بررسی حذف پری کتیکول با استفاده از فرایند بیولوژیکی هوادهی ممتد

بیان مسئله

کمبود منابع آب و مشکلات زیست محیطی ناشی از تخلیه فاضلاب‌ها و پساب‌ها به آب‌های پذیرنده، بشر را مجبور به استفاده از راهکارهای مختلفی جهت تصفیه فاضلاب و استفاده مجدد از آن نموده است. در میان آلاینده‌های مختلف،  ترکیبات فنل و مشتقات آن (کتیکول) دارای اهمیت ویژه‌ای می‌باشند (1و2). کتیکول و یا پیروکتیکول 2،1– دی هیدروکسی بنزن یک ترکیب فنلی با فرمول مولکولی C₆H₄(OH)₂ می‌باشد (3). ترکیبات فنلی موادی هستند که در آن‌ها یک یا چند گروه هیدروکسیل به یک حلقه بنزنی متصل می‌باشد. هیدروکربن‌های  آروماتیک با تولید میلیون‌ها تن در سال جزو 50 ترکیبی هستند  که بیش‌ترین حجم تولیدات مواد شیمیایی را به خود اختصاص داده‌اند  که کاربرد گسترده‌ای در صنایع  عکاسی، آرایشی و بهداشتی، لاستیک سازی،  تولید آنتی اکسیدان، ترکیبات شـیمیایی، کشـاورزی و همچنین در فاضلاب صنایع مختلفی مانند تبدیل زغال سنگ، تهیه کک، آفت‌کش‌ها، حشره‌کش‌ها، پالایشگاه‌های نفت، پالپ و کاغذ، پلاستیک، نساجی، رنگ، رزین‌های پلیمری، داروها، چوب و غیره وجود دارند(4,5). این ترکیبات به عنوان آلاینده‌هایی هستند که  حتی در غلظت‌های پایین برای موجودات زنده دارای اثرات بسیار مضر می‌باشند و به طور گسترده در محلول‌های صنعتی یافت می‌شوند (6). حدود بیست میلیون کیلوگرم سالانه پیروکتیکول در جهان مصرف می­شود (7) که پس از ورود به محیط زیست به راحتی می‌تواند در خاک، آب‌های سطحی و زیرزمینی تجمع یافته و یکی از مهمترین نگرانی­های زیست محیطی را ایجاد کند(8). این ترکیب برکیفیت منابع آب اثر می‌گذارد همچنین در انسان و سایر موجودات زنده مواجهه با پیروکتیکول می‌تواند منجربه تخریب استروژن، آسیب سیستم‌های عصبی و پیش­سازهای آن، سوزش چشم، پوست و راه‌های تنفسی شده و متابولیت آن می‌تواند منجربه بیماری‌های عصبی ، تخریب DNA  و حتی مرگ شود(9). با توجه به این که کاهش و حذف آن مشکل می­باشد، استانداردهای سختگیرانه‌ای برای تخلیه مواد فنل­دار به محیط زیست در نظرگرفته شده است (7). پیروکتکول جزء آلاینده‌های دارای اولویت و خطرناک می‌باشد و درفهرست سرطان‌زایی آژانس بین‌المللی تحقیقات سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا معرفی شده است (7). با توجه به این مشکلات، حذف ترکیبات فنلی از فاضلاب صنایع، یک امر مهم برای حفظ بهداشت عمومی و محیط زیست و یکی از اجزای لازم و ضروری در سیستم‌های تصفیه فاضلاب این صنایع به شمار می‌رود. روش‌های مختلفی برای حذف فنول و ترکیبات فنولی پیشنهاد شده است که شامل جذب، اکسیداسیون شیمیایی، ترسیب ، تقطیر، جذب در حلال، تعویض یونی، فرایندهای غشایی ،اسمز معکوس، روش‌های الکتروشیمیایی، پرتودهی و غیره می‌باشد(10). غالب این روش‌ها دارای معایبی نظیر هزینه بالای تصفیه، نیاز به تصفیه اضافی، تشکیل فرآورده‌های جانبی خطرناک، راندمان پایین و قابلیت کاربرد برای غلظت‌های محدودی از آلاینده­ها می­‌باشند(11).  در حال حاضر توجه علمی به استفاده از روش‌های بیولوژیکی به عنوان یک جایگزین سازگار با محیط زیست برای حذف آلودگی‌های در حال ظهور تمرکز دارد(11،12). دربین روش‌های بیان شده، سیستم بیولوژیکی به دلیل سازگاری بیشتر با محیط زیست نسبت به سایر روش‌ها بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد و ازدیدگاه محیط زیست ایمن‌تر محسوب می‌شود(13). برای مثال در فرایند جذب سطحی مواد آلاینده بدون تغییر وبه طور موقت برروی ماده جاذب جذب می‌شوند و ممکن است تحت تاثیر عوامل مختلفی مجددا مواد آلاینده  را در محیط زیست آزاد نمایند. مزیت دیگر این سیستم‌ها نسبت به روش‌های شیمیایی این است که معمولا در آنها هیچ گونه ماده شیمایی که برای محیط زیست زیان آور باشد مصرف