بررسي حذف رنگ و COD رنگزاي راكتيو آبي 171 در سيستم تلفيقي اكسيداسيون پيشرفته UV/H2O2 و بيولوژيكي SBAR

Study of reactive blue 171 dye degradation in hybrid system of UV/H2O2 & SBAR

زمينه و هدف: در اين تحقيق راندمان حذف رنگ زای راكتيو آبی 171 با استفاده از فرايند تلفيقی اكسيداسيون پيشرفته UV/H2O2 و SBAR مورد بررسی قرار گرفت. روش بررسی: ابتدا دو سيستم شيميائی و بيولوژيكی هر يك بطور مجزا مورد بررسی قرار گرفت. در سيستم شيميايی پارامترهای نوع و توان لامپ و نيز غلظت اوليه رنگ زا و پراكسيد هيدروژن و در سيستم بيولوژيكی زمان ماند هيدروليكی، شدت هوادهی، غلظت اوليه رنگ زا و درصد حذف رنگ و COD بررسی شدند. پس از تعيين شرايط بهينه و قابليت هر يك از اين سيستم­ ها، جهت بررسی كارائی سيستم تلفيقی، خروجی فاضلاب نيمه تصفيه شده در فاز شيميايی پس از حذف پراكسيد هيدروژن باقيمانده توسط دی اكسيد منگنز، وارد راكتورهای بيولوژيكی گرديد. يافته­ ها: در آزمايش فاز شيميايی، غلظت 100 ppm رنگ زا با استفاده از لامپ UV-C با توان 150 W و با استفاده از mM 0/1 پراكسيد هيدروژن در pH=9 در مدت زمان 25 min، به طور كامل رنگبری شد اما راندمان حذف COD در انتهای آزمايش(min 135)، 86/7  درصد  بود. كاربرد سيستم بيولوژيكی حذف 44 درصد رنگ توسط مكانيسم جذب در COD اوليه 50 mg/L را به دنبال داشت كه بيانگر عدم توانايی سيستم در تجزيه بيولوژيكی و شكستن مولكول رنگ زا بود. سيستم تلفيقی، قادر به حذف موفق ­تر رنگ و COD رنگ زا در مقايسه با انجام هر يك از فرايندها بصورت مجزا بود. به طوريكه علاوه بر حصول رنگبری كامل، در فرايند تلفيقی اول (حذف رنگ تا غلظت 45 ppm در سيستم شيميائی و تخليه به سيستم بيولوژيكی)، ميزان حذف COD رنگ زا به 81 درصد و در فرايند تلفيقی دوم (حذف كامل رنگ در سيستم شيميائی و تخليه به سيستم بيولوژيكی) به 52 درصد رسيد. نتيجه گيری: طبق نتايج بدست آمده، به دليل پيچيده بودن ساختار رنگ زا، سيستم بيولوژيكی قادر به حذف كامل آلاينده نيست. ولی با تلفيق دو فرايند شيميايی UV/H2O2 و بيولوژيكی SBAR، ميزان تجزيه پذيری تركيبات آلی افزايش می ­يابد كه نشان دهنده موفق بودن فرايند تلفيقی در تجزيه تركيبات سخت تجزيه­ پذير است.

Background and Aim: In this study, the removal of dye blue reactive-171 by combination of advanced oxidation processes UV/H2O2 and SBAR has been investigated. Methods: The efficiency of chemical and biological system was first investigated separately. In chemical system, the kind, power, initial dye concentration and hydrogen parasitize and in biological system, hydraulic detention time, aeration rate, initial dye concentration and the percent removal of dye and COD were investigated. In order to investigate the hybrid system, after determination of the optimum conditions and the capabilities of each system, the removed chemical system effluent from residual hydroxide peroxide, was entered into the biological reactor. Results: In the chemicals process, 100 ppm dye using 150 Watt-UV-C lamp and 0.1 mM hydrogen peroxide at pH= 9 was completely removed in 25 minutes. COD removal was 86.7 percent at the end of the experiment (135 min). Biological system with adsorption mechanism has shown 44 percent dye removal with initial COD of 50 mg/L that indicated the system inability in biodegradation and breaking down of the dye molecule. In comparison to separate chemical and biological processes, hybrid system has shown better dye removal efficiency. The results indicated that in addition to the complete dye removal achievement, 81% of COD in the first hybrid system and 52% of COD in the second hybrid system was removed, respectively. Conclusion: According to the results, because of complexity of dye structure, biological system was not able to remove the dye as efficient as hybrid system of advanced oxidation processes UV/H2O2 with SBAR.