حذف آلاینده 4-نیتروفنول به روش راکتور بیولوژیکی بستر متحرک با مدیای Bee Cell 2000 و مطالعه شوک‌پذیری راکتور

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران محیط زیست، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران

2 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران

چکیده

هشدارهای زیست‌محیطی مرتبط با صنعت در سال‌های گذشته اهمیّت زیادی پیدا کرده‌اند که منجر به افزایش سرمایه‌گذاری برای حفاظت از محیط‌زیست شده. آلاینده‌های نفتی مانند 4-نیتروفنول از مشکلات اجتناب ناپذیری است که کشورهای نفت خیز با آن مواجه هستند. لذا یافتن راهبردی برای حذف ارزان قیمت این آلاینده‌ها از پساب، یکی از اولویت های اصلی صنعت نفت و محیط‌زیست جهانی است. یکی از روش‌هایی که برای تصفیه فاضلاب آلوده به 4-نیتروفنول به کار می رود، استفاده از راکتورهای بیوفیلم بستر متحرک (MBBRs) است. پژوهش حاضر تلاش کرده تا محیط MBBR را برای تصفیه فاضلاب آلوده به 4-نیتروفنول با استفتده از مدیای Bee Cell 2000 بررسی و شرایط بهینه گرمایی را برای این محیط تعیین و گزارش کند.

ابتدا میکروارگانیسم‌ها با آلاینده‌ها سازگار شدند و سپس یک لایه بیوفیلم بر روی سطح محیط آکنه در راکتور تشکیل شد. به دنبال آن، با تغییر در غلظت COD اولیه (300-3000 میلی‌گرم در لیتر)، زمان ماند (8، 12، 24 و 48 ساعت)، دما (20، 25 درجه سانتی‌گراد) و نسبت پر شدن (30، 50 و 70 درصد) بازدهی راکتور تعیین و مقایسه شد. بالاترین راندمان در 48 ساعت برابر 98 درصد برای راکتور با آکنه Bee Cell 2000 در نسبت پر شدن 50 درصد و در کمترین غلظت COD ورودی (400 میلی گرم در لیتر) مشاهده شد. راکتور در زمان ماند 84 ساعت قادر به تصفیه فاضلاب آلوده به

4-نیتروفنول در دمای 20 درجه سانتیگراد بود. همچنین با بررسی سینتک واکنش مشخص گردید این فرآیند از مدل سینتیک اصلاح شده مرتبه دوم Stover-Kincannon پیروی می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Removal of 4-Nitrophenol Contaminant by Moving Bed Biofilm Reactor with Media Bee Cell 2000 And Shock Study

نویسندگان [English]

  • Mahdi Ghaderi 1
  • Ali Attarzadeh 2
1 M.Sc. Student of Civil and Environmental Engineering; Department of Civil Engineering; Faculty of Engineering; Qom University of Technology (QUT); Qom; Iran
2 assistant professor of hydraulic engineering, department of civil engineering, Qom University of Technology, Qom, Iran
چکیده [English]

Industry-related environmental warnings have become increasingly important in recent years, leading to increased investment in environmental protection. Petroleum pollutants such as 4-nitrophenol are one of the inevitable problems faced by oil-rich countries. Therefore, finding a strategy to cheaply remove these pollutants from wastewater is one of the main priorities of the global oil industry and environment. One of the methods used to treat 4-nitrophenol-contaminated wastewater is the use of mobile bed biofilm reactors (MBBRs). The present study tried to investigate the MBBR environment for the treatment of wastewater contaminated with 4-nitrophenol using Bee Cell 2000 media and to determine and report the optimal thermal conditions for this environment.

The microorganisms first adapted to the contaminants and then a biofilm layer formed on the surface of the acne environment in the reactor. This is followed by changes in initial COD concentration (300-3000 mg / L), residence time (8, 12, 24 and 48 hours), temperature (20, 25 ° C) and filling ratio (30, 50 and 70). Percentage) Reactor efficiency was determined and compared. The highest efficiency in 48 hours equal to 98% was observed for the reactor with Bee Cell 2000 acne in 50% filling ratio and in the lowest input COD concentration (400 mg / l). The reactor was able to treat contaminated wastewater with a residence time of 84 hours

4. Nitrophenol was at 20 ° C. Also, by examining the reaction kinetics, it was found that this process follows the second-order modified Stover-Kincannon kinetic model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Oil pollutants
  • 4- Nitrophenol
  • Media
  • Moving Bed Biofilm Reactor
  • Shock Study