نمی‌شود(14). از جمله روش‌های تجزیه بیولوژیکی می‌توان به  فرایند رشد معلق و رشد چسبیده اشاره کرد  که در فرآیند رشد معلق ( همانند فرایند لجن فعال نهر اکسیداسیون ،لاگون هوادهی ممتد شده) میکرواورگانیسم‌ها توسط یک روش مناسب اختلاط در راکتور به حال تعلیق نگه داشته می‌شوند و در فرایند رشد چسبیده (همانند صافی چکنده و راکتور بیولوژیکی چرخان) میکرواورگانیسم‌های موجود در راکتور به برخی مواد پرکننده‌ی بی اثر چسبیده و باقی می‌مانند(15). فرایند لجن فعال یک فرایند تصفیه بیولوژیکی از نوع رشد معلق هوازی است و برای تجزیه و تثبیت مواد آلی محلول و ذره‌های  کلوئیدی و معلق  فاضلاب از میکرواورگانیسم‌های فعالی استفاده می‌کند که در راکتور به حالت تعلیق نگه داشته می‌شوند(16). لجن فعال حاوی باکتری‌های نیتریفیکاتور اتوتروف و هتروتروف و نیتروباکترهایی است که فرایند جذب آمونیاکی را به خوبی انجام می‌دهند(17). هوادهی گسترده یکی از متداول‌ترین روش تصفیه به کمک لجن فعال در دنیا می‌باشد و به طور گسترده جهت تصفیه فاضلاب و پساب‌های جوامع  مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرایند لجن فعال با هوادهی گسترده مشابه فرایند جریان پیستونی متعارف است با این تفاوت که فرایند هوادهی گسترده در فاز تنفس آندوژنوز (خود تخریبی) از منحنی رشد            باکتریایی بهره برداری می‌شود که نیازمند به بارگذاری آلی کمتر و زمان هوادهی بالاتری نسبت به سایر روش‌های فرایند لجن فعال می‌باشد، بنابراین هزینه مصرف انرژی برق در آن افزایش می‌یابد (18). تصفیه‌خانه‌های فاضلاب به روش لجن فعال با مشکل کف و بالکینک رشته‌ای در تصفیه درگیر هستند که باعث ایجاد اختلال در بهره‌برداری و راهبری تصفیه‌خانه فاضلاب می‌شود. بالکینگ به علت رشد بیش از حد میکرواورگانیسم‌های رشته‌ای ایجاد می‌شود که این امر باعث مزاحمت در ته‌نشینی لخته‌های لجن فعال و تراکم ضعیف جامدات و در نتیجه کاهش راندمان تصفیه بیولوژیکی می‌شود(19)، اما درسیستم هوادهی گسترده علت حذف واحد ته‌نشینی اولیه، بالابودن زمان هوادهی (زمان ماند سلولی) است. دربین سیستم‌های لجن فعال بیشترین راندمان حذف BOD به مقدار 90 تا 98 درصد مربوط به فرایند هوادهی گسترده می‌باشد. در لجن فعال با هوادهی گسترده مدت زمان ماند هیدرولیکی حدود 18 تا 36 ساعت می‌باشد که به علت زمان ماند طولانی، نسبت F/M در این روش کمتر از سایر روش‌های لجن فعال است و در نتیجه مقدار زیادی از میکرواورگانیسم‌ها در حوض هوادهی به علت کمبود موادغذایی از بین می‌روند و بخشی از میکروارگانیسم‌ها نیز برای سنتز و رشد میکروارگانیسم‌های جدید استفاده می‌شوند(20)، بنابراین حجم لجن تولیدی در این فرایند در مقایسه با سایر فرایند‌های لجن فعال کمتر می‌باشد. علاوه براین لجن به دست آمده از این روش پایدار بوده و به خوبی آبگیری و خشک می‌شود. در این فرایند سن لجن 20 تا 30 روز توصیه شده و عمل هوادهی نیز توسط هوادهی مکانیکی سطحی و یا سیستم  دیفیوزری انجام می‌شود(21،22). مهم‌ترین عوامل موثر بر کارایی فرایند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب انتخاب مناسب پارامترهای طراحی، بهربرداری و نگهداری می‌باشد(23،24). در مطالعه ای که توسط Gonzalez و همکارانش در سال 2001 انجام شد نتایج نشان داد که تجزیه فنل توسط لجن فعال متداول و باکتری‌های جدا شده، دارای راندمان بالای 90 درصد بوده است(25).  بنابراین بـه  دلیل حضور ترکیبات فنلی در  فاضلاب صنایع مذکور و داشتن آثار سمیت، استفاده از سیستم تصفیه‌ای کارامد برای حفظ محیط زیست در این خصوص امری لازم و اجتناب ناپذیر است و با توجه به کارایی فرایند لجن فعال به روش هوادهی گسترده، هدف از این مطالعه بررسی کارایی حذف پری کتیکول در فرایند بیولوژیکی  با استفاده از هوادهی گسترده می باشد.

