بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر حذف آلاینده دارویی حاوی استامینوفن با استفاده از راکتور بیولوژیکی سیکلی (CBR)

با پیشرفت صنایع و افزایش جمعیت، آلاینده های شیمیایی نوظهور ازجمله ترکیبات دارویی وارد منابع آب های طبیعی شده اند که تصفیه آن ها به منظور حفظ محیط زیست و ارتقا سطح بهداشت و سلامت جامعه امری ضروری است. در این پژوهش حذف آلاینده دارویی استامینوفن (ACT) که یکی از پرمصرف ترین ترکیبات دارویی شیمیایی است با استفاده از روش بیولوژیکی سیکلی (CBR) بررسی شده است. این مطالعه با استفاده از فاضلاب مصنوعی حاوی استامینوفن در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. در مرحله اول آزمایش سازگاری میکروارگانیسم های تجزیه کننده استامینوفن به مدت حدود 50 روز انجام شد. برای بذر دهی اولیه راکتور، از لجن حوض ته نشینی ثانویه واحد تصفیه خانه یک شرکت داروسازی استفاده گردید. در ادامه اثر پارامترهای مهم مانند زمان سیکل (hr 6-24)، زمان ماند هیدرولیکی (hr 10-27)، غلظت آلاینده ورودی (mg/L 100-1000)، غلظت COD ورودی (mg/L 360-7600) و دما (°14-30) بر عملکرد راکتور مورد بررسی قرار گرفت. در تمامی مراحل مقدار pH کنترل و در حدود 7 تنظیم گردید. درنهایت نیز عملکرد دو راکتور CBR و SBR باهم مقایسه شد. نتایج نشان داد که CBR، با میانگین راندمان حذف ACT و COD به ترتیب برابر با %97/94 و %70/94 در سیکل 18 ساعته، بهترین عملکرد را دارد. در مرحله کنترل غلظت آلاینده ورودی نتایج نشان داد تا غلظت mg/L 500 و زمان ماند هیدرولیکی 38/44 ساعت با سیکل هوادهی 16 ساعته، CBR می تواند بیش از %99 استامینوفن و %97 از COD را حذف نماید. همچنین راندمان حذف ACT و COD در همین شرایط تا غلظت ورودی mg/L1000 به ترتیب بیش از %96 و %94 بود. نتایج بررسی اثر دما بر عملکرد سیستم نشان داد که عملکرد راکتور در حذف COD به افزایش دما حساس است. بطوریکه با افزایش دما راندمان حذف کاهش پیدا می کند. با افزایش دما از °C 14 به °C30، راندمان حذف COD حدود %16 کاهش یافت. نتایج مقایسه عملکرد دو راکتور CBR و SBR نیز بسیار قابل توجه بود، به طوری که در شرایط کاملا یکسان، راندمان حذف ACT و COD در SBR به ترتیب حدود %10 و %15 کاهش یافتند. با توجه به عملکرد راکتور بیولوژیکی سیکلی که تزریق آلاینده به صورت قطره ای با عملکرد پیوسته است، همواره با توجه به زیاد بودن نسبت میکروارگانیسم ها به مواد غذایی موجود در لحظه، مواد غذایی با سرعت بیشتری توسط میکروارگانیسم ها جذب می گردد، که این خصوصیت سبب افزایش راندمان حذف مواد آلی نسبت به سایر سیستم های با جریان پیوسته می شود. همچنین این ویژگی باعث می شود که راکتور به شدت در مقابل شوک بار آلی اعمالی مقاوم باشد. در CBR، با توجه به اینکه تمامی عملیات، شامل واکنش، ته نشینی و تخلیه، در یک مخزن صورت می گیرد، بدون هیچ نگرانی از خروج MLSS از طریق پساب خروجی می توان مقدار آن را تا حد بسیار بالایی افزایش داد.