تصفیه پساب کارخانه تولید خمیرمایه نانوایی به وسیله بیوراکتور غشایی

خمیر مایه نانوایی، ماده ای با ارزش جهت تولید نان است که باعث افزایش ارزش غذایی، خوش طعمی و حجم نان می گردد. یکی از مهمترین مشکلات تولید مخمر نانوایی، مسئله پساب خروجی از کارخانه تولید است که دارای آلودگی زیاد از لحاظ استانداردهای زیست محیطی می باشد که به محیط زیست رها می گردد. یکی از جدیدترین روش های تصفیه پساب های شهری و صنعتی، فناوری بیوراکتور غشایی (mbr) است که آرام آرام جایگزین روش های مرسوم می شود. این فناوری ترکیبی از فرآیند بیولوژیکی و فرآیند جداسازی غشایی می باشد که به صورت تجاری و صنعتی در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه مورد استفاده قرار می گیرد و روز به روز در حال پیشرفت وگسترش است. مزایای فناوری mbr، کیفیت بالای جریان خروجی از فرآیند، فضای مورد نیاز کم، راه اندازی سریع و غیره می باشد. هدف از این پژوهش، ارزیابی تصفیه پساب کارخانه تولید خمیر مایه نانوایی با فناوری بیوراکتور غشایی است. دستگاه آزمایش با توجه به بررسی های انجام شده در زمینه تصفیه پساب های مختلف صنعتی، طراحی و ساخته شد. از ماژول غشایی الیاف تو خالی انتها بسته (dead-end) با اندازه حفرات 26/0 میکرومتر به صورت غوطه ور درون بیوراکتور استفاده شد. در بخش فرآیند بیولوژیکی، میکروارگانیسم آسپرجیلوس اورایزه تهیه گشت و برای انجام واکنش بیوشیمایی، رشد و پرورش یافت. میکروارگانیسم ها در مدت زمان دو هفته با پساب خمیر مایه درون بیوراکتور سازگار گردید. پس از سازگار شدن میکروارگانیسم ها، آزمایش های فیزیکی و شیمیایی مورد نظر از قبیل غلظت اکسیژن مورد نیاز شیمیایی(cod)، اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی 5 روزه (bod5)، کدورت و جامدات معلق جریان خوراک ورودی و جریان تراوش یافته از غشا در طول فرآیند، اندازه گیری شدند. محدوده غلظت جامدات معلق مایع مخلوط (mlss) در بیوراکتور غشایی بین 4100 و 9100 میلی گرم بر لیتر قرار دارد. زمان ماند هیدرولیکی در این پژوهش از لحاظ تئوری 22 ساعت در نظر گرفته شد. شار بحرانی عبوری از غشا، با استفاده از روش شار پله ای (flux-step) به مقدار7/6 لیتر بر متر مربع بر ساعت بدست آمد که بر اساس آن شار کارکرد 5 لیتر بر متر مربع در نظر گرفته شد. سه نوع مقاومت تاثیر گذار بر روی عملکرد غشا با اندازه گیری شار جریان تراوش یافته و فشار انتقالی غشا (tmp)، محاسبه شدند که بر اساس آن ها مقاومت کلی غشا 1012×333/8 بر متر بدست آمد. در این پژوهش، با توجه به نرخ بار آلی میانگین 2/4 کیلوگرم cod بر متر مکعب در روز که وارد بیوراکتور می شود، غلظت cod، bod5 در جریان خروجی از mbr، در مدت زمان کاکرد 45 روزه، به ترتیب 488 و 70 میلی گرم بر لیتر کاهش یافت و بالاترین راندمان حذف cod و bod5، در کل فرآیند 2/82 و 0/88 درصد به ترتیب بدست آمد. در این روش کدورت از محدوده ntu 134-282 در خوراک ورودی به کمتر از ntu 5/2 در جریان تراوش یافته کاهش یافت. برای کاهش نرخ گرفتگی در ماژول غشایی پمپ جریان تراوش یافته درطول کارکرد فرآیند، 5/5 دقیقه روشن و 30 ثانیه خاموش در نظر گرفته شد. جهت رفع گرفتگی غشا و بازگرادندن شار جریان تراوش یافته، غشا به وسیله آب مقطر و برخی اوقات، در صورت گرفتگی بیش از حد، با محلول سدیم هیپو کلریت شستشو می شد