1. بررسی متون :

1.در مطالعه‌ای که توسط مال و همکاران در  سال 2017 تحت عنوان حذف بیولوژیکی سلنیت و آمونیوم با استفاده از لجن فعال در یک راکتور دسته بندی توالی انجام شد، نتایج نشان داد SBR  می‌تواند هر دو سلنیت و آمونیوم را به ترتیب از طریق بیورودوکسیون و نیتروژن زدایی جزئی- دنیتریفیکاسیون حذف کند و به همین ترتیب امکان تصفیه پسماندهای آلوده به سلنیوم و آمونیوم را فراهم کند(27).

2.درمطالعه‌ای که توسط هایدرا و همکاران در سال 2016 تحت عنوان تصفیه بیولوژیکی فاضلاب دباغی با استفاده از فرآیند لجن فعال انجام دادند، نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که کارایی بالاتر از 90٪ و 80٪ برای BOD5 و  COD به ترتیب می‌تواند به دست آید، اگر ASP در محدوده MLVSS 3500 میلی گرم در لیتر با مدت زمان  هوادهی  12 ساعت کار کند (28).

3.در مطالعه‌ای که توسط چن و همکاران در سال2011 تحت عنوان  تخریب  بیولوژیکی تریکلوسان و تشکیل متیل تریکوسان در لجن فعال با  شرایط هوازی  انجام دادند، نتایج نشان داد بهترین حذف عمدتا تحت شرایط هوازی بود، در حالی که تحت آنوکسی (کاهش نیترات) و شرایط بی هوازی، میزان حذف کمتر بوده است(29) .

4. در مطالعه ای که توسط پیر صاحب و مصداقی نیا در سال2002 تحت عنوان  کارایی سیستم لجن فعال رشد معلق در حذف زیستی اسید فتالیک انجام گرفت از  آنجایی که حذف زیستی این آلاینده قبل از تخلیه فاضلاب می‌تواند نقش مهمی را در حفظ محیط زیست و سلامت انسان ها ایفا نماید، این پژوهش با  این هدف طراحی گردیده که در آن علاوه برغلظت، متغیر زمان ماند هیدرولیکی نیز بررسی گردید تا میزان بارگذاری حجمی مجاز و زمان ماند هیدرولیکی بهینه به دست آید. نتایج این مطالعه نشان داد سیستم لجن فعال رشد معلق توانایی تحمل اسید فتالیک در زمان های ماند هیدرولیکی و غلظت‌های ورودی متغیر را دارد. میانگین میزان حذف اسید فتالیک و COD در زمان ماند 24 و 48 ساعت حالت پایدارتری را نشان می دهد همچنین بین میزان حذف اسید فتالیک و COD با زمان های ماند تفاوت معناداری به دست آمد. بین افزایش غلظت اسید فتالیک ورودی با میزان حذف این پارامترها در تمامی زمان های ماند ارتباط کاملا معکوس و معناداری وجود داشت. میزان بارگذاری حجمی مجاز این سیستم در زمان های ماندهیدرولیکی 6، 12 و 24ساعت به ترتیب 80، 100 و 500  g/m³d به دست آمد. لجن این سیستم توانایی جذب سطحی بالایی از اسیدفتالیک را دارا می‌باشد(31).

5. در تحقیقی که بلارک و همکاران در جذب زیستی پیروکتکول توسط جلبک عدسک آبی در سال 1394 به صورت آزمایشگاهی و ناپیوسته انجام دادند پارامترهای مختلف مثل زمان تماس، pH، غلظت اولیه پیروکتکول و دوز بیومس بر عملکرد جاذب بررسی شد. مدل های مختلف ایزوترم و سرعت واکنش جذب ازطریق مقایسه ضریب رگرسیون تحلیل شد. در نهایت غلظت باقیمانده پیروکتکول به روش HPLC  سنجش شد. نتایج مطالعه جذب بیشترین همبستگی را با مدل لانگمیر و سنتیک درجه دو نشان داد و بطورکلی از گیاه عدسک آبی میتوان به عنوان جاذب ارزان قیمت و بسیار موثر در تصفیه فاضلابهای صعنتی و یا محلولهای آبی حاوی ترکیبات فنلی استفاده نمود(32).

