مدل سازی سینتیکی حذف فلز سنگین سرب از محلول آبی به وسیله راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک

فلزات سنگین، از جمله رایج ترین آلاینده هایی هستند که معمولا در غلظت های بالا در فاضلاب صنایع یافت می شوندو موجب آسیب به محیطهای آبی و به خطر افتادن سلامت موجودات زنده به خصوص انسان می گردند. در این پژوهش، کارایی راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک (MBBR) به منظور تصفیه بیولوژیکی فاضلاب حاوی فلز سنگین سرب بررسی و برای مدل سازی بیولوژیکی از سه مدل حذف آلاینده مرتبه اول، مرتبه دوم (Grau) و مدل Stover–Kincannon استفاده شده است. برای این منظور یک راکتور MBBR از جنس Plexiglas که توسط لجن فعال خط برگشتی تصفیه خانه اکباتان راه اندازی شده و با فاضلاب مصنوعی با ترکیبی از ملاس، اوره، نمک های فسفات و غلظت های مختلف سرب تغذیه گردید استفاده شده است. محدوده تغییرات غلظت سرب در این پژوهش بین mg/L10 تا mg/L250 در محدوده زمانی بین 8 ساعت تا 24 ساعت با اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) برابر با mg/L1000 می باشد. نتایج به دست آمده از نمونه هایی با غلظت های مختلف سرب ورودی به سیستم MBBR نشان می دهد که این سیستم هم از نظر توانایی حذف COD و هم از نظر توانایی حذف سرب موفق بوده است و در زمان ماند 96 ساعت می تواند COD را در حد استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست کاهش دهد. همچنین این سیستم قابلیت مطلوبی برای تحمل شوک های متفاوت (تا غلظت mg/L250) را دارد. حداکثر راندمان حذف سرب در غلظت mg/L100 و زمان 24 ساعت برابر %65/89 و راندمان حذف COD در این سیستم در زمان سازگاری میکروارگاتیسم ها %94/87 است. در ادامه برای مدل سازی بیولوژیکی فرایند از سه مدل حذف آلاینده مرتبه اول، مرتبه دوم (Grau) و مدل Stover–Kincannon استفاده شد که با توجه به تحلیل سینتیکی حذف سرب، مدل Stover–Kincannon به عنوان مدل مناسب برای مدل سازی فرایند بیوفیلمی با بستر متحرک انتخاب و معرفی گردید.