ارائه الگوي كاركرد رآكتور لجن فعال با محيط رشد ثابت در تصفيه فاضلاب پتروشيمي

نويسنده: رامين نبي زاده
استاد راهنما: عليرضا مصداقي نيا، سيمين ناصري
استاد مشاور: سيد محمود شريعت، امير حسين محوي
تاريخ دفاع: 1380/05/10
مدرك: Ph.D مهندسي بهداشت محيط
دانشگاه: دانشگاه علوم پزشكي تهران، دانشكده بهداشت، گروه مهندسي بهداشت محيط
چكيده: اين پژوهش به منظور تعيين "الگوي كاركرد رآكتور لجن فعال با محيط رشد ثابت در تصفيه فاضلاب پتروشيمي" انجام گرديد. جهت تامين منبع كربن از اتيلن گليكول كه يك ماده آلي مورد استفاده در صنعت پتروشيمي است، استفاده شد. مطالعات در مقياس پايلوت و با كاربري دو بستر رشد ميكروبي متشكل از قطعات پي وي سي، با سطوح مختلف انجام پذيرفت. نسبت سطح به حجم بسترهاي رشد ميكروبي شماره 1 و 2 به ترتيب 35، 496 و 65، 608 متر مربع بر متر مكعب بود.
راكتور با بستر رشد ميكروبي شماره 1 جهت بررسي عملكرد سيستم، در نوبتهاي مختلف با زمانهاي ماند 11، 8، 6 و 4 ساعت و فاضلاب ورودي با غلظت COD محلول 500 ميلي گرم در ليتر بارگذاري شد. در ادامه كاركرد سيستم با زمان ماند 4 ساعت و غلظتهاي COD به ميزان 1000، 1500، 2000 ميلي گرم در ليتر مورد بررسي واقع شد. در راكتور با بستر رشد ميكروبي شماره 2 نيز كاركرد سيستم در زمانهاي ماند 11، 8، 6، 4 ساعت و فاضلاب ورودي با غلظت COD محلول 500 ميلي گرم در ليتر تجربه شد. مطالعاتي نيز در خصوص تاثير تغييرات اعمال بار آلي بر فرآيند نيتريفيكاسيون در راكتور صورت پذيرفت. ضرايب سينتيكي راكتور نيز با بكارگيري پايلوتي مستقل مشخص گرديد. به علاوه جهت تعيين برخي از پارامترها نظير جرم سلولي موجود در سيستم و زمان ماند سلولي كه در اين سيستم به طور مستقيم قابل اندازه گيري نبودند. روش شناسي جديدي مبتني بر يك برنامه كامپيوتري ارائه شد.
نتايج بدست آمده نشان داد كه سيستم مورد مطالعه حتي در زمان ماند 4 ساعت و غلظت COD محلول ورودي 500 ميلي گرم در ليتر نيز قادر است پسابي در محدوده استانداردهاي تخليه به منابع پذيرنده توليد نمايد. سيستم در زمان ماند 4 ساعت و اعمال COD محلول 2000 ميلي گرم در ليتر دچار انسداد گرديد. مطالعه سيستم در خصوص حذف همزمان مواد آلي كربنه و انجام نيتريفيكاسيون نشان داد كه با وجود بستر رشد ميكروبي شماره 1 بهترين شرايط در زمان ماند 8 ساعت و غلظت COD محلول ورودي 500 ميلي گرم در ليتر وجود دارد. همچنين، در ضمن بررسي اين موضوع مشخص شد كه با اعمال بسترهاي با نسبت سطح به حجم بيشتر مي توان علاوه بر حذف مواد آلي كربنه، نيتريفيكاسيون پايدارتري را در بارگذاري هاي آلي زيادتر انتظار داشت.
با بدست آوردن ضرايب سينتيكي و كاربرد يك برنامه كامپيوتري ديناميك، ميزان جرم سلولي موجود، در سيستم و زمان ماند سلولي مشخص شد. با استفاده از داده هاي بدست آمده در مراحل مختلف پژوهش روابط مختلفي در خصوص ارتباط پارامترهايي نظير COD محلول خروجي، ميزان حذف COD محلول به ازاي واحد سطح، جامدات فرار خروجي، جرم سلولي موجود در سيستم، زمان ماند ميكروبي، ميزان حذف فسفر محلول و ميزان هواي مورد نياز، با متغير مستقل بارگذاري بدست آمد. از اين روابط مي توان در توجيه و طراحي راكتور استفاده كرد.
با توجه به نتايج بدست آمده از اين پژوهش مشخص شد كه كاربرد سيستم لجن فعال با محيط رشد ثابت را مي توان به طور موثر در تصفيه فاضلابهاي حاوي مواد آلي مورد استفاده قرار داد. گسترش استفاده از اين سيستم منوط بر انجام تحقيقات موردي در مقياس پايلوت و ايجاد زير ساختارهاي لازم جهت طراحي و ساخت بسترهاي رشد ميكروبي مي باشد.
كلمات كليدي: