Бул изилдөө Иорданиянын Амман шаарындагы беш автоунаа жуу станциясынан алынган агынды суунун чөктүрүү, флотация, кум аркылуу фильтрация жана цеолиттик адсорбциядан турган төрт баскычтуу система менен тазаланышын изилдейт. Ар бир станциядан бештен үлгү алынган; щелочтуулук, кальций катуулугу (CH), жалпы катуулук (TH), жалпы катуу заттар (TS), жалпы эриген катуу заттар (TDS), жалпы илинме катуу заттар (TSS), химиялык кычкылтек керектөөсү (COD), биохимиялык кычкылтек керектөөсү (BOD), май-грес (O&G), коргошун (Pb), цинк (Zn) жана метилен көгү активдүү заттар (MBAS) сыяктуу параметрлер тазалоонун ар башка баскычтарында өлчөнгөн. Булак таблицасындагы акыркы чыгуу маанилери өлчөнгөн көптөгөн булгоочулар чийки агынды сууга салыштырмалуу кыйла азайганын жана изилдөөчүлөр салыштыруу үчүн колдонгон JS 893/2021 чектеринин төмөнүндө калганын көрсөтөт. Ошентсе да MBAS тазалоо катыштары, оптималдуу температура/pH маалыматы жана экономикалык талдоо кириштери арасында булак ичиндеги шайкешсиздиктер болгондуктан, натыйжаларды айрыкча ушул багыттарда этият чечмелөө керек.

Эң көрүнүктүү өзгөрүүлөрдүн бири май жана грес концентрациясында байкалат: изилдөөнүн Tablo 3 бөлүгүндө чийки автоунаа жуу агынды суусунда 23.365 mg/L деп берилген O&G мааниси цеолит адсорбциясынан кийин 6 mg/Lге түшөт. COD 640 mg/Lден 98,2 mg/Lге, TSS 1.330 mg/Lден 126,4 mg/Lге, жалпы катуулук 860 mg/Lден 56 mg/Lге жана кальций катуулугу 580 mg/Lден 53 mg/Lге төмөндөйт. BOD болсо 19,8 mg/Lден 7,37 mg/Lге түшөт. Бул натыйжалар көп баскычтуу физикалык тазалоо менен цеолит адсорбциясы бирге колдонулган эксперименттик түзүлүштө булгоочулардын күчтүү азайышы болгонун көрсөтөт.

Изилдөөнүн кайра пайдалануу натыйжасы болсо тар алкакта бааланышы керек. Изилдөөчүлөр тазаланган сууну Иорданиянын кайра алынган агынды суу стандарты менен салыштырып, кайра пайдалануу мүмкүн экенин жакташат; бирок изилдөө узак мөөнөттүү толук масштабдагы эксплуатация көрсөткүчүн, цеолит төшөгүнүн каныгуу жана регенерация жүрүмүн же кеңири микробиологиялык коопсуздук тастыктамасын бербейт. Ошондуктан эксперимент колдонууга боло турган тазалоо ыкмасы боюнча далил берет; ал бардык шартта коопсуз жана узак мөөнөттүү талаалык кайра пайдалануунун далили катары чечмеленбеши керек.

Изилдөөнүн негизги суроосу эмне?

Автоунаа жуу агынды суулары детергенттерди, илинме жана эриген катуу заттарды, органикалык жүктү, май-грес жана айрым оор металдарды бирге алып жүрүшү мүмкүн. Изилдөөнүн негизги суроосу бул аралаш агынды суу агымы салыштырмалуу жөнөкөй физикалык процесстер менен табигый цеолит адсорбциясы бириктирилген системада жетиштүү деңгээлде тазалана алабы же жокпу деген маселе болуп саналат.

Изилдөө бул суроону өзгөчө суу тартыштыгы маанилүү болгон Иордания контекстинде карайт. Изилдөөчүлөр автоунаа жуу жайларынан чыккан сууну түз эле таштоонун ордуна тазалап, кайра автоунаа жууда же сугарууда колдонууга боло турган альтернативдүү суу булагына айландырууну максат кылышат.

Үлгүлөр кайдан жана кантип чогултулду?

2023-жылдын декабрында Аммандагы беш автоунаа жуу станциясы зыярат кылынган. Изилдөөгө ылайык, ар бир станциядан бештен агынды суу үлгүсү алынган жана ар башка үлгү алуу мезгилдеринен алынган өлчөөлөрдүн орточо маанилери колдонулган. Изилдөөчүлөр ошондой эле эксперименттик өлчөөлөрдүн тактыгын жана кайталанмалуулугун жогорулатуу үчүн эксперименттер кеминде үч жолу жүргүзүлгөнүн белгилешет.

Каралган беш станцияда учурдагы агынды суу тазалоо бирдиги жок экени белгиленет. Бул жагдай сунушталган системаны изилдөөнүн үлгүсүндөгү объекттер үчүн кийин кошула турган тазалоо чынжыры катары баалоого алып келген.

Кайсы параметрлер изилденди?

Изилдөө тазалоонун ар башка баскычтарында pH, щелочтуулук, кальций катуулугу, жалпы катуулук, жалпы катуу зат, жалпы эриген катуу зат, жалпы илинме катуу зат, COD, BOD, май жана грес, оор металдар жана MBAS сыяктуу физикалык, химиялык жана биологиялык көрсөткүч катары колдонулган параметрлерди өлчөйт.

Булакта COD үчүн ASTM D1252-06, pH жана өткөргүчтүк үчүн ASTM D5464-11, щелочтуулук үчүн ASTM D1067-11, TDS/TSS үчүн ASTM D5907-10, катуулук үчүн ASTM D1126-12, оор металл анализи үчүн ASTM D3977-97 жана MBAS үчүн ASTM D2330-02 ыкмалары көрсөтүлгөн.

Тазалоо чынжыры кантип иштейт?

Сунушталган система төрт негизги тазалоо баскычынан турат: чөктүрүү, флотация/аэрация, кум фильтрациясы жана цеолит адсорбциясы. Алгачкы баскычтарда ири бөлүкчөлөрдү жана май-грес жүгүн азайтуу, акыркы адсорбция баскычында болсо айрыкча эриген булгоочуларды жана беттик активдүү зат көрсөткүчтөрүн дагы терең азайтуу максат кылынат.

Цеолит адсорбциясы кантип текшерилди?

Булакта адсорбент өлчөмдөрү 0,1 g, 0,5 g жана 1,0 g деп берилген. Аралашмалар 5, 30, 60 жана 120 мүнөт бою чайкалган; метод бөлүмүндө эксперимент температуралары 25, 35 жана 45 °C, pH болсо 6,8 деп көрсөтүлгөн. Процесстен кийин үлгүлөр фильтрленип, калган SDBS-MBAS деңгээли өлчөнгөн.

Бул жерде маанилүү булак шайкешсиздиги бар: метод бөлүмү адсорбция тесттерин 25, 35 жана 45 °Cде түшүндүрсө, кыскача баяндама жана жыйынтык бөлүмү эң жакшы шартты 20 °C деп берет. Ошол сыяктуу кыскача баяндама pH 6,8 десе, жыйынтык бөлүмү pH 7 дегенди колдонот. Ошондуктан 20 °C жана pH 7 маанилери метод деталдары менен толук шайкеш келтирилбейт.

Түркия жагынан бул эмнени билдирет?

Бул изилдөө Иорданиядагы беш автоунаа жуу станциясына жана Иорданияда колдонулган суу сапатынын салыштыруу критерийлерине негизделет. Ошондуктан натыйжаларды Түркиядагы автоунаа жуу жайларына сандык жактан түз өткөрүү туура эмес. Агынды суунун детергент курамы, чийки суунун катуулугу, күнүмдүк чыгым, иштөө формасы, кайра пайдалануу максаты жана колдонулуучу жергиликтүү суу сапаты критерийлери кайра өлчөнүшү керек.

Ошол эле учурда изилдөө көрсөткөн чөктүрүү → флотация → кум фильтрациясы → адсорбция ыкмасы Түркияда жүргүзүлө турган жергиликтүү тазалануу мүмкүнчүлүгү эксперименттери үчүн текшерүүгө боло турган процесс схемасын сунуштайт. Колдонуу мүмкүнчүлүгү боюнча чечим үчүн жергиликтүү үлгүлөр менен пилоттук изилдөө, цеолит сыйымдуулугу жана каныгуу тесттери, микробиологиялык анализдер жана жергиликтүү экономикалык эсеп керек.

Изилдөө эмнени колдойт?

