كارايي فرايند ازن ‌زني در راكتور مارپيچي با اختلاط بالا جهت حذف COD و رنگ از فاضلاب صنعت الكل‌سازي

COD removal and decolorization efficacy of ozonation process in spiral high pressure super mixing reactor for treatment of alcohol distilleries wastewater

زمينه و اهداف: فاضلاب صنعت الكل‌سازي داراي آلودگي بسيار بالا و تصفيه آن مشكل مي‌باشد. در اين تحقيق كارايي فرايند ازن‌ زني در راكتور مارپيچ و تحت فشار و اختلاط بالا با استفاده از استاتيك ميكسر و مقايسه كارايي آن با راكتور متداول ازن ‌زني به منظور تصفيه فاضلاب صنعت الكل‌سازي مورد بررسي قرار گرفته است. مواد و روش‌ها: اين تحقيق بر روي پساب خروجي از واحد تصفيه بي‌هوازي فاضلاب واقعي حاصل از كارخانه الكل‌سازي در مقياس آزمايشگاهي انجام شد. اكسيژن موردنياز شيميايي (COD)، اكسيژن موردنياز بيوشيميايي (BOD) و رنگ، آلاينده­ هاي مورد بررسي بودند. يافته‌ها: نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه راكتور مارپيچي با اختلاط بالا در شرايط كاملا مشابه نسبت به راكتور متداول، كارايي بيشتري در حذف آلاينده‌ها و كاهش مصرف ميزان ازن دارد. به‌طوري‌كه در زمان ماند 30 دقيقه و pH برابر 5/3 راندمان حذف COD در راكتور مارپيچي با اختلاط بالا، 4/8 برابر راكتور متداول بود. بيشترين راندمان حذف براي شاخص COD در هر دو راكتور مارپيچي با اختلاط بالا و معمول در حداكثر زمان ماند فرايند در pH برابر 11 و براي رنگ در حداكثر زمان ماند فرايند در pH برابر 5/3 حاصل شد. همچنين نتايج نشان‌دهنده افزايش نسبت BOD/COD در هر دو راكتور در اثر فرايند ازن‌ زني بود. نتيجه‌گيري: كارائي راكتور مارپيچي با اختلاط بالا با استفاده از استاتيك ميكسر، نشانگر قابليت كاربرد اين راكتور براي تصفيه فاضلاب صنعت الكل‌سازي مي‌باشد. همچنين مي‌توان اين راكتور را به عنوان پيش‌تصفيه و يا تصفيه پيشرفته فرايندهاي بيولوژيكي جهت تصفيه بسياري از فاضلاب‌هاي صنعتي مورد استفاده قرار داد.

Background and Aims: Alcohol distillery wastewater is a highly polluted wastewater which its treatment poses a special problem. In this work, the efficiency of ozonation process exploited in a spiral high pressure super mixing reactor was studied for COD removal and decolorization of alcohol distilleries wastewater. The results was also compared with a conventional reactor. Materials and Methods: The present laboratory-scale research was done on real effluent from anaerobic wastewater treatment unit of alcohol wastewater. Experiments were conducted in a pressurized spiral super mixing reactor equipped with static mixers and also in a control conventional reactor with the same volume. The process performance criteria, such as COD, BOD and color, were determined according to standards methods for water and wastewater examination. Results: The pressurized spiral super mixing reactor showed high efficiency in removing pollutants and reducing ozone consumption as compared to conventional reactor. Typically, during 30 min, and pH =5.3, the COD removal efficiency in the pressurized spiral super mixing reactor was 4.8 times higher than that of conventional reactor. According to the results, the efficacy of ozonation process increased by changing the pH from acidic to alkaline. Generally, the respective highest removal efficiency of COD and color was obtained at pH=11 and pH=5.3 in both reactors at their maximum retention time. Also the biodegradability of wastewater (BOD/COD) was enhanced in both reactors following ozonation process. Conclusion: The pressurized spiral super mixing reactor performance in reducing ozone consumption highlights the potential applicability of this reactor for wastewater treatment of alcohol industry. The reactor can be used as pre-treatment or post treatment processes for the appropriate treatment of industrial wastewater.