توصيفگر ها :
باكتري‌هاي احياكننده سولفات , احياء بيولوژيكي يون سولفات , تصفيه بي‌هوازي فاضلاب‌هاي صنعتي , بيوراكتور كاهش‌دهنده سولفات
چكيده فارسي :
در راستاي تعهد به توسعه پايدار و ضرورت‌هاي زيست‌محيطي و با توجه به بيش از حـد مجـاز بـودن ميـزان غلظـت يون‌هـاي سولفات در پساب خروجي سد رسوب‌گير مجتمع مس سرچشمه لازم است ميزان آن تحت كنترل قرار گيرد. روش‌هاي مختلفي براي حذف يون سولفات از پساب وجود دارد، از آنجا كه روش‌هاي بيولوژيكي هزينه‌هاي نصب و عملياتي پايين، راندمان نسبتاً بالا همچنين كاربري آساني داشته و طي اين فرآيندها تركيبات خطرناكي توليد نخواهد شد، در اين تحقيق به‌عنوان روشي مناسب براي حذف يون سولفات از پساب مورد بررسي قرار گرفت. احياء يون سولفات در روش‌هاي بيولوژيكي توسط باكتري‌هاي احياكننده سولفات (SRBها) انجام مي‌شود و ميزان حذف سولفات به پارامترهاي گوناگوني ازجمله دما، pH، زمان‌ماند، الكترون‌دهنده، نوع بيوراكتور و... بستگي دارد. در اينجا ميزان حذف يون سولفات به روش بيولوژيكي از نقطه‌نظر سه پارامتر زمان ماند (1-7 روز)، دما (37 و ميانگين دماي 15 درجه سانتي‌گراد) و نوع بيوراكتور (با بستر و بي بستر) مورد مقايسه قرار گرفت. براي تأمين باكتري‌هاي احياكننده سولفات از لجن برگشتي حوضچه‌هاي ثانويه تصفيه‌خانه كرمان قبل از ورود مجدد آن به سيستم هوادهي تصفيه‌خانه نمونه‌گيري به عمل آمد. لجن را با مواد اصلي محيط كشت باكتري‌هاي SRB جهت غني‌سازي آن مخلوط و سپس در شرايط كاملاً بي‌هوازي در دماي بهينه رشد و فعاليت باكتري‌ها (37 درجه سانتي‌گراد) قرار داده شد. از سه بطري سه ليتري به‌عنوان بيوراكتور اصلي استفاده شد كه يكي از آن‌ها بدون بستر و دو بيوراكتور باقي‌مانده يكي با پوكه‌هاي صنعتي و ديگري با لوله خرطومي پلاستيكي خرد شده پر شدند. فرآيند به‌صورت ناپيوسته در سه بيوراكتور و دو دما انجام گرفت. نمونه‌گيري‌ها به صورت روزانه براي 7 روز متمادي انجام شد. نتايج به‌دست‌آمده از اين پژوهش نشان مي‌دهد، بيوراكتور با بستر پوكه صنعتي با ميانگين درصد حذف 5/78% و ميانگين سرعت حذف در 4 روز ابتدايي 399 ميلي¬گرم بر ليتر بر روز براي پساب واقعي نسبت به دو بيوراكتور ديگر كارآمدتر بوده و غلظت نهايي گزارش شده در اكثر آزمايشات مربوط به اين بيوراكتور به زير حد استاندارد رسيده است (در دما 37 درجه سانتي‌گراد غلظت سولفات به 238 ميلي‌گرم بر ليتر رسيد). همچنين با بررسي اثر كاهش دما و افزايش غلظت ورودي يون سولفات به صورت كلي نتيجه‌گيري شد كه در اكثر آزمايشات انجام شده كاهش دما از 37 درجه سانتي‌گراد به 15 درجه سانتي‌گراد سبب كاهش سرعت حذف شد. براي مثال در آزمايشات مربوط به پساب واقعي سرعت حذف سولفات با كاهش دما از 435 به 363 ميلي‌گرم بر ليتر بر روز كاهش يافت. همچنين در اكثر آزمايشات افزايش غلظت سولفات ورودي باعث كاهش درصد حذف (براي بيوراكتور با بستر پوكه صنعتي با افزايش غلظت سولفات ورودي از 1000 به 3000 ميلي‌گرم بر ليتر درصد حذف سولفات از 96% به 89% كاهش يافت.) و افزايش سرعت حذف در 4 روز ابتدايي شد (براي بيوراكتور با بستر پوكه صنعتي با افزايش غلظت سولفات ورودي از 1000 به 3000 ميلي‌گرم بر ليتر سرعت حذف سولفات از 251 به 708 ميلي‌گرم بر ليتر بر روز افزايش يافت).
چكيده انگليسي :
In order to commit to sustainable development and environmental necessities, and due to the excessive concentration of sulfate ions in the effluent of the sediment dam of Sarcheshmeh copper complex, it is necessary to control its level. There are different methods for removing sulfate ions from the effluent, however, biological methods have low installation and operating costs, relatively high efficiency and are also easy to use and no hazardous compounds will be produced during these processes. In this study, biological method as a suitable method to remove sulfate ions from the effluent was examined. Sulfate ion reduction in biological methods is performed by sulfate reducing bacteria (SRBs) and the amount of sulfate removal depends on various parameters such as temperature, pH, residence time, electron donor, type of bioreactor, etc. Here, the rate of sulfate ion removal by biological method was compared by investigating three parameters of retention time (1-7 days), temperature (37 and average temperature of 15 °C) and type of reservoir (with and without bed). To supply sulfate-reducing bacteria, the returned sludge of the secondary ponds before re-entered to the aeration system of the wastewater treatment plant, Kerman, was sampled. The sludge was mixed with the main materials of SRB bacteria culture medium to enrich it and then placed under completely anaerobic conditions at the optimum temperature of growth and activity of bacteria (37 °C). Three 3-L bottles were used as the main tank, one of which was without bed and the other two were filled with different beds (industrial pouches, corroded plastic hoses). The process was performed in batch mode in three tanks and two temperatures. Sampling was performed daily for 7 consecutive days. The results of this study indicate that the reservoir with industrial pumice with an average removal percentage of 78.5% and an average removal rate of 399 mg / l / day in the first 4 days is more efficient for real effluent than the other two reservoirs. The final concentration reported in most of the tests related to this tank has reached below the standard limit (at 37 °C, the sulfate concentration reached 238 mg/l). Also, in most experiments, increasing the input sulfate concentration reduced the percentage of sulfate removal (for the bioreactor with industrial pumice bed, with the increase of inlet sulfate concentration from 1000 to 3000 mg/liter, the percentage of sulfate removal is decreased from 96% to 89%) and the rate of removal is enhanced in the first 4 days (for the bioreactor with industrial pumice bed, by increasing the inlet sulfate concentration from 1000 to 3000 mg/L, the rate of sulfate removal is enhanced from 251 to 708 mg/L/day).
Keywords: Sulfate reducing bacteria, Biological reduction of sulfate ions, Anaerobic treatment of industrial wastewater, Sulfate reducing bioreacto
