استفاده از میکروارگانیسم‌های احیاکننده یون‌های سولفات در تصفیه پساب اسیدی صنعتی

پساب‌های واحدهای پلیمری به‌دلیل استفاده از اسید سولفوریک برای لخته‌سازی، ماهیت اسیدی داشته و حاوی مقدار زیادی یون سولفات هستند. در صنعت از روش‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی برای تصفیه پساب‌های اسیدی استفاده می‌شود. هدف اصلی این پژوهش، امکان‌سنجی تصفیه بیولوژیکی غیرهوازی یون‌های سولفات از پساب‌های صنعتی با استفاده از باکتری‌های احیاکننده سولفات بود. روش این پژوهش کمّی بود و تحلیل داده با استفاده از روش‌های آمار استنباطی انجام شد. قلمرو زمانی این پژوهش در طول سال‌های 1397 تا 1399 بود. متغیرهای اصلی پژوهش شامل دما، ph اولیه و ثانویه پساب و جمعیت میکروارگانیسم بود. آزمایش‌ها در دو سطح دمایی 25 و 60 درجه سلسیوس و دو ph مختلف 7.5 و8.5 انجام شد. چهار سری آزمایش برحسب دما و ph طراحی و انجام شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد با افزایش دمای محلول از 25 به 60 درجه سلسیوس در غلظت اولیه 50 میلی‌گرم در لیتر یون سولفات و ph معادل 7.5، میکروارگانیسم‌های غیرهوازی احیاکننده یون‌های سولفات معادل 17.6 درصد از خود نشان دادند. همچنین کارایی میکروارگانیسم‌ها در غلظت اولیه 50 میلی‌گرم در لیتر یون سولفات، حداقل 45.3 درصد و حداکثر 49.9 درصد بود. مقایسه نتایج آزمایشات در دو ph مختلف 7.5 و 8.5 حاکی از آن بود که در دمای یکسان 25 و 65 درجه سلسیوس، با افزایش ph، عملکرد میکروارگانیسم‌ها به میزان 16.4 درصد بهبود یافت. میزان کارایی تصفیه پساب با افزایش یک واحد ph به میزان 19.6 درصد افزایش یافت. نتایج این پژوهش نشان داد هم‌بستگی دما و غلظت یون سولفات از معادله درجه اول (خطی) تبعیت می‌کند. همچنین ph قلیایی ضعیف، شرایط محیطی مناسبی برای حذف یون‌های معدنی پساب‌ها فراهم می‌کند و هم‌بستگی افزایش ph محلول و کاهش غلظت یون سولفات از نوع معادله درجه دوم بوده است. این پژوهش نشان داد که دما و ph دو عامل اصلی و تاثیرگذار در فرایند تصفیه بیولوژیکی غیرهوازی یون‌های سولفات در پساب‌های صنعتی به‌شمار آمده و کنترل این دو پارامتر، نقش موثری در بهینه‌سازی فرایند تصفیه خواهد داشت.

industrial acidic wastewater treatment by sulfate reducing microorganisms

the effluents of polymerization plants are acidic due to the use of sulfuric acid as flocculation agent and their wastewater contains high amounts of sulfate ions. in wastewater industry, several physical, chemical and biological treatment methods are used. the main purpose of this study is to examine the feasibility of anaerobic biological treatment of sulfate in industrial effluents by using sulfate-reducing bacteria. the research method is quantitative, and experiments and data collection from 2017-2020. the main variables of this research are temperature, effluent ph and the population of microorganisms. experiments at two temperature levels of 25 and 60 oc and two different phs, 7.5 and 8.5, were performed and four series of experiments were done. the results showed that by increasing the temperature of the solution from 25° to 60 °c at a concentration of 50 mg/l sulfate ion and a ph of 7.5, microorganisms showed 17.6% better performance. also, the performance of microorganisms in anaerobic biological treatment at concentration of 50 mg/l of sulfate ion was 45.3% minimum and 49.9% at maximum. comparison of experimental results at two different phs of 7.5 and 8.5, indicates that at the same temperatures of 25 and 65°c, with increasing ph, the performance of microorganisms has improved by 16.4%. the efficiency of wastewater treatment increases 19.6% by changing ph from 7.5 to 8.5. results showed that the correlation between temperature and sulfate ion concentration follows the 1st degree equation. also, the weak ph environment provides suitable conditions for the removal of ions in the effluents, and the correlation between increasing the ph of the solution and decreasing the concentration of sulfate ions is a 2nd degree equation. study showed that temperature and ph are the two effective factors in the process of biological treatment of effluents.