.6 در مطالعه‌ای که توسط فلاس  و همکاران در سال 2012 تحت عنوان حذف پنج داروی اسیدی  ibuprofen، ketoprofen، naproxen، diclofenac وclofibric acid  با استفاده از لجن فعال از پنج فرایند تصفیه لجن فعال شهری با سن لجن مختلف و ظرفیت های نیتریفیکاسیون، از طریق آزمایش‌های دسته‌ای انجام شد. افزایش سن لجن هوازی از 1 تا 3 و به 7  برای حذف ناپروکسن و کتپروفن بسیار مهم بود و میزان قابل توجهی از آن در لجن 7 روز یا بیشتر افزایش یافت که نتایج نشان می‌دهد میزان حذف مواد دارویی زیست تخریب‌پذیر در فرایندهای لجن فعال شهری به شدت به جامعه باکتری‌های هتروتروف وابسته است (33).

7. در تحقیقی که توسط پاجنالی و همکاران در سال 2009 تحت عنوان مکانیسم‌های شیمیایی در حذف کادمیوم و سرب با استفاده از لجن فعال، در راکتورهای دسته بندی توزیع شده انجام شد، نتایج حاکی از ان بود که استخراج انتخابی و هضم اسیدی از نمونه های لجن نشان می‌دهد که هر دو Cd و Pb به طور عمده به عنوان فلزات سطح محدود هستند(34).

8. در مطالعه ای که توسط زهاو و همکاران در سال 2008 تحت عنوان جذب و تجزیه بیس فنول A توسط لجن فعال هوازی، برای بررسی جذب و تجزیه بیس فنول A (BPA) در محدوده μg / L در یک سیستم لجن فعال هوازی انجام گرفت.نتایج حاکی از ان بود که ایزوترم‌های جذب و ترمودینامیک جذب BPA در لجن عمدتا یک فرآیند فیزیکی است. مقادیر ضریب جذب Koc در محدوده دما 10-30 درجه سانتیگراد بین 621 تا 736 لیتر در کیلوگرم بود. مخلوط جامد معلق (MLSS) تحت تاثیر درجه حرارت قرار گرفتند. همچنین کاهش غلظت اولیه و افزایش غلظت MLSS و افزایش درجه حرارت حذف آلاینده را افزایش داد(35).

.9 در مطالعه ای که توسط  امامی و همکاران در سال2010 تحت عنوان تجزیه بیولوژیکی آنیلین توسط رودوکوکسی انجام دادندکه در این مطالعه باکتری کوکسی گرم مثبت و اسیدی که توسط  تجزیه کنندة آنیلین، رودوکوکوس Rhodococcus sp. از لجن فعال تصفیه خانه فاضلاب اصفهان جداسازی شد، نتایج نشان داد این باکتری که قادر به استفاده از آنیلین بعنوان تنها منبع کربن، نیتروژن و انرژی است که می تواند بیش از 75 درصد آنیلین اضافه شده به محیط کشت را پس از 19 روز تجزیه کند(36).

10. در مطالعه‌ای که فرزاد کیا و همکاران در سال 1388 تحت عنوان حذف بیولوژکی پروپیلن گلیکول(پروپیلن گلیکول ترکیب اصلی مورد استفاده در ضد یخ‌ها) از فاضلاب و تجزیه آن در خاک به کمک باکتری جداشده از فرایند لجن فعال انجام دادند، نتایج نشان داد که میانگین حذف پروپیلن گلیکول در  فاز مایع در مدت زمان115 روز و با 4 زمان ماند مختلف 4،6،12،18  و غلظت محلول ورودی  1000 میلی‌گرم  و شرایط پایداری به ترتیب 6/98 و1/97 و4/86 و2/62 درصد است که بیشترین درصد حذف پروپیلن گلیکول در خاک 8/97 می‌باشد (38).

11 . در مطالعه‌ای که توسط خلیلی و همکاران در سال 2015 تحت عنوان روشی نوین برای راه‌اندازی بیولوژیکی تصفیه‌خانه فاضلاب لجن فعال اراک انجام دادندکه میزان لجن دفعی با میزان F/M و سن لجن ثابت کنترل شد. در طی دوران راه اندازی، روند افزایش MLSS به‌صورت خطی بود و به‌دلیل بارگذاری کم، نوسانات آلاینده‌های ورودی کنترل شد. میزان آلاینده‌های خروجی، کمتر از مقدار استاندارد محیط زیست بود. حذف BOD₅ و COD از 40 درصد و 60 درصد به 90 درصد و حذف TSS از 70 درصد به 96 درصد افزایش یافت، از مزایای این روش می‌توان به بارگذاری کم، کنترل بهتر فرایند و صرفه‌جویی در هزینه‌های مربوط به لجن اشاره نمود( 39).

