بازيافت و استفاده مجدد پساب كارخانه‌هاي سنگ‌ بري به ‌روش هيدروسيكلون، راهكاري اقتصادي براي كاهش مصرف آب

Stone-Cutting Industries Wastewater Recycling and Reuse by Using Hydrocyclone, an Economical Approach for Reducing Water Consumption

از مشكلات مهم صنعت سنگ‌بري، مصرف زياد آب، تصفيه و بازيافت پساب اين صنعت است. در اين پژوهش، امكان بازيافت و استفاده مجدد از پساب صنعت سنگ‌بري با استفاده از روش جداسازي ذرات جامد از مايع در هيدروسيكلون در شرايط عملياتي مختلف بررسي شد. تأثير پارامتر‌هاي عملياتي نظير افت فشار و غلظت سوسپانسيون بر عملكرد جداسازي، توسط دو نوع هيدروسيكلون با هندسه‌‌هاي متفاوت در شرايط آزمايشگاهي بررسي شد. آزمايش‌ها به روش سطح پاسخ RSM، مدل CCD با استفاده از نرم‌افزار Design Expert طراحي شد. قطر ذرات با استفاده از دستگاه Particles size analysis اندازه‌گيري شد و شكل ذرات با دستگاه SEM تصويربرداري شد. با افزايش فشار ورودي، شدت جريان عبوري از هيدروسيكلون افزايش يافت كه براي هيدروسيكلون نوع اول بيشترين دبي، 203 ميلي‌ليتر در ثانيه و هيدروسيكيون نوع دوم، 268 ميلي‌ليتر در ثانيه به‌دست آمد. نتايج نشان داد كه با افزايش فشار ورودي، بازده جداسازي افزايش مي‌يابد. با تحليل نتايج، بهترين بازده جداسازي براي هيدروسيكلون نوع اول 90 درصد و براي هيدروسيكلون نوع دوم 90/4 درصد به‌دست آمد. با توجه به مقايسه روش هيدروسيكلون نسبت به روش‌هاي موجود مي‌توان به اين نتيجه رسيد كه روش هيدروسيكلون، يك روش كاملاً اقتصادي و بهينه براي بازيافت پساب و استفاده مجدد آب براي صنعت سنگبري است.

Some problems exist regarding this industry such as high water consumption, wastewater treatment and recycling. In this study, stone-cutting industry recycling and reuse by using hydrocyclone in different operational conditions have been investigated. The effect of operational parameters such as pressure drop and suspension concentration on separation efficiency of two kinds of hydrocyclone with different geometries in experimental conditions has been investigated. Experiments were designed with response surface methodology (RSM), CCD model using Design Expert software. Travertine powder particles with particle size less than 200 μm were used and particles size was measured by Particle Size Analysis machine, and particle shapes were imaged by SEM analysis. By increasing input pressure, the passing flow rate of hydrocyclone increased and the maximum flow rate for hydrocyclones type 1 and 2 were 203 and 268 ml/s, respectively. The results showed that the separation efficiency increases by increasing of input pressure. Analysis of results demonstrated that the best separation efficiency for hydrocyclones type 1 and type 2 were 90% and 90.4%, respectively. According to a comparison between hydrocyclone method and the traditional method of water recycling, it is concluded that hydrocyclone method reduces the water and energy consumption in stone cutting industries and is an economical and optimum method for wastewater recycling and water reuse in stone cutting industry.