Skip to main content
SUPERVISOR
Mortaza Sadeghi,Keikhosro Karimi
مرتضی صادقی (استاد راهنما) کیخسرو کریمی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Reza Khavari Kashani
محمدرضا خاوری کاشانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
In the treatment of industrial wastewaters, application of two or more than one methods is required in many cases. Electrocoagulation (EC) is capable of producing the metal hydroxide flocs in sewage to be cleaned by electro dissolution of anode and membrane bioreactor (MBR) is capable of producing high quality effluents. Therefore, the combining of these two methods compared to the single treatment methods, leads to a higher removal efficiency. In this study, the efficiency of EC in treatment of baker’s yeast wastewater with Aluminum electrodes was evaluated. Effect of operating parameters including current density, electrolysis time and pH on the removal efficiency of COD and turbidity were evaluated. In the EC process, COD and turbidity of influent from 9500 mg/L and 2700 NTU reduced to 4000 mg/L and 273 NTU respectively and the maximum removal efficiency of COD and turbidity were 58% and 90% respectively. As the result of optimization, the maximum removal efficiency of COD and turbidity at optimal conditions of 19 mA/cm 2 current density, 38.8 min electrolysis time and pH 5.5 were 52% and 89%, respectively. Then the pretreated wastewater with EC was fed to the MBR whitch has been adapted with baker’s yeast wastewater. Physical and chemical analysis such as COD, BOD and turbidity were measured during the process. In MBR process, in a 26 days operation, COD, BOD and turbidity of influent from 4000 mg/L, 1011 mg/L and 289 NTU reduced to 1229 mg/L, 253 mg/L and 2.72 NTU respectively and the maximum removal efficiency of COD, BOD and turbidity for pretreated feed with EC were 70%, 75% and 99%, respectively. In this period, COD of mixed liquor in the reactor was also measured regularly and the maximum removal efficiency of COD for biological treatment of the reactor (without presence of membrane) was 65% and the difference between COD of mixed liquor and permeate effluent was 4% averagely that is showing the advantage of MBR process than conventional activated sludge process in treatment of wastewater. The average of organic loading rate of the bioreactor was 3.1 kg COD/m 3 .day. Concentrations of MLSS in the bioreactor were between 2900-6800 mg/L. HRT was set to 24 hr theoretically. In combined process of EC-MBR the maximum removal efficiency of COD and turbidity of baker’s yeast wastewater were 87% and 99.9%, respectively, that is showing the advantages of the combined methods of wastewater treatment. Keywords : Electro Coagulation, Response Surface Method, Membrane Bioreactor, Baker’s Yeast Wastewater, Combined Methods of Wastewater Treatment
در تصفیه پساب‌های صنعتی، گاهی استفاده از دو یا چندین روش لازم می‌شود. انعقاد الکتریکی به‌وسیله تجزیه الکتریکی آند فلزی، توانایی تولید لخته‌های هیدروکسیدهای فلزی در جریان پساب را دارد و راکتور زیستی غشایی توانایی تولید جریان خروجی با کیفیت بالا را دارد. بنابراین ترکیب این دو روش در مقایسه با روش‌های تصفیه تکی می‌تواند ما را به یک بازدهی حذف آلودگی بالاتر راهبری کند. در این پژوهش ابتدا کارکرد موثر روش انعقاد الکتریکی در تصفیه پساب کارخانه خمیرمایه با استفاده از الکترود آلومینیوم ( Al) مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام آزمایش‌ها از طراحی آزمایش‌ها به‌روش رویه پاسخ مرکزی استفاده شد و تاثیر عامل‌های pH، چگالی جریان و زمان فرآیند روی بازدهی حذف COD و کدورت مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش در فرآیند انعقاد الکتریکی، COD و کدورت پساب خام ورودی از حدود 9500 میلی‌گرم بر لیتر و NTU 2700 به‌ترتیب به حدود 4000 میلی‌گرم بر لیتر و NTU 273 کاهش یافت و بیشترین بازده حذف COD و کدورت برای این فرآیند به‌ترتیب 58 % و 90 % به‌دست آمد. به‌عنوان نتیجه بهینه‌سازی، بیشترین بازدهی حذف COD و کدورت در شرایط بهینه شامل pH 5/5، چگالی جریان 19 میلی‌آمپر بر سانتی‌متر مربع و زمان 8/38 دقیقه، به‌ترتیب 52 % و 89 % به‌دست آمد. سپس پساب پیش‌تصفیه شده با فرآیند انعقاد الکتریکی، به‌عنوان خوراک به راکتور زیستی غشایی هوازی که از قبل با پساب خمیرمایه سازگار شده بود، وارد شد. آزمایش‌های فیزیکی و شیمیایی مورد نظر مانند COD، BOD 5 ، کدورت در طول فرآیند، اندازه گیری شدند. در فرآیند راکتور زیستی غشایی، در مدت زمان 26 روز COD، BOD وکدورت جریان ورودی به راکتور از حدود 4000 میلی‌گرم بر لیتر، 1011 میلی‌گرم بر لیتر و NTU 289 به‌ترتیب به حدود 1229 میلی‌گرم بر لیتر، 253 میلی‌گرم بر لیتر و NTU 72/2 کاهش یافت و بیشترین بازده حذف COD، BOD و کدورت برای پساب پیش‌تصفیه شده با فرآیند انعقاد الکتریکی به‌ترتیب 70 %، 75 % و 99 % به‌دست آمد. در این دوره هم‌چنین COD مخلوط درون راکتور نیز به‌صورت منظم اندازه‌گیری شد و بیشترین بازدهی حذف COD برای تصفیه زیستی درون راکتور (بدون حضور غشا) 65 % به‌دست آمد و تفاوت میان COD مخلوط درون راکتور و جریان تراوش یافته از غشا به‌طور میانگین 4 % به‌دست آمد که نشان‌دهنده برتری فرآیند راکتور زیستی غشایی به فرآیند لجن فعال رایج در تصفیه پساب می‌باشد. میانگین بار آلی راکتور زیستی غشایی در مقدار 1/3 کیلوگرم COD بر متر مکعب در روز قرار گرفت. غلظت جامدهای معلق مایع مخلوط (MLSS) در راکتور زیستی غشایی در بازه 2900 و 6800 میلی گرم بر لیتر قرار گرفت. زمان ماند هیدرولیکی راکتور زیستی غشایی از لحاظ نظری 24 ساعت در نظر گرفته شد. در فرآیند ترکیبی انعقاد الکتریکی-راکتور زیستی غشایی، بیشترین بازده حذف COD و کدورت به‌ترتیب 87 % و 9/99 % به‌دست آمد که با توجه به ویژگی‌های پساب خمیرمایه و مشکل‌های فراوان در زمینه تصفیه این پساب، نشان‌دهنده کارآمدی روش ترکیبی استفاده شده در این پژوهش می‌باشد. واژه‌های کلیدی: انعقاد الکتریکی، راکتور زیستی غشایی، روش رویه پاسخ، پساب خمیرمایه، روش‌های ترکیبی تصفیه پساب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی