چکیده

نیاز براي بهبود کیفیت خروجی فاضلابهاي تصفیه شده روز به روز در حال افزایش است. از طرفی بـا افزایش فشار بر منابع آب در سراسر جهان، لازم است که بازیافت و استفاده مجدد از خروجـی فاضـلاب مورد توجه قـرار گیـرد. در ایـن راسـتا ارتقـاء کیفیـت فاضـلاب تصـفیه شـده بسـیار مهـم مـیباشـد. بیوراکتورهاي غشایی داراي مزایاي متعددي نسبت به سیستمهاي لجن فعال مرسوم، از جمله خروجـی با کیفیت بالا و پایدار، سهولت بهرهبرداري، نرخ تولید لجن پایین، نیـاز بـه فضـاي کـم و حـذف مطلـق باکتريها میباشند. تصفیه فاضلاب شهري شیراز براي مدت ۲۶۹ روز توسط سیستم بیوراکتور غشـایی در مقیاس پایلوت نیمه صنعتی در تصفیهخانه فاضلاب شیراز مورد مطالعه قرار گرفـت. پـایلوت سـاخته شده در این مطالعه از یک حوضچه هوادهی به حداکثر حجم مفید ۲۳۰ لیتر و یـک حوضـچه ممبـرین به حجم ۱۱۰ لیتر تشکیل شده بود و یک غشا الیاف توخالی درون حوضچه ممبرین مورد استفاده قـرار گرفت. ۷ زمان ماند هیدرولیکی متفاوت حوضچه هوادهی از ۲ تا ۱۲ ساعت بر روي ایـن پـایلوت مـورد آزمایش قرار گرفت. عملکرد بیوراکتور در حذف مواد آلی، مواد معلـق و کـدورت بررسـی شـد. بـازدهی سیستم در حذف مواد آلی در تمام دوره کاملا پایدار و ثابت بود. به طوري کـه کـاهش COD و BOD به ترتیب به بیش از ۹۵/۰ و ۹۹/۰ درصد رسید. در کل دوره غلظت مواد معلق خروجی سیسـتم تقریبـا برابر صفر و میزان کدورت کمتر از ۱NTU بدست آمد.

کلمات کلیدي

بیوراکتور غشایی، فاصلاب شهري، شیراز، COD، BOD

.۱مقدمه

امروزه انتخاب بهترین روش تصفیه فاضلاب، حفظ محیط زیست و استفاده مجدد از پسابهـاي تولیـد شـده از اهمیت ویژه اي برخوردار است. در سالهاي اخیر آلودگی آبها در اثر فاضلابهاي صـنعتی، شـهري و غیـرو بـه قـدري افزایش پیدا کرده که در حال حاظر نیمی از مردم جهان سوم از آب آشامیدنی سـالم برخـوردار نیسـتند .[۱] بنـابراین روشهایی که جهت تصفیه فاضلاب استفاده میشوند باید توانایی این را داشته باشد کـه فاضـلاب را تـا حـدي تصـفیه نماید که قابل استفاده مجدد باشد. و از طرفی هزینه فرآیند تصفیه، شامل هزینههاي سرمایهگذاري اولیه و هزینـههـاي جاري کمی را داشته باشد.

یکی از روشهایی که در چندین سال اخیر مورد توجه قرار گرفته است بیوراکتور غشـایی (MBR1) اسـت. کـه تلفیقی از یک سیستم بیولوژیکی و غشایی می باشد. عملیات هضم و تجزیه در داخل بیوراکتـور انجـام مـیگیـرد ولـی جداسازي پساب تصفیه شده از لجن تولیدي توسط غشا صورت میپذیرد. این روشها مزایاي هر دو سیستم بیوراکتـور و غشا را شامل میشود. مهمترین مزیت هاي بیوراکتور غشایی نسبت به سایر روشهـاي متـداول تصـفیه فاضـلاب کـه باعث برتري گرانبهاي این روش گردیده شامل: خروجی با کیفیت بالا و پایـدار، سـهولت بهـرهبـرداري، امکـان افـزایش غلظت بیومس درون بیوراکتور تا مقادیر نزدیک ۳۰۰۰۰ mgL-1، نرخ تولید لجن پـایین، نیـاز بـه فضـاي کـم و حـذف مطلق باکتريها میباشد .[۳-۵]

بیوراکتورهاي غشایی در تصفیه پسابهاي صنایع مختلـف ماننـد پالایشـگاههـا، پتروشـیمی، نسـاجی، شـیرابه لندفیل به خصوص فاضلاب هاي شهري به کار برده شده است. در سال ۱۳۹۰ هاشـمیان و همکـاران عملکـرد ۴ طـرح MBR براي شهركهاي صنعتی آق قلا و سمنان، و کارخانه داروسازي ایران دارو و دینه را مورد بررسی قرار دادنـد. در این کارخانهها از خروجی سیستم MBR در صنعت اسـتفاده مـیشـود. در شـهركهـاي صـنعتی آق قـلا و سـمنان از خروجی سیستم MBR جهت تغذیه اسمز معکوس مورد استفاده قـرار مـیگیـرد Rosenberger .[2] و همکـاران در سال ۲۰۰۲ عملکرد بیوراکتور غشایی مستغرق در تصفیه هوازي فاضلاب شهري را به مدت ۵۳۵ روز مورد مطالعه قـرار دادند آنها زمان ماند هیدرولیکی ۱۰/۴ تا ۱۵/۶ ساعت را بررسـی کردنـد. عملکـرد حـذف مـواد آلاینـده سیسـتم ایـن محقیقن در یک سطح بالا و ثابت در تمام طول آزمایشات گزارش شد به طوري که میزان حـذف COD بـه ۹۵ درصـد رسید [۶].

در این تحقیق تصفیه فیزیکـی و بیولـوژیکی فاضـلاب شـهري شـیراز بـا اسـتفاده از روش بیوراکتـور غشـایی مستغرق در مدت ۲۶۹ روز در مقیاس پایلوت نیمه صنعتی مورد مطالعه قرار گرفت. اهداف مهم تحقیق شـامل بررسـی تاثیر زمان ماند هیدرولیکی ۲)، ۳، ۴، ۶، ۸، ۱۰ و۱۲ ساعت) بر راندمان حذف BOD2 و COD3، کدرورت و مواد معلق کل((TSS4 میباشد.

۱Membrane Bioreactor 2 Biochemical Oxygen Demand 3 Chemical Oxygen Demand 4 Total Suspended Solids

.۲مواد وروشها