FeCl₃.6H₂O

۵/۰

NaHCO₃

۷۵

شیر خشک

۶۰

لجن فعال
انتخاب لجن مناسب در مرحله راه‌اندازی بسیار حائز اهمیت است، چرا که لجن مناسب ضمن تضمین پایداری فرایند، موجب کوتاه شدن طول دوره راه‌اندازی می‌شود. به منظور بالا بردن غلظت میکروبی و همچنین سرعت بخشیدن به تشکیل بایوفیلم بر روی پلاستیک مشبک و جداره داخلی لوله، از حوض هوادهی لجن فعال تصفیه‌خانه شهرک‌‌یثرب قائمشهر استفاده شد. این تصفیه‌خانه به روش لجن فعال همراه با هوادهی ممتد، فاضلاب ورودی را تصفیه کرده و پساب خروجی آن از طریق نهر آب هم‌جوار تصفیه‌خانه، جهت مصارف کشاورزی انتقال می‌یابد. لجن طی دو مرحله از این تصفیه‌خانه دریافت شد. شکل ۳-۷، حوض هوادهی (محل برداشت لجن) این تصفیه‌خانه را نشان می‌دهد.
حوض هوادهی تصفیه‌خانه لجن فعال شهرک ‌‌یثرب

ساخت پایلوت آزمایشگاهی
پس از تهیه وسایل مورد نیاز، طبق طرح نهایی نسبت به ساخت پایلوت اقدام شد. در این مرحله ابتدا لوله‌ها با طول‌‌ یک متر برش داده شدند، سپس پلاستیک مشبک به جدار داخلی آن‌ها چسبانده شد. لوله‌ها از طریق خم‌ها به صورت زیکزاگ به ‌‌یکدیگر متصل شدند و در نهایت روی سطح شیبدار قرار گرفتند. نقطه ورودی لوله‌ها از طریق سوراخ تعبیه شده به قطر ۱۰ سانتیمتر در مخزن بالادست، به این مخزن متصل شد.
پمپ لجن‌کش در مخزن پایین‌دست قرار گرفت و جریان خروجی آن از طریق شیلنگی به قطر ۳ سانتیمتر به مخزن بالادست هدایت شد. جهت کاهش اغتشاش شیلنگ جریان ورودی به داخل فاضلاب موجود در مخزن بالادست وارد شد. همچنین جریان ورودی پمپ هواده از طریق شیلنگی به قطر ۱ سانتیمتر به دیفیوزر موجود در مخزن بالادست متصل شد. شکل شماره ۳-۸، نحوه اتصال اجزاء را نشان می‌دهد.
نمای پایلوت

راه‌اندازی پایلوت آزمایشگاهی
پس از تکمیل شدن پایلوت شرایط جهت راه‌اندازی بررسی شد. حجم فاضلاب مصنوعی مورد نیاز تقریبا ۲۱۰ لیتر برآورد شد، این حجم شامل حجم مورد نیاز در مخازن و همچنین حجم مورد نیاز جهت پر شدن لوله‌ها بود. از آن‌جا که امکان تهیه این حجم آب مقطر وجود نداشت، فاضلاب مصنوعی به آب شهری اضافه و به مخزن پایین دست وارد شد.
نحوه ساخت فاضلاب مصنوعی بدین شکل بود که ابتدا‌‌‌ ترکیبات شیمیایی‌‌ به ازای حجم فاضلاب مورد نیاز، به ‌‌یک لیتر آب مقطر اضافه شده و پس از انحلال و اختلاط کامل به آب شهری اضافه می‌شدند. همچنین لجن تهیه شده از تصفیه‌خانه قائمشهر نیز وارد این مخزن شد.
غذادهی میکروارگانیسم‌ها روزانه دوبار انجام می‌شد، بدین صورت که روزانه دوبار‌‌‌ ترکیبات مورد استفاده برای ساخت فاضلاب مصنوعی، به ازای حجم فاضلاب مورد نیاز در ‌‌یک لیتر آب مقطر حل شده و به مخزن پایین دست اضافه می‌شد.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

پس از تهیه فاضلاب مصنوعی و اضافه کردن لجن، جریان در پایلوت برقرار شد. با توجه تمهیدات پیش بینی شده، کنترل پارامترهای مختلف هنگام راهبری امکان‌پذیر بود. این پارامترها شامل کنترل دبی جریان، دمای فاضلاب، سرعت انتقال آن، نحوه تغییرات غلظت اکسیژن محلول و رشد بایوفیلم در پایلوت می‌شد. در ادامه به نحوه ‌‌‌‌اندازه‌گیری و محاسبه این قبیل پارامترها در هنگام راهبری اشاره می‌شود.

