روش های پیش بینی تولید سولفید در شبکه های جمع آوری فاضلاب

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 9، دوره 3، شماره 2 - شماره پیاپی 7، اسفند 1395، صفحه 63-72   

نوع مقاله: مقاله علمی- ترویجی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v3i2.50396

نویسندگان

احسان عظیمی قالیباف^{* 1}؛ سعیدرضا خداشناس²؛ الهام قربانی³

¹دانشگاه فردوسی- واحد بین الملل

²دانشگاه فردوسی مشهد

³آزاد اسلامی واحد تنکابن

چکیده

هر ساله میلیون‏ ها دلار در سراسر جهان صرف تعمیر و نگهداری شبکه‏ های فاضلاب و واحدهای تصفیه فاضلاب می ‏شود. اصلی ‏ترین دلیل خوردگی و بوی نامطمبوع شبکه‏ های فاضلاب، تولید و انتشار سولفید هیدروژن شناخته شده است. پیش ‏بینی دقیق تولید سولفید هیدروژن در شبکه ‏های جمع ‏آوری فاضلاب به مهندسین و مدیران کمک می‏کند تا برای مدیریت بهینه و انجام تحلیل برای کسب اطمینان، به دنبال استراتژی مناسب باشند. هدف از این مطالعه، مروری بر دستاوردهای موجود در زمینه پیش‏بینی تولید سولفید در شبکه‏ های فاضلاب می ‏باشد. در این پژوهش معادلات پیش‏ بینی تولید سولفید معرفی شده و مورد بحث قرار گرفته است. با دسترسی به چنین معادلاتی می‏ توان وضعیت هر شبکه در حال بهره ‏برداری را ارزیابی نموده، نقاط بحرانی آن را از نظر خوردگی شناسایی کرد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‏ دهد که تولید سولفید در شبکه ‏های جمع ‏آوری فاضلاب تابعی از خصوصیات هیدرولیکی و مشخصات کیفی فاضلاب است. این در حالی است که در اکثر مدل‏ های ارائه شده در این پژوهش غلظت مواد آلی (COD و BOD) به عنوان پارامتر اصلی در تعیین میزان تولید سولفید هیدروژن در شبکه ‏های جمع‏ آوری فاضلاب در نظر گرفته شده است. البته این نکته قابل ذکر است که شاخص ORP و pH می ‏تواند به عنوان یک شاخص موثر در ارزیابی تولید سولفید در شبکه‏ های جمع‏ آوری فاضلاب استفاده شود. آنچه در بهره‏ برداری و مدیریت شبکه ‏های جمع ‏آوری فاضلاب اهمیت دارد، تصمیم‏ گیری و تصمیم‏ سازی در لحظه می‏ باشد؛ لذا مدل ‏های مبتنی بر پارامترهای COD و BOD بیشتر جنبه انجام مطالعات فنی دارد و از نظر جنبه بهره ‏‏برداری مدل ‏های مبتنی بر ORP دارای اهمیت ویژه ‏ای هستند. در نهایت مطالعه ‏ای که به منظور صحت‏ سنجی مدل‏ ها در منطقه ‏ی غرب مشهد انجام شد، نشان می ‏دهد که به طورکلی مدل‏ های Nielsen ،Boon و Hvitved پیش‏ بینی‏ های صحیح‏ تری را نسبت به دیگر مدل‏ های ارائه شده در این پژوهش نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها

سولفید هیدروژن؛ خوردگی؛ شبکه فاضلاب؛ مدل های پیش بینی سولفید

مراجع

ATV. 1992 ATV-A 116: Besondere Entwässerungsverfahren, Unterdruckentwässerung – Druckentwässerung. GFA-Gesellschaft zur Förderung der Abwassertechnik e.V., D-53773 Henef.

Boon A.G. 1995. Septicity in Sewers: Causes Cons-quences and containment, Water Sic Technol, 31(7):237-253.

Boon A. G., and Lister A. R. 1975. Formation of sulphide in rising main sewer and its prevention by injection of oxygen. Progress in Water Technology. 7(2):289-300.

Beardsley C. W. 1949. Suppression of sewer slimes. Sewage Works Journal. 21: 1-13.

Delgado S., Alvarez .M. Rodriguez-Gomez L.E. and Aguiar E. 1999. H2S generation in a reclaimed urban wastewater pipe. Case study: Tenerife (Spain). Water Res, 33(2): 539-547.

