تصفیه فاضلاب نساجی به کمک تکنولوژی بیوراکتور غشایی

چکیده از صنعتی شدن تکنولوژی بیوراکتور غشایی و استفاده از این سیستم در تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی بیش از دو دهه می گذرد، اما در ایران هنوز برای استفاده از این تکنولوژی فعالیت چندانی انجام نگرفته است. هر چند در صنعت تصفیه فاضلاب های صنعتی نسبت به تصفیه فاضلاب های شهری پیچیدگی های بیشتری وجود دارد؛ در این پژوهش سعی شده است آزمایش هایی انجام شود تا کارایی این تکنولوژی در تصفیه فاضلاب نساجی سنجیده شود. از آنجا که در فاضلاب های نساجی نسبت cod/bod5 معمولا بالاتر از حالت طبیعی است، همچنین مواد شیمیایی سمی بسیاری در آن وجود دارد، لذا بهترین تصمیم برای تصفیه این نوع فاضلاب، استفاده از فرایند پیش تصفیه شیمیایی برای کاهش میزان آلاینده ها و همچنین مواد سمی است. برای تصفیه شیمیایی از منعقد کننده های سولفات آهن، سولفات آلومینیوم، آهک و پلی الکترولیت استفاده شده است و در طراحی آزمایش ها تاثیر این چهار پارامتر و همچنین تاثیر دما، ph، زمان هم زدن و سرعت هم زدن در نظر گرفته شده است. آزمایش های تصفیه شیمیایی در دو مرحله صورت گرفته است، در مرحله اول، تنها تاثیر منعقد کننده ها بررسی شده است که این آزمایش ها در دستگاه جارتست انجام شده است؛ در این مرحله چهار پارامتر غلظت سولفات آهن، غلظت سولفات آلومینیوم، غلظت آهک و غلظت پلی الکتریک بررسی شده است و بر طبق طراحی آزمایش ها هر کدام از این پارامترها به صورت سه سطحی در نظر گرفته شده اند و تاثیرات آن ها بررسی شده است. در این پژوهش بیشترین سطح تصفیه و جداسازی آلاینده ها مطرح است در نتیجه، پس از تصفیه شیمیایی از غشاء برای جداسازی آلاینده ها استفاده شده است. نتایج این سری از آزمایش ها نشان داد که در بین این چهار پارامتر نتایج حاکی از آن است که بیشترین تاثیر مربوط به غلظت سولفات آهک بوده است. در مرحله دوم آزمایش ها، علاوه بر پارامتر هایی که در مرحله اول مورد توجه قرار گرفتند، پارامترهای دما، ph، زمان هم زدن و سرعت هم زدن نیز در نظر گرفته شدند تا آزمایش ها رنگ علمی تری به خود گیرد. ابتدا آزمایش های غربال گری انجام شد و تمام پارامتر ها به استثناء ph، به صورت دو سطحی در نظر گرفته شدند و ph به علت اینکه پارامتر مهمی محسوب می شد و باید در گستره بازی تا اسیدی مورد بررسی قرار می گرفت، در چهار سطح از حالت اسیدی تا بازی در نظر گرفته شد. نتایج این آزمایش ها نشان می دهد که چهار پارامتر غلظت آهک، ph، دما و سرعت هم زدن نسبت به سایر پارامتر ها بیشترین تاثیر را داشته اند. در مرحله بهینه سازی از این چهار پارامتر، به صورت سه سطحی در نظر گرفته شده است. در این مرحله نتیجه بدست آمده نشان داده است که در میان این چهار پارامتر کمترین تاثیر مربوط به سرعت هم زدن بوده است. در نهایت نتایج نشان داد که میزان بهنیه غلظت آهک، ph، دما و سرعت هم زدن به ترتیبmg/l 8000 ، 8، c? 10 و rpm 40 بوده است. بهترین نتایجی که از تصفیه فاضلاب در نقاط بهینه بدست آمده است نشان می دهد که، 78% حذف میزان اکسیژن مورد نیاز شیمیایی، 80% حذف میزان اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی و 94% حذف رنگ بوده است. پس از انجام آزمایش های پیش تصفیه شیمیایی، آزمایش های تصفیه توسط تکنولوژی بیوراکتور غشایی انجام شد. در این سری از آزمایش ها از فرمانتور به دلیل کارایی بالا در کنترل دما، ph و غلظت اکسیژن به عنوان حوض هوادهی استفاده شد و در طراحی آزمایش ها دما، زمان ماند هیدرولیکی و میزان جامدات مایع مخلوط به عنوان پارامتر های موثر در نظر گرفته شدند. پارامتر های ph و غلظت اکسیژن به صورت ثابت و به ترتیب در حدود 7 و mg/l 2 در نظر گرفته شده اند. آزمایش های تصفیه توسط بیوراکتور غشایی که توسط سه پارامتر متغیر دما، زمان ماند هیدرولیکی و میزان جامدات مایع مخلوط کنترل می شد، هر سه این پارامتر ها به صورت سه سطحی در نظر گرفته شدند و نرم افزار مینی تب توسط روش تاگوچی، آزمایش های 9 مرحله ای را پیشنهاد داد، این آزمایش ها توانست آلاینده های موجود در فاضلاب را به شدت کاهش دهد. نتایجی که در این آزمایش ها بدست آمد نشان داد که بیشترین تاثیر را به ترتیب زمان ماند هیدرولیکی، دما و میزان جامدات مایع مخلوط داشته اند. بهترین نتایجی که در این آزمایش ها بدست آمد نشان داد که میزان اکسیژن مورد نیاز شیمیایی نسبت به فاضلاب اولیه بیش از 94% و نسبت به فاضلاب تصفیه شده شیمیایی بیش از 70% کاهش یافته است. که در کل مشخص می شودکه میزان اکسیژن شیمیایی در فرایند تصفیه توسط بیوراکتور غشایی توانسته است 14% به کارایی پیش تصفیه شیمیایی افزاید. کلمات کلیدی: پساب نساجی،تصفیه فاضلاب، میکروفیلتر، پیش تصفیه شیمیایی، بیوراکتور غشایی