اسم الباحث : رقيه فاضل عطية
اسم المشرف : أ.م .د. رياض جاسم السعدي ;أ.د. جبار حمود البيضاني
الكلمات المفتاحية : TSS,COD,A wastewater treatment
الكلية : كلية الهندسة
الاختصاص : الهندسة المدنية
سنة نشر البحث : 2024
تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث
الخلاصة
تعد موثوقية وفعالية محطة معالجة مياه الصرف الصحي عوامل مهمه يجب أخذها في الاعتبار، خاصة إذا تم استرداد مياه الصرف الصحي المعالجة واستخدامها مرة أخرى في المستقبل. ومن الضروري ضمان حماية البيئة وسلامة الصحة العامة. هناك عدة عوامل تؤثر على أداء عملية المعالجة، مثل التغييرات النوعية والكمية في مياه الصرف الصحي. وهناك معايير لنوعية المياه المعالجة والتخلص منها تحددها المواصفات العراقية، ولذلك ينبغي أن يكون من الممكن تقييم أداء العمليات وموثوقية المرافق لضمان الامتثال. بناءً على تحليل الموثوقية، تم تقييم أداء محطة معالجة مياه الصرف الصحي في محافظة كربلاء. ومن بين البيانات التي تم فحصها وتقييمها إحصائيا معدلات تدفق المياه المستعملة وعدد قليل من المؤشرات الهامة لنوعية المياه، مثل إجمالي المواد الصلبة المعلقة، والطلب على الأكسجين الكيميائي، والطلب على الأكسجين الكيميائي الحيوي لمدة خمسة أيام (〖BOD〗_5). وباستخدام وظيفة اللوغاريتم العادي، تم تطوير نموذج موثوقية احتمالية ووجد أنه مناسب لأداء المحطة من الناحية الكمية. ومن السمات الهامة لهذا النموذج أن بارامترات النموذج تستند إلى خصائص البيانات الأصلية. إن تطوير نموذج الموثوقية هذا هو المساهمة الأولى لهذه الدراسة ؛ نموذج يمكن أن يوفر أداءً كميًا لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي المدروسة، ويمكن استخدامه أيضًا لتقدير القيم المتوسطة لنوعية النفايات السائلة. ومن السمات الهامة لهذا النموذج أن المتغيرات النموذج تستند إلى خصائص البيانات الأصلية. إن تطوير نموذج الموثوقية هذا هو المساهمة الأولى لهذه الدراسة ؛ نموذج يمكن أن يوفر أداءً كميًا لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي المدروسة، ويمكن استخدامه أيضًا لتقدير القيم المتوسطة لنوعية النفايات السائلة. تمت دراسة جودة تدفق مياه الصرف الصحي الخام ومياه الصرف الصحي المعالجة للسنوات (2020-2023) من أجل تقييم محطة معالجة مياه الصرف الصحي. يتم تقييم كفاءة أداء محطة معالجة مياه الصرف الصحي في كربلاء باستخدام الطلب البيولوجي على الأكسجين (BOD5)، والطلب على الأكسجين الكيميائي (COD)، وإجمالي المواد الصلبة المعلقة (TSS). وتحدد كفاءة إزالة كل معامل من مياه الصرف الصحي والصرف الصحي، ثم تقارنت النتائج بالمواصفات العراقية. تم استخدام نموذج الموثوقية لإنشاء نموذج النبات. أظهرت نتائج النموذج أن الدقة الكافية للنموذج المولد جعلته مناسبًا للاستخدام في الأبحاث اللاحقة. تظهر النتيجة الاحتمالية مستويات جيدة جدًا من الكفاءة. تشير معدلات الموثوقية المقدرة للمعايير الثلاثة، COD، و TSS إلى كفاءات إزالة جيدة تبلغ 79٪ و 84٪ و 78.8٪ على التوالي. في السنوات 2020 2021، كان المصنع غير مستقر لأنه كان في بداية تشغيله، مما يجعل قيم الموثوقية التي تشير إلى كفاءة الإزالة أعلاه. ويبين التحليل الإحصائي للبيانات المجمعة أن قيم المتغيرات التلوث تختلف اختلافا كبيرا بالنسبة لمياه الصرف الصحي عند مدخل النبات (ال وتمتد بين 350-420 ملغم/لتر بالنسبة لمادة كود، و 115-175 ملغم/لتر بالنسبة لمادة 120-220 ملغم/لتر بالنسبة لمادة TSS. ويتراوح متوسط تركيزات بارامترات التلوث في النفايات السائلة بين 11 و18 ملغم/لتر بالنسبة لكود، و22-32 ملغم/لتر بالنسبة لـ9-20 ملغم/لتر بالنسبة لـTSS. تم تطبيق طريقة حساب معامل موثوقية تركيزات النفايات السائلة COD و TSS (COR). أظهرت النتيجة أن قيم COR للنفايات السائلة و COD و TSS كانت قريبة من 1 لجميع السنوات، وهذا يشير إلى كفاءة إزالة جيدة للملوثات في محطة معالجة مياه الصرف الصحي في كربلاء.
Assessing the Performance of Karbala Wastewater Treatment Plant Using a Reliability Model
Abstract
A wastewater treatment plant’s reliability and efficacy are crucial factors to take into account, particularly if the treated wastewater will be recovered and used again in the future. It is necessary to ensure the protection of the environment and safety of public health. There are several factors that affect the performance of the treatment process, such as qualitative and quantitative changes in wastewater. Quality of treated and disposed water should be in compliance with local standards set by Iraqi legislation and it should therefore be possible to evaluate process performance and reliability of facilities to ensure compliance. Based on reliability analysis, the Kerbala municipal wastewater treatment plant’s performance was evaluated. Wastewater flow rates and a few crucial water quality indicators, such as total suspended solids (TSS), chemical oxygen demand (COD), and five-day biochemical oxygen demand (BOD_5), were among the data examined and statistically assessed. Using the lognormal function, a probabilistic reliability model was developed and found suitable to quantitatively the performance of the plant. A significant feature of this model is that the model parameters are based on properties of original data. The development of this reliability model is the first contribution of this study; a model that can provide a quantitative performance of the studied wastewater treatment plant, and can also be used to estimate mean values of effluent quality. The quality of flowing raw wastewater and treated wastewater was studied for the years (2020-2023) in order to evaluate wastewater treatment plants.The efficiency of removing each parameter from wastewater and sewage is determined and the results are then compared with Iraqi specifications. The model results showed that the generated model’s adequate accuracy made it suitable for use in subsequent research. The probabilistic result shows very good levels of efficiency. The estimated reliability rates for the three parameters BOD_5, COD, and TSS indicate good removal efficiencies of 79%, 84%, and 78.8%, respectively. In the years 2020,2021, the plant was unstable because it was at the beginning of its operation, which makes the reliability values that indicate the removal efficiency above. Statistical analysis of the collected data shows that the values of the parameters of pollution differs significantly for wastewater at the entrance (Influent) to the plant extends between 350-420 mg/l for COD, 115-175 mg/l for BOD_5, 120-220 mg/l for TSS. At the effluent the average concentrations of the pollution parameters range between 11-18 mg/l for COD, 22-32 mg/l for BOD_5, 9-20 mg/l for TSS. The calculation method of the BOD_5, COD, and TSS effluent concentrations’ coefficient of reliability (COR) was applied. The results showed that the values of COR of effluent BOD_5, COD, and TSS were close to 1 for all years, and this indicates a good removal efficiency of pollutants in Karbala WWTP.
