حذف فورفورال از فاضلاب با استفاده از فرایند ترکیبی اُزن زنی کاتالیزوری و راکتور بیولوژیکی سیکلی

چکیده فورفورال، ترکیب شیمیایی سمی است که دارای منابع تولید و مصرف فراوانی است. مهم ترین صنایع مصرف کننده ی آن نفت و پتروشیمی و پالایشگاه های نفت، لاستیک و پلاستیک سازی، و کاعذسازی می باشد. بنابراین فورفورال در پساب حاصل از این صنایع می تواند وجود داشته باشد. در این مطالعه، حذف فورفورال از فاضلاب با استفاده از روش های شیمیایی و بیولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت. از فرآیند اُزن زنی کاتالیزوری (cop) بعنوان روش شیمیایی اکسیداسیون شیمیایی پیشرفته استفاده شد و تأثیر پارامترهای مهمی چون ph محلول، زمان تماس، اندازه ی ذرات و دُز کاتالیزور و برخی رادیکال خوارها بر کارایی آن مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق مشاهده شد که با کاهش اندازه ی ذرات، افزایش دُز کاتالیزور (یا نسبت وزنی کربن فعال به فورفورال) و زمان واکنش، راندمان فرآیند در تجزیه ی فورفورال افزایش پیدا می کند. بعلاوه، اندازه گیری اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (cod) در فرآیندهای اُزن زنی کاتالیزوری و اُزن زنی تنها نشان داد که مقدار معدنی شدن فورفورال در cop (2/80%) خیلی بیشتر از فرآیند اُزن زنی تنها (sop)(4/42%) می باشد. در بخش دیگر مطالعه، از راکتور بیولوژیکی سیکلی (cbr) برای حذف غلظت های نسبتاً بالای فورفورال و نیز فاضلاب حاوی فورفورال پیش تصفیه شده با فرآیند اُزن زنی کاتالیزوری استفاده شد. در این بخش نیز، تأثیر پارامترهایی چون زمان ماند هیدرولیکی، غلظت (بارگذاری) فورفورال و اثر میزان پیش تصفیه با cop در عملکرد راکتور مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این بخش نشان داد که cbr قادر است بیش از 98% فورفورال و 71% از cod معادل را در غلظت های ورودی تا mg/l 1200 از فورفورال در زمان ماند هیدرولیکی 1/12 با سیکل هوادهی 6 ساعته حذف نماید. میانگین کلی حذف فورفورال و cod در طول دوره ی راهبری cbr به ترتیب برابر 7/97% و 1/82% تعیین شد. نتایج مربوط به تأثیر میزان پیش تصفیه بر عملکرد راکتور بیولوژیکی نشان داد که 30% پیش تصفیه با cop باعث افزایش راندمان حذف فورفورال و cod به ترتیب به مقدار 6/21% و 2/40% در مقایسه با حالتی شد که فاضلاب بدون پیش تصفیه وارد راکتور بیولوژیکی شده بود. وقتی که پیش تصفیه به میزان 70% انجام گرفت، در کمترین زمان ماند هیدرولیکی استفاده شده در راکتور بیولوژیکی سیکلی (یعنی 5/10 ساعت) راندمان های حذف فورفورال و cod در مقایسه با شرایط مشابهی که پیش تصفیه ای انجام نگرفته بود به ترتیب 4% و 27% افزایش یافت. بنابراین استفاده از فرآیندهای تلفیقی اُزن زنی کاتالیزوری و راکتور بیولوژیکی سیکلی برای تصفیه ی فاضلاب های حاوی فورفورال می تواند یک فناوری مناسب و خوش آتیه باشد.