  .12 در مطالعه ای که توسط یانگ و همکاران  در سال 2016 تحت عنوان تخریب بیولوژیکی آنتی‌بیوتیک‌های سولفونامید در لجن انجام دادند، آزمایشات بیوراکتور نشان داد نرخ حذف سولفونامیدها با افزودن SMC به مدت شش بار افزایش یافته است. سولفونامیدها غلظت‌های 200 و 500 میلی‌گرم در کیلوگرم برای اول تا سوم و چهارم تا ششم اضافه شده، به ترتیب با همبستگی بالا بین TOC و نسبت سولفونامیدها باقی مانده در لجن، سولفونامیدها ممکن است به مقدار زیاد با SMC در لجن معدنی بیشتر از لجن به تنهایی باشد (40).

.13 در مطالعه‌ای که توسط استو و همکاران در سال 2009 تحت عنوان تخریب باقیمانده آفت‌کش‌ها در پساب‌های تاکستان با استفاده از تصفیه لجن فعال انجام شد که در این مطالعه امکان سنجی تخریب را با استفاده از تصفیه هوازی لجن فعال انجام دادند، نتایج نشان داد که تصفیه بیولوژیکی چنین آفت کش ها با استفاده از لجن فعال امکان پذیر است اگر حداقل زمان انطباق حدود 8 روز استفاده شود که در نتیجه تخریب مربوط به 12 حشره کش 97٪ بود(41).

 .14در مطالعه‌ای که توسط ززولی و همکاران در سال1391 انجام شد، هدف از این مطالعه بررسی حذف زیستی پیروکتکول به وسیله گیاه آزولا در شرایط آزمایشگاهی بود که در این مطالعه گیاه آبزی آزولا با بیومس متفاوت (3، 0، 6، 9،0 ،0 ،2، 1گرم ) درتماس با غلظت‌های (10، 5، 25،و50) میلی‌گرم درلیتر پیروکتکول قرار گرفت و نتایج نشان داد که میزان حذف پیروکتکول بین ۶۰ الی ۹۰ درصد بوده است(43).

.درصد حذف پری کتیکول  با استفاده از فرایند بیولوژیکی  هوادهی ممتد چه مقدار است.؟

2. درصد حذف پری کتیکول بر حسب زمان های ماند هیدرولیکی  با استفاده از فرایند بیولوژیکی هوادهی ممتد چه مقدار است؟

3. درصد حذف پری کتیکول بر حسب بار های الی  BOD با استفاده از فرایند  بیولوژیکی هوادهی ممتد چه مقدار  است؟ 

4.ضرائب سنتیکی در حذف  پری کتیکول   با استفاده  ازفرآیند بیولوژیکی هوادهی ممتدچه مقدار است؟ 

تعیین حذف پری کتیکول با استفاده از فرایند بیولوژیکی  هوادهی ممتد

1.تعیین درصد حذف پری کتیکول برحسب غلظت کتیکول در فرایند بیولوژیکی هوادهی ممتدد

2.تعیین درصد حذف پری کتیکول بر برحسب زمان های ماند هیدرولیکی مختلف درفرایند بیولوژیکی هوادهی ممتدد

3.تعیین درصد حذف پری کتیکول بر حسب بار الی مختلفBOD  در فرایند بیولوژیکی هوادهی ممتدد

4.تعیین ضرائب سنتیکی حذف پری کتیکول درفرایند بیولوژیکی هوادهی ممتد

 اداره آب وفاضلاب ، وزارت بهداشت ودرمان ، شهرداری ، سازمان منابع طبیعی.

فرآیند لجن فعال (Activated Sludge) یک فرآیند بیولوژیکی هوازی تصفیه فاضلاب است. این فرآیند از حدود 100 سال پیش بطور موثر و گسترده ای برای تصفیه انواع فاضلابهای شهری و صنعتی بکار گرفته شده است. با اثبات کارایی بسیار خوب این فرایند مطالعات و بررسی ها برای بهبود هر چه بیشتر این فرایند به انجام رسید بطوریکه به تدریج انواع مختلفی از این فرایند طراحی و به اجرا درآمد.

تجربی  و آزمایشگاهی

محلول های سنتتیک حاوی غلظت های مختلف کتیکول می باشد.

معیارهای ورود : نمونه سنتتیک شده  حاوی غلظت های الاینده کتیکول  باشد .

