تعيين كارآيي سيستم بيولوژيكي تركيبي بيوفيلتر و لجن فعال جهت حذف فنل از فاضلاب

نويسنده: رضا شكوهي
استاد راهنما: حسين موحديان عطار، عبدالرحيم پرورش
استاد مشاور: احمد جنيدي جعفري
تاريخ دفاع: 1384/01/01
مدرك: دكتراي تخصصي مهندسي بهداشت محيط
دانشگاه: دانشكده علوم پزشكي اصفهان، بهداشت، گروه مهندسي بهداشت محيط
چكيده: فنل يكي از هيدروكربن هاي سمي است، كه در فاضلاب بسياري از صنايع، از جمله صنايع نفت، پتروشيمي، كاغذ سازي، داروسازي، توليد سموم دفع آفات، رنگ و رزين و بخصوص معادن و صنايع توليد و فرآوري زغال سنگ وجود دارد، و از طريق دفع فاضلاب تصفيه نشده اين صنايع باعث آلودگي محيط زيست، بويژه منابع آب مي شود. براي حذف فنل، از فاضلاب ها روش هاي متعددي وجود دارد، يكي از اين روش ها، سيستم هاي مختلف بيولوژيكي هستند، كه طبق گزارش هاي موجود در بين اين، سيستم ها، سيستم هاي بيولوژيكي تركيبي داراي مزاياي بيشتري هستند. سيستم مورد مطالعه در اين پژوهش سيستم بيولوژيكي تركيبي بيوفيلتر و لجن فعال مي باشد.
هدف از انجام اين مطالعه تعيين كارايي اين سيستم جهت حذف فنل از فاضلاب مي باشد.
اين پژوهش در مقياس پايلوت صورت گرفته است. منبع اوليه ميكروارگانيزم هاي مورد استفاده در اين تحقيق، لجن بيولوژيكي تصفيه خانه فاضلاب شهري مي باشد. مدت تكثير و سازگاري ميكروارگانيزم ها با فنل تا غلظت 500mg/l، سه ماه بطول انجاميده است. در اين مطالعه تاثير pH، دما، غلظت اكسيژن محلول، فنل، نيتروژن و فسفر، گلوكز (بعنوان ماده رقابتي)، زمان ماند هيدروليكي در كل سيستم و مقادير MLSS، MLVSS و نسبت F/M در راكتور لجن فعال بر عملكرد سيستم مورد ارزيابي قرارگرفته است.
نتايج اين مطالعه نشان داد كه اولا سيستم مورد مطالعه، قادر است در شرايط اپتيمم، درمدت حدود 7 ساعت غلظت فنل را از 500mg/l به صفر كاهش دهد. ثانيا بررسيهاي آماري در خصوص روابط همبستگي بين متغيرهاي موثر در عملكرد سيستم نشان مي دهد، مقادير ضريب همبستگي بين راندمان حذف فنل در كل سيستم و زمان ماند هيدروليكي، دما، MLVSS, MLSS, DO، نسبت F/M و غلظت فنل ورودي به راكتور بيوفيلتر و لجن فعال، بترتيب 691/0، 701/0، 723/0، 672/0، 687/0، 798/0-،‌ 442/0- و 736/0- مي باشد. ضمنا مقادير PV براي همه متغيرهاي ياد شده صفر بدست آمده است. راندمان سيستم در 7=PH به حداكثر مي رسد. نسبت مناسب COD/N/P، معادل 2/10/100 است. افزودن گلوكز به محلول فنل، در غلظت 50mg/l باعث افزايش راندمان و در غلظت هاي بالاتر موجب كاهش راندمان حذف فنل مي شود. باكتري هايي كه در اين تحقيق شناسايي شده اند عبارتند از: پسودوموناس آئروژينوزا، پسودوموناس آلكالي ژنز، اسينتوباكتر، موركسل ا و برونديموناس وسيكالاريس، ضمنا در حضور گلوكز باكتري اشرشياكلي هم شناسايي گرديد، كه با افزايش غلظت گلوكز به گونه غالب تبديل گرديده است. مقادير ضريب همبستگي بين متغيرهاي ياد شده نشان مي دهد. بين راندمان حذف فنل و زمان ماند هيدروليكي، دما، MLSS,DO,MLVSS رابطه مستقيم وجود دارد و با توجه به اينكه ميزان PV در همه آزمون هاي همبستگي ياد شده صفر مي باشد، نتيجه مي گيريم كه همبستگي بين راندمان حذف فنل و همه متغيرهاي مذكور صد در صد معني دار است. به عبارتي با افزايش مقادير اين فاكتورها در دامنه مورد مطالعه، راندمان حذف فنل توسط سيستم مورد مطالعه در سطح معني داري افزايش پيدا مي كند. شايان ذكر است كه يكي از دلايل مهم افزايش راندمان ناشي از افزايش غلظت DO، بدليل افزايش غلظت MLSS و MLVSS مي باشد، چون در اين مطالعه مشخص شد كه بين DO و MLSS رابطه مستقيم و با نسبت F/M رابطه عكس معني داري وجود دارد. نتيجه ديگر اين تحقيق نشان داد كه راندمان حذف فنل با غلظت فنل ورودي به سيستم رابطه معكوس قابل توجهي وجود دارد.
كلمات كليدي: فنل، فاضلاب فنلي، درجه سينتيك، تصفيه بيولوژيكي، سيستم هاي تركيبي، زمان ماند هيدروليكي، اكسيژن محلول