بزرسي ثوابت سینتیکي در بیوراكتور نوين USBF از نوع رشد تلفیقي

مقدمه و اهمیت موضوع: امروزه استفاده از آکنه‌های ثابت و معلق، به دلیل بالا بودن سطح تماس و حجم کم آن‌ها و در نتیجه افزایش راندمان تصفیه فاضلاب در حال گسترش است. فرایندهای تصفیه زيستي بر اساس پارامترهایی مانند نرخ بارگذاری آلی، زمان ماند هیدرولیکی، زمان ماند سلولي، نسبت غذا به ميكروارگانيسم و ثوابت سينتيكي مي‌توانند طراحی گردند. از جمله این مدل‌ها که برای سیستم‌های رشد تلفیقی کاربرد دارد؛ می‌توان به مدل گرا و استوور-کینکانون اشاره کرد. در این تحقیق با اضافه کردن آکنه معلق به سامانه زیستی بیوراکتور‌های USBF و تلفیق رشد معلق و چسبیده در این فناوری، عملکرد این سیستم در حذف COD بررسی و تطابق نتایج آزمایشگاهی با مدل گرا و استوور-کینکانون مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روشها: در اين تحقيق عملكرد سیستم در مقیاس پایلوت و به ظرفیت 2250 لیتر در تصفیه‌خانه فاضلاب شهری جنوب اصفهان مورد بررسی قرار گرفت. آکنه مورد استفاده از نوع کالدنس 2 با سطح وي‍ژه m2/m3 6/369 و درصد پرشدگی 30 درصد بود. فاضلاب خام ورودی به بیوراکتور از فاضلاب خام ورودي به تصفیه خانه جنوب اصفهان با غلظت COD100±490 میلی‌گرم بر لیتر تأمین گردید. عملکرد سیستم در نرخ‌های بارگذاری آلی(OLR) 1، 2/1، 5/1، 2 و 3 ((kgCOD/m3.day ناشی از شوک هیدرولیکی و در غلظت‌ زیست توده معلق(MLSS)، 3000 میلی‌گرم بر لیتر و غلظت زیست توده چسبیده در گستره 2950-2300 میلی‌گرم بر لیتر مورد بررسی قرار گرفت. آزمايش‌هاي كنترل كيفي فاضلاب بر اساس روش‌هاي استاندارد انجام گرديد. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که بیوراکتور نوین رشد تلفیقی دارای راندمانی مطلوب در راستاي استانداردهاي سازمان حفاظت محيط زيست كشور و در نرخ بارگذاری آلی kgCOD/m3.day 5/1 بهترین عملکرد و راندمانی در حدود 92 درصد دارد. همچنین نتایج نشان داد که دو مدل ارزیابی شده همبستگی بالایی (9967/0=R2) برای مدل گرا و (9828/0=R2) برای مدل اصلاح شده استوور-کینکانون دارند. ثابت Ks در مدل گرا (1/day) 72/9 و ثوابت Umax و KB در مدل اصلاح شده استوور-کینکانون به ترتیب 843/44 و 9551/47 (kg/m3.day) به دست آمد. نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که با اضافه کردن آکنه به بیوراکتورهای نوین USBF، و بهره جستن از رشد معلق و چسبیده، این سیستم‌ها قابلیت کاربرد در نرخ‌های بارگذاری آلی بالاتر و غلظت‌های مختلف زیست توده را دارند و شوک پذیری آلی و هیدرولیکی و کارایی بالاتری در حذف COD نسبت به فرایند USBFمتعارف و لجن فعال متعارف دارند. همچنین با توجه به همبستگی بالای دو مدل گرا و استوور-کینکانون اصلاح شده، می‌توان از این دو مدل جهت طراحی فرایند USBF با رشد تلفیقی استفاده کرد.

USBF، تصفیه فاضلاب، رشد تلفیقی، کالدنس 2، ،محیط زیست