• Каралган Амман үлгүлөрүндө көп баскычтуу тазалоо көптөгөн физикалык жана химиялык булгоочуларды олуттуу деңгээлде азайтканын.
• Цеолит адсорбциясы баскычы айрыкча катуулук, COD, BOD, май-грес жана айрым беттик активдүү зат көрсөткүчтөрүн азайтууга маанилүү салым бергенин.
• Tablo 3тө берилген акыркы чыгуу маанилери изилдөөчүлөр колдонгон JS 893/2021 салыштыруу чектеринин төмөнүндө калганын.
• Изилдөөчүлөрдүн божомолдоруна негизделген LCCA эсеби оң экономикалык натыйжалар бергенин.

Изилдөө эмнени далилдебейт?

• Система бардык автоунаа жуу агынды сууларында ошол эле көрсөткүчтү берерин.
• Узак мөөнөттүү толук масштабдагы объект эксплуатациясында ошол эле тазалоо катыштары сакталаран.
• Цеолиттин каныгуу, регенерация жана узак мөөнөттүү алмаштыруу жүрүмүн.
• Кеңири микробиологиялык коопсуздукту же патогендерди кетирүүнү; изилдөөнүн берилген натыйжа таблицаларында түз микробиологиялык патоген өлчөөсү жок.
• MBAS үчүн жалгыз жана талашсыз жалпы кетирүү пайызын; булак ичинде бири-бири менен туура келбеген маанилер бар.
• Иорданиядан тышкары ошол эле экономикалык кайтарым жана пайда/чыгым натыйжалары пайда болорун.

Изилдөөнүн Методу жана Жыйынтыктары

Эксперименттик түзүлүштүн техникалык деталдары

Чөктүрүү бирдиги үчүн булакта 60 × 20 × 20 cm өлчөмүндөгү айнек танк колдонулганы жана суу болжол менен 24 саат чөгүүгө калтырылганы белгиленет. Чөктүрүүдөн кийин суу флотация жана аэрация танкына, андан соң кум фильтрациясына жана акырында партиялык цеолит адсорбциясына өткөрүлгөн.

Кум фильтринде колдонулган чөйрөнүн негизги мүнөздөмөлөрү 0,05 mm кум дан диаметри, 1,5 mm шагыл дан диаметри, 2,65 салыштырма салмак, 0,82 төшөк көзөнөктүүлүгү жана 35 cm кум тереңдиги катары берилген. Текстте гидравликалык ылдамдык 10 m³/m²/саат деп көрсөтүлөт.

Булак адсорбция изотермалары изилденгенин айтса да, берилген сегиз беттик изилдөөнүн ичинде деталдуу Langmuir, Freundlich же ушуга окшош изотерма параметр таблицалары берилбейт. Ошондуктан макалада булак бербеген адсорбция параметрлери түзүлгөн эмес.

Чийки суу менен акыркы тазалоо чыгышы кантип өзгөрдү?

Төмөндөгү таблица изилдөөнүн Tablo 3 бөлүгүндөгү чийки автоунаа жуу агынды суусу менен акыркы цеолит адсорбциясы чыгышын катар көрсөтөт. Маанилер кайра эсептелген эксперименттик жыйынтыктар эмес, булак таблицасынан түз алынган маанилер.

MBAS бирдик эскертүүсү: Булактын Tablo 3 аталышы MBAS маанилерин “%SDBS” катары көрсөтсө, Сүрөт 6нын огу жана түшүндүрмөсү аларды mg/L катары аныктайт. Ошондуктан жогорудагы MBAS сабында бирдик атайын такталган эмес.

Кайсы баскыч кайсы булгоочуда өзгөчө болду?

Чөктүрүү баскычы, изилдөөнүн өз тазалоо саптарына ылайык, баштапкы катуу жүктү азайтууда айкын роль ойногон. Булак чөктүрүүдөн кийин TS үчүн %62, TSS үчүн %76 жана Pb үчүн %46 кетирүү билдирди. Кальций катуулугу үчүн %62, жалпы катуулук үчүн %52 жана COD үчүн %25 маанилери да ушул баскычта берилет.

Флотациянын өзгөчө май жана гресте натыйжалуу болушу максат кылынган. O&G мааниси 20.117 mg/Lден 15.087 mg/Lге түшөт жана изилдөө бул баскыч үчүн болжол менен %25 кетирүү билдирет.

Акыркы цеолит адсорбциясы баскычы көптөгөн параметрлерде маанилүү кошумча төмөндөө камсыздаган. Мисалы, COD 295 mg/Lден 98,2 mg/Lге, жалпы катуулук 400 mg/Lден 56 mg/Lге, кальций катуулугу 210 mg/Lден 53 mg/Lге жана май-грес 15.033 mg/Lден 6 mg/Lге төмөндөйт.