نمونه گیری پس از آزمایشات انجام می شود و تعداد نمونه ها با توجه به متغیر مورد پژوهش ویافتن بهینه ترین نقطه مطابق جدول زیر خواهد بود.  با توجه به اینکه محدوده پری کتیکول در5 غلظت 5،10،25،75،100میلی گرم در لیتر و4 محدود زمان ماند هیدرولیکی 2،5،8،24،(ساعت) و محدوده بار الی 100،150،200(میلی گرم در لیتر) بر حسب BOD می باشد، تعداد آزمایشات 60 می باشد.

نمونه ها به صورت سنتتیک در آزمایشگاه ساخته خواهد شد.

داده های مورد مطالعه از طریق قرائت مستقیم با دستگاه اسپکتوفتومتر مربوطه جمع آوری شده وبا توجه به میزان درصد حذف، کارایی فرآیند بررسی خواهد شد.

ابتدا غلظتهای مشخص از کتیکول درست کرده و نموداراستاندارد را رسم می کنیم.

آزمایشات بصورت پیوسته با استفاده از  ستون شیشیه ای با طول وعرض 0.4 متر وارتفاع 0.3 متر برای انجام آزمایش استفاده خواهد شد .با توجه به مشخص بودن زمان ماند هیدرولیکی وحجم راکتور دبی ورودی تنظیم خواهد شد.Q=V/T بستر مورد نظر را با استفاده از مواد مغذی (کلراید منگنز _سولفات مس_اکسید مولیبدات سدیم_سولفات روی_کلراید کبالت-استات-کلراید امونیوم-سولفات منگنز-کلراید کلسیم_ هیدروژن فسفات پتاسیم-اکسید بورات هیدروژن- پتاسیم یدید( ولجن فعال پر میکنیم. لجن مورد نیاز از تصفیه خانه فاضلاب زاهدان تهیه خواهد شد. هوادهی به صورت پیوسته خواهد بود.  با DO سنج غلظت اکسیژن محلول مرتب کنترل خواهد شد0 حداقل میزان O₂ حدود 3 میلی گرم در لیتر نگهداری خواهد شد.باز چرخش مواد مغذی به طور دائم صورت خواهد گرفت .با توجه به لجن ته نشین شده در حوض ته نشینی که برروی آن درجه بندی صورت گرفته مقداری مشخص از طریق شیر کنترل به حوض هوادهی برگشت داده خواهد شد.بعد از 3 هفته کنترل تشکیل بیوفیلم پری کتیکول با غلظت مشخص و بار آلی در محدوده مشخص در زمان ماند هیدرولیک بیان شده، پری کتیکول خروجی اندازه گیری خواهد شد.در این پژوهش اثر فاکتور های غلظت اولیه پری کتیکول (100، 5،25،50،75، میلی گرم در لیتر) زمان ماند هیدرولیکی( 2،5،8،24،(ساعت) وبار الی 100،150،200(میلی گرم در لیتر) بر حسب BOD در حذف پری کتیکول مورد بررسی قرار خواهد گرفت. دما با استفاده از المنت ها تحت شرایط ثابتی قرار خواهد گرفت . دمای تنظیمی بر روی 35 در جه خواهد بود.

نمونه ها جمع اوری شده واعداد آن در نمودار Eexcel رسم خواهد شد.

کدهای 28،9،29و 30 از راهنمای عمومی اخلاق دارای مجموعه آزمودنی انسانی

9: حفظ محیط زیست

29: حفظ حقوق مادی و معنوی تمامی اشخاص

30: رعایت کلیه مفاد پژوهشی

محدودیتی وجود ندارد

تجزیه بیولوژیکی، ،پری کتیکول، هوادهی ممتد

1). Datta S, Bhattacharya PK, Verma N. Removal of aniline from aqueous solution in a mixed flow reactor using emulsion liquid membrane. Journal of Membrane Science. 2003;226(1–2):185-201.

2) .Ferreira M, Pinto MF, Neves IC, Fonseca AM, Soares OSGP, Órfão JJM, et al. ElectrochemicalZ oxidation of aniline at mono and bimetallic electrocatalysts supported on carbon nanotubes. Chemical Engineering Journal. 2015;260:309-15.

3)..El-Safty SA, Shahat A, Ismael M. Mesoporous aluminosilica monoliths for the adsorptive removal of small organic pollutants. Journal of Hazardous Materials. 2012;201–202:23-32.

