بررسی عملکرد سیستم غشایی مستغرق الکتروبیوراکتور(SMEBR) با پیش تصفیه بی هوازی حاوی الکترود آند در تصفیه فاضلاب شهری

Abstract

مقدمه: هدف اساسی از این تحقیق طراحی و بررسی الکتروبیوراکتور غشایی برای تولید پسابی با کیفیت خوب در تصفیه فاضلاب شهری بود. الکتروبیوراکتور غشایی، واحدی یکپارچه از فرآیند بیولوژیکی، فرآیند غشایی و پدیده الکتروکینتیک است، که منجر به کاهش گرفتگی غشاء می گردید. ایده ی طرح جدید الکتروبیوراکتور غشایی براساس بکارگیری جریان الکتریکی مستقیم در الکترودهای کاتد و آند بود. روش کار: در مطالعه حاضر پایلوت ساخته شده از جنس پلاکسی گلاس به دو مرحله تقسیم گردید و برای 48 روز مداوم راهبری گردید. در مرحله اول، بیوراکتور غشایی به حجم کل 74/3 لیتر برای 24 روز اول بدون بکارگیری الکترود راه اندازی شد. در مرحله دوم، الکتروبیوراکتور غشایی به حجم کل 39/5 لیتر با بکارگیری جریان الکتریکی در الکترودهای کاتد و آند برای 24 روز بعدی راهبری گردید. رفتار گرفتگی غشاء با اندازه گیری نسبت جریان عبوری از غشاء با گذشت زمان به جریان عبوری اولیه از غشاء تعیین گردید. بررسی گرفتگی غشاء و حذف پارامترهای شیمیایی 〖 NH〗_3 N،PO_4^(3-)  P و COD جزء اهداف اصلی تحقیق بود. نتایج و بحث: نتایج نشان داد، فرآیند الکتروبیوراکتور غشایی در مقایسه با بیوراکتور غشایی، درصد حذف موثر 〖 NH〗_3 N،PO_4^(3-)  P و COD را بطور معنی دار به ترتیب به میزان 7%، 15% و 2% افزایش داد و میزان گرفتگی غشاء بطور معنی دار 22% کاهش یافت. درصد بهبود معنی دار (P-Value = 0.049) در نفوذپذیری غشاء احتمالا به علت بکارگیری میدان الکتریکی متناوب در SMEBR و جانمایی پیش راکتور بی هوازی باشد. همچنین ممکن است کلوئیدها و ذرات ریز دارای بار منفی از جمله مواد پلیمریک خارج سلولی با یون های مثبت حاصل از تجزیه الکتریکی الکترود آلومینیوم آند ترکیب شده، باعث انعقاد الکتریکی و لخته سازی ذرات ریز و تولید ذره های بزرگتر در پیش راکتور بی هوازی شوند، درنتیجه مشارکت آنها در گرفتگی غشاء کاهش می یابد و گرفتگی غشاء به تاخیر می افتد. نتیجه گیری: مطالعه حاضر نشان داد، بکارگیری میدان الکتریکی در بیوراکتور غشایی منجر به افزایش کیفیت پساب و کاهش گرفتگی غشاء می شود. در نتیجه، الکتروبیوراکتور غشایی می تواند به عنوان یک فناوری جایگزین برای بیوراکتورهای غشایی متداول مورد توجه باشد.