مقایسه عملکرد راکتورهای بیولوژیکی sbr و msbr در حذف ارتونیتروفنل از پساب صنایع پتروشیمی

تخلیه پساب صنایع مختلفی مانند نفت، پتروشیمی منجر به آلودگی منابع آبی می‌شود، پساب این صنایع به‌طور معمول حاوی مواد آلی از جمله فنل و مشتقات آن است. وجود این منابع آلاینده در آبهای جاری و منابع آبی باعث بروز اختلالات متعدد در زیست‌بوم و مخاطرات مختلف برای سلامتی انسان‌ها خواهد شد. این پژوهش با هدف بررسی حذف ماده ارتونیتروفنل در پساب صنایع پتروشیمی با روش بیولوژیکی و مقایسه عملکرد 3 نوع راکتور sbr و msbr جریان پیوسته و ناپیوسته در حضور لجن فعال انجام شد. به‌این منظور شاخص‌های عملیاتی و بهره‌برداری هریک از راکتورها بهینه‌سازی شد. شاخص‌های مطلوب شامل میزان لجن فعال(30 درصد)، اثر هوادهی (l/min18)، زمان عملیات (h4)، ph برابر 7، نسبت حجم پرکننده به حجم راکتور (4.7 درصد) و svi (ml/g89) برای راکتور msbr جریان ناپیوسته حاصل شد. همچنین عوامل بهینه عملیاتی راکتور msbr جریان پیوسته نیز مانند شدت جریان ورودی (ml/min20)، نسبت حجم پرکننده به حجم راکتور (5.8 درصد)، اثر هوادهی (l/min12) و svi (ml/g98)تعیین شد. در راکتور sbr به‌دلیل تشابه ساختاری صرفا بررسی شدت جریان‌های حجمی مختلف پساب ورودی مدنظر بود که در شدت جریان ورودی (ml/min40) و svi (ml/g88) عملکرد مناسب‌تری مشاهده شد. در نهایت با توجه به برتری عملکرد راکتور msbr جریان پیوسته نسبت به دو راکتور دیگر، پساب سنتزی مشابه پساب پتروشیمی کارون حاوی گونه‌های شیمیایی تولوئن، بنزن و ارتونیتروفنل (درشرایط تداخلی) تهیه شد و عملیات تصفیه با راکتور msbr جریان پیوسته انجام شد که درصد حذف ارتونیتروفنل (آلاینده مدنظر) (84.7 درصد)، کاهش cod (94 درصد)، کاهش bod5 (94.8 درصد)، نسبت bod5 به cod (0.57) و svi (ml/g74.45) مشاهده شد. پساب تصفیه شده برای تخلیه با استانداردهای محیط‌زیستی تقریباً مطابقت خواهد داشت و با روش‌های ساده‌تر تصفیه و تنها با یک مرحله تکمیلی قابلیت تخلیه و یا استفاده در مصارف آبیاری و کشاورزی را دارد.

Removal of O-Nitrophenol from Petrochemical Wastewater: Comparison Between SBR and MSBR Biological Reactors

The discharge of wastewater from various industries such as petroleum and petrochemical, pollute water resources. The presence of these pollutants in water resources will cause disorders in the ecosystem and it has various risks to human health. The effluent usually contains organic matter, including phenol and its derivatives. In this study, three different types of reactors were used in the activated sludge process to study the biological removal of onitrophenol from the petrochemical industrial effluent. These reactors include Continuous MovingBed Sequencing Batch Reactor, MovingBed Sequencing Batch Reactor and conventional sequencing batch reactor. For this purpose, the operational indicators of each reactor were investigated and optimized. For MSBR, active sludge volume ratio (30%), aeration flowrate (18 L/min), operation time (4h), pH (7), filler to reactor volume ratio (4.7 %) and SVI (89 ml/g) were considered. Also, For CMSBR indicators such as initial volumetric flowrate (20 ml/min), aeration flowrate (12 L/min), filler to reactor volume ratio (5.8 %) and SVI (98 ml/g) were optimized. As SBR is structurally similar to the other reactors, only initial volumetric flowrate was considered (40 ml/min) and based on the results, this reactor has better SVI (88 ml/g) than the other two reactors. Finally, based on the optimized parameters, percentage removal of ortho nitrophenol from a synthesized effluent, analogous to Karoon Petrochemical company effluent, was investigated by CMSBR. In addition to onitrophenol, other chemicals such as Toluene and Benzene were also present. The results show the indicators including ortho nitrophenol percentage removal (84.7%), Chemical Oxidation Demand (COD) (94%), Biochemical Oxidation Demand (94.8%), BOD5/COD (0.57) and SVI (74.45 ml/g) comply with environmental standards and the treated effluent can be used in irrigation and agriculture by addition of one more processing step.