Derek C. W. S. 1995. The control of septicity and odors in sewerage systems and at sewage treatment works operated by Anglian water service limited. Water Science and Technology. 31: 283-292.

Edwards V. A., Velasco C. P. and Edwards K. J., 2001. Hydrogen sulfide – the relationship of bacteria to its formation, prevention, and elimination. Available online at: www.alken-murray.com/h2srem2.htm.

Eliassen R., Heller A. N. and Kisch G. 1949. The effect of chlorinated hydrocarbons on hydrogen sulfide production. Sewage Works Journal. 21: 457-474.

Faridah O., Shhahram M., Shahin G., and Soenita H. 2011. Suppressing dissolved hydrogen sulfide in a sewer network using chemical methods. Scientific research and essays. 6: 3601-3608.

Fu X. Shen W. 1990. Physical-Chemistry. Vol. China Higher Education Publisher. 247-248.

Hadjianghelou H., Hadjianghelou A. and Papachristou E. 1984. Über die Berechnung der zu erwartenden Sulfidbildung in Abwasserdruckleitungen. Vom Wasser, 62: 267-278.

Harlina A., Mohd Omar A.K. and Noril I. 2011. Empirical prediction on sulphide generation in Malaysion sewage. International Conference on Environment Science and Engineering IPCBEE. Singapore.

.Hvitved-Jacobsen T. and Vollertsen J. 1998. An intereepting sewer from Dortmund to Dinslaken. Germany–Prediction of wastewater transformations during transport, report submitted to the Emschergenossenschaft. pp35.

Kouzeli-Katsiria. A. Kartsonasa N. Priftisa A. 1988. Assessment of the toxicity of heavy metals to anaerobic digestion of sewage sludg. Environ Technol. 9(4):261-270.

Michael H. G., 2007. Oxidation-Reduction Potential and Wastewater Treatment. Interstate Water Report. New England Interstate Water Pollution Control Commission. 4: 15.

Nielsen H., Raunkjaer K. and Hvitved-Jacobsen T. 1998. Sulfide production and wastewater quality in pressure mains. Water Science and Technology. 37(1) 97-104.

Ori Lahav. Amitai Sagiv. Eran Friedler. 2006. A different approach for predicting H2S(g) emission rates in gravity sewers. Sience Direct. 40:259-266.

Office of Water Service (OWS). 2004. Maintaining water and sewerage systems in England and Wales. Our proposed approach for the 2004 periodic review. London: Office of Water Service.

Pomeroy R. D. and Parkhurst J.D. 1977. The Forecasting of sulfide buildup rates in sewer. Water Technol. 9(3): 621-628.

Pomeroy D. R. 1959. Generation and control of sulphide in filled pipes. Sewage and Industrial Wastes 31:1082-1095.

Pomeroy R.D. and Bowlus F. 1946. Progress report on sulfide control research. Sewage Works J. 18: 597-640.

Parkhurst J. D., and Pomeroy R. D.1976. The Forecasting of Sulfide Build-up Rates in Sewers. Presented at Sydney Conference of international Association of Water Pollution Research.

Richard R. D. 1972. Fundamental of odor control. Journal Water Pollution Control Federation. 44: 583-594.

Recio Oviedo. E. Johnson D. and Shipley H. 2012. Evaluation of hydrogen sulphide concentration and control in a sewer system. Environ Technol. 33(10):1207-1215.

Su L. Zhao Y. 2013. Chemical reduction of odour in fresh sewage sluge in the presence of ferric hydroxide. 34(2): 165-172.

Thistlethwayte D. K. B. 1972. The control of sulphides in sewerage systems (Book style). Butterworth. Sydney, Australia.

Valix M., Zamri D., Mineyama H., Cheung W.H., Shi J., and Bustamante H. 2012. Microbiologically induced corrosion of concrete and protective coatings in gravity sewers, Chinese Journal of Chemical Engineering, 20:433-438.

Yang W., Vollertsen J. and Hvitved-Jacobsen T. 2005. Anoxic sulfide oxidation in wastewater of sewer networks. Water Sci. Technol. 52(30): 191–199.

Yongsiri C., Hvitved-Jacobsen T., Vollertsen J. and Tanaka N. 2003. Introducing the emission process of hydrogen sulfide to a sewer process model. Water Sci. Technol. 47(4): 85–92.