گرم شدن کره زمین ، پتانسیل اسیدی شدن ، پتانسیل اوتروفیکاسیون ، آسیب به سلامت انسان محاسبه می‌کنیم. نتایج نشان‌می‌دهد که گزینه 2 (فرایند بیوراکتور غشایی بی‌هوازی با هضم بی‌هوازی و تولید بیوگاز و استفاده مجدد از پساب سوم برای مصارف صنعتی) بهترین گزینه بازیافت فاضلاب از نظر عملکرد زیست‌محیطی و رابطه آب-انرژی است. این گزینه می‌تواند مصرف آب را کاهش دهد، استفاده مجدد از آب را افزایش دهد، مصرف انرژی را به حداقل برساند، تولید انرژی را به حداکثر برساند و اثرات زیست‌محیطی را برای هر واحد عملکردی کاهش دهد. گزینه 4 (فرایند اسمز معکوس با استفاده مجدد از پساب سوم برای تولید آب آشامیدنی) بدترین گزینه بازیافت فاضلاب از نظر عملکرد زیست‌محیطی و رابطه آب و انرژی است. این گزینه می‌تواند مصرف آب را افزایش دهد، استفاده مجدد از آب را کاهش دهد، مصرف انرژی را افزایش دهد، انرژی تولید نکند و اثرات زیست‌محیطی را در هر واحد عملکردی افزایش دهد. گزینه 1 (فرآیند لجن فعال معمولی با هضم هوازی و استفاده مجدد از پساب ثانویه برای آبیاری) و گزینه 3 (فرایند بیوراکتور غشایی با هضم هوازی و استفاده مجدد از پساب سوم برای مصارف خانگی) از نظر عملکرد زیست‌محیطی و رابطه آب-انرژی، گزینه‌های متوسط بازیافت فاضلاب هستند. آنها بسته به بهره وری آب و انرژی می‌توانند مزایا و معایب مختلفی داشته‌باشند. امیدواریم این مقاله بتواند اطلاعات و بینش‌های مفیدی را برای تصمیم‌گیران، محققان، دست اندرکاران و یا هرکسی که به بازیافت فاضلاب و رابطه آب و انرژی در ایران علاقه‌مند است، ارائه دهد. همچنین امیدواریم این مقاله بتواند تحقیقات و نوآوری‌های بیشتری را در این زمینه تحریک کند.