بررسی تصفیه‌پذیری پساب صنایع غذایی آماده با فرایند شیمیایی انعقاد و لخته‌سازی

ملخص المقالة :

هدف از این پژوهش، بررسی تصفیه‌­پذیری پساب صنایع غذایی آماده با استفاده‌ از فرآیند شیمیایی انعقاد و لخته‌سازی بود. در این فرآیند از منعقد کننده فریک کلراید (FeCl₃) به همراه کمک منعقد کننده‌های پلی آکریل آمید و آهک استفاده شد.  به‌منظور بررسی اثر متقابل پارامترهای تأثیرگذار بر فرآیند تصفیه، نرم‌افزار طراحی آزمایش (DOE) به مدل مرکب مرکزی (CCD) مورد استفاده قرار گرفت. عوامل تأثیرگذار بر فرایند انعقاد و لخته­سازی از قبیل غلظت منعقد کننده FeCl₃ در محدوده‌ی غلظتی mg/L500-2000، pH اولیه در محدوده­ی 10-5، کمک­منعقدکننده­ی آهک و پلی الکترولیت به ترتیب با غلظت‌های mg/L 25-100 و mg/L 5/2 -5/0 توسط دستگاه جارتست مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای تعیین مقادیر بهینه، میزان اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) به­عنوان آزمون هدف انتخاب شد. مقایسه‌ی شرایط بهینه­ی تک­عامله و اثر متقابل داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار طراحی آزمایش، مقدار بهینه‌ی pH برابر 5/7، غلظت منعقدکننده FeCl₃ به­مقدار mg/L 1250و کمک‌منعقد‌کننده‌های آهک و پلی­الکترولیت به­ترتیب با غلظت‌های mg/L 60 و 5/1، راندمان حذف COD برابر 15/94‌% را نشان داد. بررسی­های آماری نشان داد، مقدار F-value برابر 48/19، نشان­دهنده­ی مطابقت خوب این مدل با نتایج آزمایشگاهی است. همچنین، مقادیر P-value کمتر از 0500/0، بیانگر معنی‌دار بودن آزمایش است. با مقایسه نتایج آزمایشگاهی و نتایج پیش‌بینی‌شده نرم‌افزار، همبستگی خوبی بین نتایح مشاهده گردید. درنهایت، نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که تصفیه‌ی پساب کارخانه‌ی صنایع غذایی با استفاده از منعقدکننده‌ی FeCl₃ امکان­پذیر بوده و پساب تصفیه شده، استانداردهای تخلیه به زمین‌های کشاورزی برای آبیاری مزارع را داراست

المصادر:

AbdollahzadehSharghi, E., Yadegari, F., & Davarpanah, L. J. J. o. E. H. E. (2018). Investigation of Coagulation and Flocculation Process in Chemical Pre-Treatment of Livestock Wastewater. 6(1), 99-110.
Abubakar, M., Okonkwo, P., Edomwonyi-Otu, L. J. N. J. o. E. S., & Research, T. (2023). KINETIC STUDIES AND OPTIMIZATION OF PROCESS PARAMETERS FOR ACTIVATED SLUDGE TREATMENT OF TANNERY WASTEWATER USING DESIGN EXPERT. 9(2), 96-108.
Akbal, F., Camcı, S. J. C. E., & Technology. (2010). Comparison of electrocoagulation and chemical coagulation for heavy metal removal. 33(10), 1655-1664.
Alkhamisi, S. A., Ahmed, M. J. E. C., & Change, F. o. A. i. t. G. C. C. C. F. A. i. t. C. o. C. (2014). Opportunities and challenges of using treated wastewater in agriculture. 109-123.
Amin, A., Al Bazedi, G., & Abdel-Fatah, M. A. J. A. S. E. J. (2021). Experimental study and mathematical model of coagulation/sedimentation units for treatment of food processing wastewater. 12(1), 195-203.
Arola, K., Ward, A., Mänttäri, M., Kallioinen, M., & Batstone, D. J. W. r. (2019). Transport of pharmaceuticals during electrodialysis treatment of wastewater. 161, 496-504.
Atta, H. A., Hummadi, K. K., M-Ridha, M. J. J. D., & TREATMENT, W. (2022). The application of response surface methodology and Design-Expert® for analysis of ciprofloxacin removal from aqueous solution using raw rice husk: kinetic and isotherm studies. 248, 203-216.
Balbinoti, J. R., dos Santos Junior, R. E., de Sousa, L. B. F., de Jesus Bassetti, F., Balbinoti, T. C. V., Jorge, R. M. M., & de Matos Jorge, L. M. J. J. o. W. P. E. (2023). Plant-based coagulants for food industry wastewater treatment. 52, 103525.
Barbera, M., & Gurnari, G. (2018). Wastewater treatment and reuse in the food industry: Springer.
Bayuo, J., Abukari, M. A., & Pelig-Ba, K. B. J. A. W. S. (2020). Optimization using central composite design (CCD) of response surface methodology (RSM) for biosorption of hexavalent chromium from aqueous media. 10(6), 1-12.
Chen, J., Eraghi Kazzaz, A., AlipoorMazandarani, N., Hosseinpour Feizi, Z., & Fatehi, P. J. M. (2018). Production of flocculants, adsorbents, and dispersants from lignin. 23(4), 868.
Fitriani, N., Mohamed, R. M. S. R., Affandi, M., Nurdin, R. R., & Kurniawan, S. B. J. J. o. E. E. (2023). Performance of intermittent slow sand filter processing units in treating food court wastewater. 24(4).
Gasemloo, S., Khosravi, M., Sohrabi, M. R., Dastmalchi, S., & Gharbani, P. J. J. o. C. P. (2019). Response surface methodology (RSM) modeling to improve removal of Cr (VI) ions from tannery wastewater using sulfated carboxymethyl cellulose nanofilter. 208, 736-742.
Gulzamana, H., & Baloo, L. J. A. o. t. R. S. f. C. B. (2021). Design Expert Application in the Optimization of Cadmium (II) by Chitosan from Produced water. 25(6), 4687-4695.
Hernández, K., Muro, C., Ortega, R. E., Velazquez, S., & Riera, F. J. E. T. (2021). Water recovery by treatment of food industry wastewater using membrane processes. 42(5), 775-788.
Ho, Y.-C., Chua, S.-C., & Chong, F.-K. (2020). Coagulation-flocculation technology in water and wastewater treatment. In Handbook of Research on Resource Management for Pollution and Waste Treatment (pp. 432-457): IGI Global.
Hu, R., Liu, Y., Zhu, G., Chen, C., Hantoko, D., & Yan, M. J. J. o. W. P. E. (2022). COD removal of wastewater from hydrothermal carbonization of food waste: Using coagulation combined activated carbon adsorption. 45, 102462.
Jia, X., Li, M., Wang, Y., Wu, Y., Zhu, L., Wang, X., . . . Ecotechnology. (2020). Enhancement of hydrogen production and energy recovery through electro-fermentation from the dark fermentation effluent of food waste. 1, 100006.
Kaur, B., Garg, R. K., & Singh, A. P. J. J. o. E. T. T. (2021). Treatment of wastewater from pulp and paper mill using coagulation and flocculation. 9(1), 158-163.
Khettaf, S., Boumaraf, R., Benmahdi, F., Bouhidel, K.-E., & Bouhelassa, M. J. A. L. (2021). Removal of the neutral dissolved organic matter (NDOM) from surface water by coagulation/flocculation and nanofiltration. 54(17), 2713-2726.
Khoshvaght, H., Delnavaz, M., & Leili, M. J. J. o. W. P. E. (2021). Optimization of acetaminophen removal from high load synthetic pharmaceutical wastewater by experimental and ANOVA analysis. 42, 102107.
Khouni, I., Louhichi, G., Ghrabi, A., Moulin, P. J. P. S., & Protection, E. (2020). Efficiency of a coagulation/flocculation–membrane filtration hybrid process for the treatment of vegetable oil refinery wastewater for safe reuse and recovery. 135, 323-341.
Louhıchı, G., Bousselmı, L., Ghrabı, A., Khounı, I. J. E. S., & Research, P. (2019). Process optimization via response surface methodology in the physico-chemical treatment of vegetable oil refinery wastewater. 26, 18993-19011.
Mateus, A., Torres, J., Marimon-Bolivar, W., Pulgarín, L. J. W. R., & Industry. (2021). Implementation of magnetic bentonite in food industry wastewater treatment for reuse in agricultural irrigation. 26, 100154.
Muhamad Ng, S. N., Idrus, S., Ahsan, A., Tuan Mohd Marzuki, T. N., & Mahat, S. B. J. M. (2021). Treatment of wastewater from a food and beverage industry using conventional wastewater treatment integrated with membrane bioreactor system: A pilot-scale case study. 11(6), 456.
Pervez, M. N., Mishu, M. R., Stylios, G. K., Hasan, S. W., Zhao, Y., Cai, Y., . . . Naddeo, V. J. W. (2021). Sustainable treatment of food industry wastewater using membrane technology: A short review. 13(23), 3450.
Popoola, L. T. J. H. (2019). Nano-magnetic walnut shell-rice husk for Cd (II) sorption: design and optimization using artificial intelligence and design expert. 5(8).
Qasim, W., Mane, A. J. W. R., & Industry. (2013). Characterization and treatment of selected food industrial effluents by coagulation and adsorption techniques. 4, 1-12.
Shrivastava, V., Ali, I., Marjub, M. M., Rene, E. R., & Soto, A. M. F. J. C. (2022). Wastewater in the food industry: Treatment technologies and reuse potential. 293, 133553.
Sibiya, N., Amo-Duodu, G., Tetteh, E. K., & Rathilal, S. J. M. T. P. (2022). Response surface optimisation of a magnetic coagulation process for wastewater treatment via Box-Behnken. 62, S122-S126.
Turan, N. B., Erkan, H. S., Engin, G. O. J. P. S., & Protection, E. (2017). The investigation of shale gas wastewater treatment by electro-Fenton process: Statistical optimization of operational parameters. 109, 203-213.
Vijayan, G., Saravanane, R., Sundararajan, T. J. J. o. G., & Protection, E. (2017). Study on the effect of variation of flow in sequencing batch reactor using PCA and ANOVA. 5(4), 56-74.
طاهریون, & پور, م. (2019). ارزیابی فرآیند انعقاد و لخته سازی در حذف فلزات سنگین از پساب شیمیایی مجتمع فولاد مبارکه. علوم و تکنولوژی محیط زیست, 21(6), 46-60.
کوهستانی, اسلامی, زاده, ک., & رامین. (2019). بهینه‌سازی آماری با استفاده از طراحی مرکب مرکزی برای فرایند سیلیس‌زدایی از زئولیت طبیعی جهت جذب آب از سوخت دیزل. سوخت و احتراق, 12(4), 97-110.