4). Aksu, Z., & Gönen, F. (2004). Biosorption of phenol by immobilized activated sludge in a continuous packed bed: prediction of breakthrough curves. Process biochemistry, 39(5), 599-613

5). Canadian Environmental Protection Act; Notice with respect to certain substances on the domestic  substances list (DSL);Canada Gazette, Part I, Vol. 141, No.5, pp. 165-177, 2007

6). Cohen SH, Belinky PA, Hadar Y, Carlos G. Dosoretz D.Characterization of catechol derivative removal by lignin peroxidase in aqueous mixture. Bioresource Technology.2009; 100; 2247–2253

7). Tanaka S, Kuramitz H, YNakata, MKawasaki. Electrochemical Oxidation of Bisphenol A. Application to the Removal of Bisphenol A Using a Carbon Fiber Electrode. Chemosphere. 2001; 45:37-43.

8). An F, Feng X, Gao B. Adsorption property and mechanism of composite adsorbent PMAA/SiO2 for aniline. Journal of Hazardous Materials. 2010;178(1–3):499-504.

9).Daneshvar, N., Khataee, A.R., Amani Ghadim A.R., Rasoulifard, M.H., 2007. Decolorization of C.I. Acid Yellow 23 solution by electrocoagulationprocess: Investigation of operational parameters and evaluation of specific electrical energy consumption (SEEC). Hazardous Materials. 148, 566–572

10). Zhou Z, Ping L, Jun L. Application of natural biosorbent and modified peat for bisphenol a removal from aqueous solutions Carbohydrate Polymers. 2012; 88(2):502–508.

11). Maleki A, Mahvi AH. Application of agricultural weast in removal of phenol from aqueous solutions. Hormozgan Medical Journal. 2006; 10(4):393-9.

12). Esteve K, Poupot C, Mietton-peuchot M, Milisic V. Degradation of pesticide residues in vineyard effluents by activated sludge treatment. Water science and technology : a journal of the International Association on Water Pollution Research. 2009;60(7):1885-94. PubMed PMID: 19809152. Epub 2009/10/08. eng.

13).Rehm.، and Reed،  G.(1999).Biotechnology.2Ed، Vol 11a.، wIEY-VCH، Weinheim، Germanny

14).Tchobanglous.G.(2003) .Wastewater engineering.McGraW-Hill.USA.

15).. Gang Y. Infectious,Medical,Hospital Waste: Generalcharacteristics. Encyclopedia of Environment al  Health 2011;42(3): 227-231.

15). Arceivala,S.G,Simple Waste treatment Methods in Warm and temperate Climates,Middle East Tech.Univerity,Ankara, Turky,2000

16). Arceivala,S.G,Simple Waste treatment Methods in Warm and temperateClimates,Middle East Tech.Univerity,Ankara, Turky,2000

17). Jung, J., Miyanaga, K., Tanji, Y., and Unno, H. (2004). “Nitrogenous Compounds Transformation  by the Sludge Solubilization Under Alternating Aerobic and Anaerobic Conditions.”  J. Biochem

18). Takdastan A, Mehrdadi N, Azimi  AA, Torabian A,  Nabi  Bidhendi G. Investigation of the excess sludge reduction  in  SBR  by  oxidizing  some  sludge  by  ozone.  Iranian  J Chem Chemic Eng(IJCCE) 2009;28(4):95-104.

19). Takdastan A, Azimi AA. The  Problems  Of  Governance And  Operation  Of  Wastewater  Treatment  Using Activated Sludge In The Country And Ways To  Control Them. 3rConference  of  Environmental  Engineering,Tehran 2009. [Persian]

20) Merrylin J, Kaliappan S, Kumar SA, Yeom IT, Banu JR. Enhancing aerobic digestion potential of municipal waste-activated sludge through removal of extracellular polymeric substance. Environmental science and pollution research international. 2014 Jan;21(2):1112-23. PubMed PMID: 23872893. Epub 2013/07/23. eng.

21).Mosavian S, Takdastan A, Seyedsalehi M.  Determining the  kinetic’s  coefficients  in  treatmentof  sugarcane industry using aerobic activated sludge by complete-mix Regime. J Chem phar Res 2016;8(4): 1342-1349.

22). Kordestani  B,  Takdastan  A,  Neisi  A,  Jalilzadeh  R. Operation  and  Maintenance  Parameters  of  Activated Sludge  Wastewater  Treatment  Process,  Ahvaz  Golestan

23). Kordestani B, Takdastan  A, Neysi  A, Jalilzadeh  R.Evaluation of the Effectiveness of an Extended Aeration Wastewater  Treatment  Plant  to  Remove  Contaminants,

Ahvaz  Golestan  hospital. The  1th  Conference  and Exhibition  on  Environment,  Energy  and  Clean Industry Tehran 2013.[Persian].

