مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 1 2022 04 21 Removal of O-Nitrophenol from Petrochemical Wastewater: Comparison Between SBR and MSBR Biological Reactors مقایسه عملکرد راکتورهای بیولوژیکی SBR و MSBR در حذف ارتونیتروفنل از پساب صنایع پتروشیمی 77 88 149575 10.22093/wwj.2021.277116.3120 FA الناز بخشی سرابی دانشجوی دکترا، گروه شیمی، دانشکده علوم، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران محمدرضا اله قلی قصری استادیار، گروه شیمی، دانشکده علوم، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0002-7622-5578 علی پارسا استادیار، گروه شیمی، دانشکده علوم، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0002-9375-9352 Journal Article 2021 03 13 The discharge of wastewater from various industries such as petroleum and petrochemical, pollute water resources. The presence of these pollutants in water resources will cause disorders in the ecosystem and it has various risks to human health. The effluent usually contains organic matter, including phenol and its derivatives. In this study, three different types of reactors were used in the activated sludge process to study the biological removal of o-nitrophenol from the petrochemical industrial effluent. These reactors include Continuous Moving-Bed Sequencing Batch Reactor, Moving-Bed Sequencing Batch Reactor and conventional sequencing batch reactor. For this purpose, the operational indicators of each reactor were investigated and optimized. For MSBR, active sludge volume ratio (30%), aeration flowrate (18 L/min), operation time (4h), pH (7), filler to reactor volume ratio (4.7 %) and SVI (89 ml/g) were considered. Also, For C-MSBR indicators such as initial volumetric flowrate (20 ml/min), aeration flowrate <br />(12 L/min), filler to reactor volume ratio (5.8 %) and SVI (98 ml/g) were optimized. As SBR is structurally similar to the other reactors, only initial volumetric flowrate was considered (40 ml/min) and based on the results, this reactor has better SVI (88 ml/g) than the other two reactors. Finally, based on the optimized parameters, percentage removal of ortho nitrophenol from a synthesized effluent, analogous to Karoon Petrochemical company effluent, was investigated by C-MSBR. In addition to o-nitrophenol, other chemicals such as Toluene and Benzene were also present. The results show the indicators including ortho nitrophenol percentage removal (84.7%), Chemical Oxidation Demand (COD) (94%), Biochemical Oxidation Demand (94.8%), BOD₅/COD (0.57) and SVI (74.45 ml/g) comply with environmental standards and the treated effluent can be used in irrigation and agriculture by addition of one more processing step. <strong>تخلیه پساب صنایع مختلفی مانند نفت، پتروشیمی منجر به آلودگی منابع آبی می‌شود، پساب این صنایع به‌طور معمول حاوی مواد آلی از جمله فنل و مشتقات آن است. وجود این منابع آلاینده در آبهای جاری و منابع آبی باعث بروز اختلالات متعدد در زیست‌بوم و مخاطرات مختلف برای سلامتی انسان‌ها خواهد شد. این پژوهش با هدف بررسی حذف ماده ارتونیتروفنل در پساب صنایع پتروشیمی با روش بیولوژیکی و مقایسه عملکرد 3 نوع راکتور </strong><strong>SBR</strong><strong> و </strong><strong>MSBR</strong><strong> جریان پیوسته و ناپیوسته در حضور لجن فعال انجام شد. به‌این منظور شاخص‌های عملیاتی و بهره‌برداری هریک از راکتورها بهینه‌سازی شد. شاخص‌های مطلوب شامل میزان لجن فعال(30 درصد)، اثر هوادهی (</strong><strong>L/min</strong><strong>18)</strong><strong>، زمان عملیات (</strong><strong>h</strong><strong>4)، </strong><strong>pH</strong><strong> برابر 7، نسبت حجم پرکننده به حجم راکتور (7/4 درصد) و </strong><strong>SVI</strong><strong> </strong><strong>(</strong><strong>ml/g</strong><strong>89)</strong><strong> برای راکتور </strong><strong>MSBR</strong><strong> جریان ناپیوسته حاصل شد. همچنین عوامل بهینه عملیاتی راکتور </strong><strong>MSBR</strong><strong> جریان پیوسته نیز مانند شدت جریان ورودی (</strong><strong>ml/min</strong><strong>20)</strong><strong>، نسبت حجم پرکننده به حجم راکتور (8/5 درصد)، اثر هوادهی (</strong><strong>L</strong><strong>/min</strong><strong>12)</strong><strong> و </strong><strong>SVI</strong><strong> (</strong><strong>ml/g</strong><strong>98)</strong><strong>تعیین شد. در راکتور </strong><strong>SBR</strong><strong> به‌دلیل تشابه ساختاری صرفا بررسی شدت جریان‌های حجمی مختلف پساب ورودی مدنظر بود که در شدت جریان ورودی (</strong><strong>ml/min</strong><strong>40)</strong><strong> و </strong><strong>SVI</strong><strong> (</strong><strong>ml/g</strong><strong>88) </strong><strong>عملکرد مناسب‌تری مشاهده شد. در نهایت با توجه به برتری عملکرد راکتور </strong><strong>MSBR</strong><strong> جریان پیوسته نسبت به دو راکتور دیگر، پساب سنتزی مشابه پساب پتروشیمی کارون حاوی گونه‌های شیمیایی تولوئن، بنزن و ارتونیتروفنل (درشرایط تداخلی) تهیه شد و عملیات تصفیه با راکتور </strong><strong>MSBR</strong><strong> جریان پیوسته انجام شد که درصد حذف ارتونیتروفنل (آلاینده مدنظر) (7/84 درصد)، کاهش </strong><strong>COD</strong><strong> (94 درصد)، کاهش </strong><strong>BOD₅</strong><strong> (8/94</strong><strong> درصد)، نسبت </strong><strong>BOD₅</strong><strong> به </strong><strong>COD</strong><strong> (57/0) و </strong><strong>SVI</strong><strong> (</strong><strong>ml/g</strong><strong>45/74) </strong><strong>مشاهده شد. پساب تصفیه شده برای تخلیه با استانداردهای محیط‌زیستی تقریباً مطابقت خواهد داشت و با روش‌های ساده‌تر تصفیه و تنها با یک مرحله تکمیلی قابلیت تخلیه و یا استفاده در مصارف آبیاری و کشاورزی را دارد.</strong> https://www.wwjournal.ir/article_149575_1d92487a3d711a228b493b07b815cdd4.pdf