محاسبه دبی جریان
به دلیل عدم دسترسی به وسایلی چون دبی‌سنج، محاسبه دبی از طریق میزان حجم خروجی نسبت به زمان انجام می‌شد. جریان خروجی از لوله‌ها به ظرفی با حجم مشخص تخلیه می‌شد و مدت زمان پر شدن با کرنومتر محاسبه می‌شد. اجرای این روش مشکلات خاص خود را به همراه داشت و هر آزمایش معمولا چندین بار انجام می‌شد تا نتیجه قطعی حاصل شود. تنظیم دبی و سرعت جریان در ‌‌یک شیب خاص از طریق سعی و خطا انجام می‌شد، بدین صورت که با کاهش ‌‌یا افزایش دبی از طریق شیر تعبیه شده در مسیر خروجی پمپ، هر بار دبی ‌‌‌‌اندازه‌گیری می‌شد و پس از چندین تکرار به دبی مورد نظر می‌رسیدیم که این عمل بسیار زمان‌بر بود.

اندازه‌گیری رشد بایوفیلم
جهت بررسی میزان الحاق بایوفیلم دو صفحه مربعی از جنس PVC با ابعاد ۱۰×۱۰ سانتی‌متر به صورت عمودی در مسیر قرار داده شد. از آنجاکه پروفیل سرعت سیال در امتداد عمق جریان متغیر است، صفحات به صورت عمودی در شبکه قرار داده شدند تا نتیجه این تغییرات سرعت در ساختار بایوفیلم تشکیل شده مشخص شود. جهت محاسبه ضخامت بایوفیلم تشکیل شده از روش غیر مستقیم استفاده می‌شد که در آن، ابتدا وزن صفحه‌ها هر روز پس از ۲۰ دقیقه آبگیری به صورت دقیق تعیین می‌شد و تغییرات وزن اندازه‌گیری می‌شد. با داشتن تغییرات وزن و با فرض چگالی لجن معادل با یک گرم بر سانتی‌متر مکعب، حجم لجن و ضخامت لجن تشکیل شده بر روی صفحات قابل اندازه‎‌گیری بود.

میزان فعالیت بایوفیلم
میزان فعالیت بایوفیلم تشکیل شده از طریق نرخ مصرف اکسیژن قابل مشاهده است. برای محاسبه نرخ مصرف اکسیژن کل، ابتدا غلظت اکسیژن از طریق پمپ هوادهی افزایش ‌‌یافت. پس از اینکه غلظت اکسیژن به میزان دلخواه افزایش ‌‌یافت، جریان هوای ورودی از پمپ قطع می‌شد. سپس تغییرات غلظت اکسیژن بر حسب زمان ‌‌‌‌اندازه گیری می‌شد. در حین انجام آزمایش، رآکتور کاملا سرپوشیده و تمامی منافذ ورودی هوا بسته شده بود. بنابراین در رابطه تعادل جرمی اکسیژن، تغییرات غلظت اکسیژن تنها ناشی از مصرف اکسیژن توسط میکروارگانیزم‌ها خواهد بود. در این حالت ‌می‌توان معادله تعادل جرمی اکسیژن در شبکه جمع‌ آوری را به صورت رابطه‌ی ۳-۴ نوشت که در آن r_O2 نرخ مصرف اکسیژن توسط میکروارگانیسم‌ها و C_O2 غلظت اکسیژن است.

آزمایش‌ها
کلیه آزمایش‌های انجام شده در پایان نامه، طبق روش‌های استاندارد آزمایش‌های آب و فاضلاب انجام شده که در ادامه دستگاه‌های مورد استفاده و نحوه انجام این آزمایش‌ها بیان شده‌ است]۵۷[.