24. Shirooi  S, Takdastan  A, Ahmadi  Moghaddam  M.Perfomance  evaluation  and  determination of  keniticks Coefficients of biological process unit of activated sludge

of  Ahvaz  wastewater  treatment  plant. National Conference  on  Health,  Environment  and  SustainableDevelopment 2013. [ersian]

25). G. González, G. Herrera, M.T. García, M PeñaBiodegradation of phenol in a continuous process: comparative study of stirred tank and fluidized-bed bioreactors Bioresource Technol., 76 (2001), pp. 245-251

26 ). Mal J, Nancharaiah YV, van Hullebusch ED, Lens PN. Biological removal of selenate and ammonium by activated sludge in a sequencing batch reactor. Bioresour Technol. 2017 Apr;229:11-9. PubMed PMID: 28092731. Epub 2017/01/17. Eng

27). Haydar, S., J. A. Aziz, and M. S. Ahmad. 'Biological treatment of tannery wastewater using activated sludge process.' Pakistan Journal of Engineering and Applied Sciences (2016).

28). Chen, X., Nielsen, J. L., Furgal, K., Liu, Y., Lolas, I. B., & Bester, K. (2011). Biodegradation of triclosan and formation of methyl-triclosan in activated sludge under aerobic conditions. Chemosphere, 84(4), 452-456.‏

29). Pirashab Moghdad, and Mosadaghinia Alireza. 'Efficiency of suspended growth activated sludge system in biofilm removal of phthalic acid.' Winter 2002, Volume 6, Issue 4 (Peoples 15); From page 17 to page 26.

30). Blark.D., Bazrafshan.O, Mahdavi.Y., Pyrvktkvl biological uptake by the algae, duckweed, blue: isotherm and kinetic studies. Isotherm studies Vsntyky.,2015,autm,13-26

31). Falås, P., Andersen, H. R., Ledin, A., & la Cour Jansen, J. (2012). Impact of solid retention time and nitrification capacity on the ability of activated sludge to remove pharmaceuticals. Environmental technology, 33(8), 865-872

32). Pagnanelli, F., Mainelli, S., Bornoroni, L., Dionisi, D., & Toro, L. (2009). Mechanisms of heavy-metal removal by activated sludge. Chemosphere, 75(8), 1028-1034.

33). Zhao, J., Li, Y., Zhang, C., Zeng, Q., & Zhou, Q. (2008). Sorption and degradation of bisphenol A by aerobic activated sludge. Journal of hazardous materials, 155(1), 305-311.

34). Imam Zarrin; Gita score; Malekzadeh Fereydoon. Biological analysis of aniline by. Rhodococcus sp2010 , Volume 14, Issue 2; Page 95 to Page 106. Page 95 to Page 106

35). Farzadkia, et al. 'The biological removal of propylene glycol from sewage and its decomposition in the soil with the help of bacteria isolated from the active sludge process.' Health and Environment Quarterly (2009): 56-65.

36) Khalili, A., Mohebi, M., Mohebi, M., & Ashouri, F. (2015). A novel way to set up a biological treatment plant for Arak activated sludge wastewater treatment plant. Two monthly scientific and research reports of water and sewage, 25 (6), 100-105

37). Yang, Chu-Wen, Wan-Chun Hsiao, and Bea-Ven Chang. 'Biodegradation of sulfonamide antibiotics in sludge.' Chemosphere 150 (2016): 559-565.

38). Esteve K, Poupot C, Mietton-peuchot M, Milisic V. Degradation of pesticide residues in vineyard effluents by activated sludge treatment. Water science and technology : a journal of the International Association on Water Pollution Research. 2009;60(7):1885-94. PubMed PMID: 19809152. Epub 2009/10/08. eng.

39). .Zazouli.M., Balarak.D., Mahdavi.Y The ability of Azolla aquatic plant removal Catechol the aquatic environment.2012

بررسی حذف پری کتیکول با استفاده از فرایند بیولوژیکی  هوادهی ممتد

خون گیری ندارد

با استفاده از این روش با هزینه کمتر وبا صرفه تر می توان الاینده مورد نظر را حذف کرد

ترکیب کتیکول باعث عوارض واثرات برای انسان و محیط زیست می باشد.

با استفاده از این فرایند ترکیبی در این طرح می توان ترکیب کتیکول را حذف کرد.

75500000 ریال

استفاده از سایر روش های اکسیداسیون پیشرفته و فرایند های ترکیبی

در این طرح اطلاعات محرمانه نمی باشد.

مشاور :مهندس داودبلارک:09388517121

مجری:دکترفردوس کرد مصطفی پور:091113544861

همکار:مهندس معصومه صادقی:09117897504

شرکت در طرح کاملا اختیاری می باشد.

موافقت خود را اعلام می نمایم.

ضرورت ندارد