MBAS жыйынтыгында эмне үчүн өзгөчө көңүл керек?

MBAS изилдөөнүн негизги максаттарынын бири; бирок булак бул параметр үчүн бири-бирин толук тастыктабаган бир нече сан берет. Tablo 3тө MBAS тиешелүүлүгүнө жараша 32,2 → 30,5 → 27,6 → 19,0 → 1,05 деп берилсе, ошол эле таблицада цеолит баскычынын кетирүүсү %55,28 деп жазылган. Текст болсо жалпы системалык кетирүүнү %93,42 деп аныктайт. Кыскача баяндама ошондой эле SDBS 2,5 mg/Lден 1,25 mg/Lге түшкөнүн билдирет.

Булак таблицасындагы 32,2 менен 1,05 маанилерин түз колдонуп жасалган жөнөкөй арифметикалык текшерүү болжол менен %96,74 чийки-суу/акыркы-чыгыш айырмасына; ал эми 19,0 менен 1,05 ортосундагы акыркы баскыч гана болжол менен %94,47 айырмага туура келет. Булардын эч бири таблицадагы %55,28 же тексттеги %93,42 менен толук шайкеш келбейт. Ошондуктан Verianla бул изилдөөдөн жалгыз “так MBAS кетирүү пайызы” чыгарбайт.

Булак ичиндеги башка сандык шайкешсиздиктер

Экономикалык талдоо эмне дейт?

Изилдөөчүлөр сунушталган система үчүн жашоо циклинин чыгым талдоосун жүргүзгөн. Tablo 4тө алгачкы инвестиция 1.200 USD, жылдык эксплуатация жана тейлөө чыгымы 180 USD, жылдык киреше/үнөмдөө 1.980 USD, система мөөнөтү 10 жыл, дисконт чени %10 жана сынык/кайра сатуу наркы 150 USD катары алынган.

Булакта таза азыркы нарк үчүн берилген теңдеме мындай формада:

\[ NPV = \sum \left(\frac{RS-OMC}{(1+DR)^2}\right)-II+\frac{SV}{(1+DR)^2} \]

Кайтарым мөөнөтү үчүн:

\[ PP = \frac{II}{\sum(RS-OMC)} \]

Пайда/чыгым катышы үчүн:

\[ BCR = \frac{\sum RS}{II+\sum OMC} \]

Бул жерде II алгачкы инвестицияны, OMC жылдык эксплуатация жана тейлөө чыгымдарын, RS жылдык киреше же суу төлөмүнөн үнөмдөөнү, LD система мөөнөтүн, DR дисконт ченин жана SV кайра сатуу/сынык наркын билдирет.

Изилдөө бул кириштер менен NPVни 11.024 USD, IRRди %149,98, кайтарым мөөнөтүн болжол менен 1 жыл жана BCRди болжол менен 5,28 деп билдирет.

Ошентсе да экономикалык бөлүмдө маанилүү текшериле алуу көйгөйү бар. Текст системанын айына 165 USD болгон суу эсебинин болжол менен %60ын үнөмдөй турганын айтса, Tablo 4 жылдык үнөмдөөнү 1.980 USD катары колдонот. 1.980 USD, 165 USD × 12 айдын толугу; %60ы болсо 1.188 USD. Мындан тышкары фильтр чөйрөсүн алмаштыруу жыштыгы ошол эле бөлүмдө адегенде 8 ай, андан соң 10 ай жана кайра 8 ай деп жазылган. Теңдемелерде “CWW системасы” ордуна айрым жерлерде түшүндүрүлбөгөн “SFS” кыскартмасы колдонулат. Ошондуктан изилдөөнүн экономикалык натыйжалары авторлор билдирген натыйжалар катары берилип, өз алдынча тастыкталган финансылык ишке ашуучулук маанилери катары каралбашы керек.

Натыйжалардын илимий чеги

Эксперимент каралган беш Амман автоунаа жуу станциясынын агынды суулары боюнча көп баскычтуу физикалык тазалоо жана цеолит адсорбциясы күчтүү булгоочу азайтууну камсыз кыла аларын көрсөтөт. Айрыкча акыркы чыгыштагы COD, TSS, катуулук, май-грес жана коргошун маанилери булак таблицасындагы чийки маанилерге салыштырмалуу кыйла төмөндөйт.

