بررسي كارايي سيستم ديسك‌هاي بيولوژيكي چرخان در حذف آنيلين

Study of RBC Efficiency in Aniline Removal by Increasing Contactor Specific Surface

آنيلين يكي از تركيبات حلقوي آميني نوع اول است كه در صنايع مختلفي مانند داروسازي، رنگ‌سازي، پلاستيك‌سازي و پتروشيمي كاربرد دارد. اين ماده سمّي بوده و تخليه آن به محيط، آثار زيان‌باري در بر خواهد داشت. لذا استفاده از سيستم مناسب تصفيه، امري ضروري است. در اين تحقيق به‌منظور بررسي كارايي سيستم RBC در حذف آنيلين از چهار سيستم موازي (دو مجموعه سري) به حجم هر يك 3 ليتر استفاده شد. دو راكتور سري اول حاوي 27 ديسك بودند اما در دو سيستم سري دوم، هر راكتور حاوي 14 ديسك بود كه با استفاده از آكنه‌هايي، سطح مخصوص آنها به‌مقدار كل سطح مخصوص ديسك‌هاي سيستم اول افزايش داده شد. دو سيستم تحت شرايط يكسان به‌مدت 9 ماه راهبري شد و كارايي آنها مورد مطالعه قرار گرفت. به هر سيستم غلظتهاي مختلف آنيلين بين 100 تا 1200ميلي‌گرم در ليتر و بارهاي هيدروليكي متفاوت L/m2.day 28/6-57/1 اعمال و راندمان‌هاي حذف اندازه‌گيري شد. در انتها در بهترين راندمان حذف، اثر سرعت چرخش ديسك‌ها بر كارايي سيستم مورد بررسي قرار گرفت. راندمان حذف COD با افزايش بار هيدروليكي كاهش و با افزايش سرعت ديسك‌ها افزايش يافت و با كاهش تعداد ديسك‌ها و افزايش سطح مخصوص آنها تغيير محسوسي در عملكرد سيستم ايجاد نشد. دو سيستم در غلظت 400 ميلي‌گرم در ليتر آنيلين، تحت بار هيدروليكي L/m2.day 57/1 و سرعت rpm 15، راندمان حذف قابل قبولي داشتند كه براي سيستم‌هاي RBCI و RBCII به‌ترتيب برابر با 88 و 86 درصد بود. نتايج NMR ، حاكي از شكسته شدن حلقه بنزني و تبديل آن به تركيبات آليفاتيك آلكني بود. لذا راكتور RBC به‌عنوان يك فرايند تصفيه پيشرفته، قابليت مناسبي در حذف بيولوژيكي تركيب سخت تجزيه پذير آنيلين تا غلظت 400 ميلي‌گرم در ليتر دارد.

Aniline is a first type amino aromatic compound and has various applications in different pharmaceutical, synthetic dye, plastic, and petrochemical industries. It is poisonous and its discharge into the environment causes serious hazards that warrant it removal by an efficient treatment process. In this study, the efficiency of rotating biological contactors in aniline removal was investigated using four 3-liter parallel systems (in two series). Two reactors in the first series had 27 disks. The second series had 14 discs with packings in each reactor with the same specific surfaces as compared to the first system.Aniline concentrations from 100 to 1200 mg/L and hydraulic loading rates from 1.57 to 6.28 L/m2.d were used throughout the study period in two treatments. The effect of disc rotation speed on system efficiency was also investigated. The results indicated that COD removal efficiency decreased with increasing hydraulic loading rate but increased with increasing disc speed from 5 to 15 rpm. The best removal efficiencies of 88 and 86 percent for RBCI and RBCII, respectively, were obtained for an aniline concentration of 400 mg/L, a hydraulic loading rate of 1.57 L/m2.d, and a disc speed of 15 rpm. Based on the results, although both systems yield almost equal efficiencies, the start-up period was shorter in RBCII with a clearer effluent due to the lower quantity of suspended microorganisms in the reactor than that in RBCI. Use of packing may decrease energy consumption for disc rotation due to the overall weight reduction of the system.