حذف آلاینده 4- نیتروفنول به روش راکتور بیولوژیکی بستر متحرک با مدیایBee Cell 2000 و مطالعه شوک‌پذیری راکتور

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم

doi
10.22034/jcee.2022.51946.2153
چکیده

هشدارهای زیست‌محیطی مرتبط با صنعت در سال‌های گذشته اهمیّت زیادی پیدا کرده‌اند که منجر به افزایش سرمایه‌گذاری برای حفاظت از محیط‌زیست شده. آلاینده‌های نفتی مانند 4- نیتروفنول (Nitrophenol (4-NP)) از مشکلات اجتناب ­ناپذیری است که کشورهای نفت­ خیز با آن مواجه هستند. لذا یافتن راهبردی برای حذف ارزان قیمت این آلاینده‌ها از پساب، یکی از اولویت­ های اصلی صنعت نفت و محیط‌زیست جهانی است. یکی از روش‌هایی که برای تصفیه فاضلاب آلوده به 4- نیتروفنول به ­کار می ­رود، استفاده از راکتورهای بیوفیلم بستر متحرک (Moving Bed Biological Reactor (MBBR)) است. پژوهش حاضر تلاش کرده تا محیط MBBR را برای تصفیه فاضلاب آلوده به 4- نیتروفنول با استفاده از مدیای Bee Cell 2000 بررسی و شرایط بهینه گرمایی را برای این محیط تعیین و گزارش کند. ابتدا میکروارگانیسم‌ها با آلاینده‌ها سازگار شدند و سپس یک لایه بیوفیلم بر روی سطح محیط آکنه در راکتور تشکیل شد. به دنبال آن، با تغییر در غلظت COD اولیه (300-3000 میلی‌گرم در لیتر)، زمان ماند (8، 12، 24 و 48 ساعت)، دما (20، 25 درجه سانتی‌گراد) و نسبت پر شدن (30، 50 و 70 درصد) بازدهی راکتور تعیین و مقایسه شد. بالاترین راندمان در 48 ساعت برابر 98 درصد برای راکتور با آکنه Bee Cell 2000 در نسبت پر شدن 50 درصد و در کمترین غلظت COD ورودی (400 میلی گرم در لیتر) مشاهده شد. راکتور در زمان ماند 84 ساعت قادر به تصفیه فاضلاب آلوده به 4- نیتروفنول در دمای 20 درجه سانتی­گراد بود. همچنین با بررسی سینتک واکنش مشخص گردید این فرآیند از مدل سینتیک اصلاح شده مرتبه دوم Stover-Kincannon پیروی می‌کند.