Бирок булак толук масштабдуу узак мөөнөттүү талаа эксплуатациясы, цеолиттин адсорбция сыйымдуулугунун убакыт өтүшү менен түгөнүшү, медиа регенерациясы, төшөк жарылуу ийри сызыктары же узак мөөнөттүү тейлөө көрсөткүчү жөнүндө маалымат бербейт. Изилдөөдө патогендерге байланыштуу түз микробиологиялык анализ таблицасы да жок. Ошондуктан өлчөнгөн параметрлердин стандарт менен салыштыруусунан гана жалпы ден соолук коопсуздугу боюнча жыйынтык чыгарылбашы керек.

Булак жана Метод Эскертүүсү

Толук түпнуска изилдөө аталышы: Sustainable surfactant removal and wastewater reuse in carwash systems using natural zeolite

Авторлор жана ирети: Kharabsheh R.M., Awad A.A., Alhusban M.A. жана Bdour A.

Тең салым/тең биринчи авторлук: Булакта көрсөтүлгөн эмес.

Жооптуу автор: Bdour A.

Мекемелер: R&I Centre for the Conservation of Biodiversity and Sustainable Development (CBDS), Faculty of Forestry and Natural Environment Engineering, Universidad Politécnica de Madrid, Испания; Middle East University, Faculty of Engineering and Design, Civil Engineering Department, Amman, Иордания; Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, The Hashemite University, Иордания.

DOI: 10.30955/gnj.06505

Журнал: Global NEST Journal

Том / сан / макала: 27(1), 06505

Булак түрү жана рецензиялуулугу: Рецензияланган түпнуска изилдөө макаласы.

PDFдеги жарыя маалыматы: Received 22/07/2024; Accepted 26/11/2024; Available online 28/11/2024. PDFтин өз библиографиялык сабы изилдөөнү 2024 деп көрсөтөт.

Расмий жарыя шилтемеси:Global NEST Journal — макала барагы

Лицензия/автордук укук эскертүүсү: Каралган PDF “Copyright © 2024 Global NEST – All rights reserved” деген белгини камтыйт. Ошондуктан бул Verianla версиясында булактын түпнуска графиктери жана сүрөттөрү сөзмө-сөз көчүрүлгөн эмес; илимий маалыматтар HTML таблицалар жана изилдөөгө негизделген түшүндүрмө Verianla Live процесс көрсөтмөсү менен берилген.

Каржылоо: Булакта өзүнчө жана ачык каржылоо билдирүүсү жок. Ыраазычылык бөлүмүндө изилдөөчүлөр Jordan Universityдеги кесиптештерге жана персоналга колдоосу үчүн ыраазычылык билдирип, иш жарым-жартылай университет ресурстарын колдонуу менен аткарылганын белгилешет.

Маалымат жеткиликтүүлүгү: Каралган версияда өзүнчө маалымат жеткиликтүүлүгү билдирүүсү жок.

Кызыкчылыктар кагылышы: Каралган версияда өзүнчө кызыкчылыктар кагылышы билдирүүсү жок.

CRediT/автордук салымдар: Каралган версияда өзүнчө CRediT же деталдуу автордук салым билдирүүсү жок.

Негизги методологиялык чектөөлөр: Изилдөө беш Амман автоунаа жуу станциясынан алынган үлгүлөр менен чектелет. Узак мөөнөттүү толук масштабдуу талаа тастыктамасы, цеолит төшөгүнүн өмүрү жана регенерация көрсөткүчү берилген эмес. MBAS маанилери жана кетирүү катыштары, оптималдуу температура/pH маалыматтары, кайра пайдалануу стандартынын жылы жана LCCA кириштеринде булак ичиндеги шайкешсиздиктер бар. Микробиологиялык патоген кетирүүгө байланыштуу түз натыйжа таблицасы берилбегендиктен, кайра пайдалануу коопсуздугу изилдөөдө өлчөнгөн параметрлердин чегинде гана чечмелениши керек.

Мазмун методу: Бул Verianla макаласындагы илимий эксперимент, метод, сандык табылга жана чектөөлөр жүктөлгөн изилдөөгө негизделген. Тышкы булактардан жаңы эксперименттик натыйжа же илимий механизм кошулган эмес; тышкы тастыктоо библиографиялык идентификация жана жарыя абалын текшерүүдө гана колдонулган.