با همکاری انجمن هیدرولیک ایران

حذف کلیفرم‌های کل و مدفوعی از فاضلاب شهری در تالاب مصنوعی با جریان زیرسطحی افقی: تأثیر زمان ماند هیدرولیکی و پوشش گیاهی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران- مهندسی و مدیریت منابع آب، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران.

2 گروه مهندسی محیط زیست، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

3 گروه مهندسی علوم آب، مرکز تحقیقات آب و محیط زیست، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران.

10.22077/jaaq.2026.11938.1157
چکیده
این مطالعه با هدف ارزیابی عملکرد تالاب مصنوعی با جریان زیرسطحی افقی (HSSF-CW) در کاهش بار میکروبی فاضلاب شهری و بررسی کیفیت میکروبی پساب در شرایط اقلیمی گرم و نیمه‌خشک دزفول انجام شد. یک سامانه آزمایشی شامل چهار واحد موازی، شامل واحد شاهد بدون پوشش گیاهی، تک‌کشت نی (Phragmites australis)، تک‌کشت وتیور (Chrysopogon zizanioides) و کشت ترکیبی نی و وتیور، در سه زمان ماند هیدرولیکی اسمی 5، ۴ و 3 روز مورد ارزیابی قرار گرفت. شاخص‌های میکروبی شامل کلیفرم کل (TC) و کلیفرم مدفوعی (FC) در ورودی و خروجی اندازه‌گیری و عملکرد سامانه بر اساس درصد حذف و ضریب حذف مرتبه اول ظاهری (k) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که واحدهای دارای پوشش گیاهی، به‌ویژه کشت ترکیبی، در مقایسه با واحد شاهد کاهش بیشتری در غلظت TC و FC ایجاد کردند. بیشترین راندمان حذف در کشت ترکیبی و زمان ماند ۵ روز مشاهده شد و برای هر دو شاخص به 99.9 درصد رسید. مقدار k در دامنه 0.07 تا 1.48 بر روز قرار داشت. با وجود حذف قابل‌توجه بار میکروبی، غلظت TC و FC در پساب خروجی در هیچ‌یک از شرایط عملیاتی با حدود کیفی مورد استناد انطباق نداشت. بنابراین، افزایش زمان ماند و استفاده از پوشش گیاهی، اگرچه موجب بهبود حذف کلیفرم‌ها شد، به‌تنهایی برای تضمین کیفیت میکروبی مورد نیاز در کاربردهای مختلف تخلیه یا استفاده مجدد کافی نبود. در نتیجه، در کاربردهایی با الزامات میکروبی سخت‌گیرانه‌تر، استفاده از گندزدایی تکمیلی یا ترکیب HSSF-CW با واحدهای تصفیه‌ای مکمل می‌تواند مورد نیاز باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Total and Fecal Coliform Removal from Municipal Wastewater in Horizontal Subsurface-Flow Constructed Wetlands: Effects of Hydraulic Retention Time and Vegetation Type

نویسندگان English

reza hajisharafi 1
ali afrous 2
ehsan derikvand 3
saeb khoshnavaz 3
1 Department of Civil Engineering- Water Resources Engineering and Management , Sho.C., Islamic Azad University, Shoushtar, Iran.
2 Department of Environmental Engineering, NT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran.
3 Department of Water Science Engineering, Water Science and Environmental Resarch Center, Sho.C., Islamic Azad University, Shoushtar, Iran.
چکیده English

This study aimed to evaluate the performance of a horizontal subsurface-flow constructed wetland (HSSF-CW) in reducing the microbial load of municipal wastewater and to assess the microbial quality of the effluent under the hot and semi-arid climatic conditions of Dezful, Iran. An experimental system consisting of four parallel units was evaluated, including an unplanted control unit, a monoculture of Phragmites australis, a monoculture of Chrysopogon zizanioides, and a mixed plantation, at three nominal hydraulic retention times (HRTs) of 5, 4, and 3 days. The microbial indicators, including total coliforms (TC) and fecal coliforms (FC), were measured in the influent and effluent, and system performance was evaluated based on removal efficiency and the apparent first-order removal rate coefficient (k). The results showed that the vegetated units, particularly the mixed plantation, achieved greater reductions in TC and FC concentrations than the unplanted control. The highest removal efficiency was observed in the mixed plantation at an HRT of 5 days, reaching 99.9% for both indicators. The k values ranged from 0.07 to 1.48 d⁻¹. Despite the substantial reduction in microbial load, the effluent concentrations of TC and FC did not comply with the referenced microbiological quality limits under any of the operating conditions. Therefore, although increasing the HRT and using vegetation improved coliform removal, these measures alone were insufficient to ensure the microbiological quality required for different discharge or water-reuse applications. Consequently, for applications with more stringent microbiological requirements, additional disinfection or integration of the HSSF-CW with complementary treatment units may be required.

کلیدواژه‌ها English

Phytoremediation
Phragmites australis
Chrysopogon zizanioides
Microbial removal
Hot and semi-arid climate

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 12 مهر 1405