بررسي كارايي پيل نمك زداي ميكروبي بيوكاتدي به طور هم‌ زمان در فرآيند نمك زدايي و تصفيه فاضلاب

Performance Assessment of Bio-Cathode Microbial Desalination Cell for Simultaneous Desalination and Wastewater Treatment

در شرايط كمبود منابع آب شيرين، تصفيه آب‌هاي آلوده و نمك‌زدايي آب‌هاي شور و لب‌شور مي‌تواند به‌عنوان يك مكانيسم دفاعي درست، به­ كار گرفته شود. پژوهش حاضر با هدف بررسي كارايي پيل نمك­زداي ميكروبي در مقياس آزمايشگاهي به‌طور هم‌زمان جهت بررسي فرايند نمك‌زدايي و تصفيه فاضلاب انجام گرفت. بدين‌صورت كه يك راكتور سه محفظه‌اي با استفاده از بيوكاتد لجن فعال و فاضلاب سنتتيك به دو روش منقطع و پيوسته در 4 زمان‌ماند مختلف با غلظت g/l 35 نمك بررسي و مطالعه گرديد. بر اساس نتايج به‌دست‌آمده، حداكثر آهنگ نمك‌زدايي و آهنگ كاهش EC به ­ترتيب 52/3 و 51/1٪ در حالت پيوسته به ­دست آمد. pH آنوليت در هر دو حالت منقطع و پيوسته به­ ترتيب از 7 به 6/47 و 6/48 كاهش يافت. درصد حذف COD در حالت پيوسته در آنوليت و كاتوليت به­ ترتيب 61 و 65% بيش­تر از حذف در حالت منقطع بود. همچنين نتايج حاصل از بررسي روابط آماري بين راندمان سيستم (آهنگ حذف COD، آهنگ نمك‌زدايي و آهنگ كاهش EC ) و زمان‌ماند هيدروليك و سطح معناداري 0/0Sig<، رابطه مستقيم معناداري بين پارامترهاي فوق نشان داد. بررسي روابط آماري بين راندمان سيستم و جريان هيدروليك پيوسته و سطح معناداري 0/0Sig< نيز نشان داد بين پارامترهاي فوق رابطه مستقيم معناداري وجود دارد.

Under fresh water shortage conditions, polluted water treatment and brackish water desalination could be a correct defense mechanism in this situation. In the present study, Microbial Desalination Cell (MDC) performance was tested on a laboratory scale to investigate the desalination process and wastewater treatment. The experiments were designed in a three-chamber reactor using activated sludge as bio-catholyte and synthetic wastewater in four different hydraulic retention times and 35 g/l NaCl concentration in two functional mods (batch & continuous). According to the results, maximal salt removal and EC reduction rate of about were obtained in continuously fed mode, respectively. The anolyte pH in both batch and continuous modes dropped from 7 to 6.47 and 6.48 respectively. The chemical oxygen demand (COD) removal values in the continuous mode were 61 and 65% in the anolyte and catholyte respectively, higher than those of fed-batch MDC. Moreover, the result of examining indicated the statistical relationship between system efficiency (salt removal, COD removal, and EC reduction rate) and hydraulic retention time and also between system efficiency and hydraulic flow. On the other hand there is a significant level (Sig< 0.05) which represents direct relationship between the above parameters.