سمیت در تصفیه خانه

سمیت در تصفیه خانه فاضلاب شامل سمیت ناشی از مواد سمی آلی و مواد سمی غیر آلی می باشد. مواد سمی آلی شامل ترکیباتهالوژن ،روغن ها، فنول ها و حلال ها می باشد. مواد غیر آلی سمی شامل آمونیاک ،سولفید ، کلراید ، سیانور و فلزات سنگین است. سميت آمونياك در تصفيه بي هـوازي فاضـلابهاي حـاوي غلظت هـاي زيـاد آمونيـوم يـا پـروتئين و يـا اسيدهاي آمينه حائز اهميت است و مي تواند با تجزيه شدن، آمونيوم توليد كند. آمونياك آزاد NH3 در غلظت هايي كه به اندازه كافي زياد باشد، از نظر سميت براي باكتريهاي متانوژن، مورد توجه اسـت.آمونياك يك اسيد ضعيف مـي باشـد و در آب بـه يون هـاي آمونيـوم و هيدروكسيل تجزيه مي شود.

ضریب تعادل اسیدی برای سولفید هیدروزن و آمونیاک

مقدار آمونياك آزاد تابعي از دما و pHاست. ضرايب تجزيه NH3 بصورت تابعي از دما در ارائه شده است. 2-4درصد آمونياك در pHبرابـر 7.5و دمـاي 30-35 درجه سانتیگراد بـه صـورت آمونيـاك آزاد وجود خواهد داشت. حـد مجـاز سـميت آمونيـاك،100 mg/l بـر حـسب NH3-N گزارش شده است. اما با وجود زمان تطابق، غلظتهاي بيشتري قابـل تحمل خواهد بود.در آزمايـشات منقطـع، بازدارنـدگي ثـابتي از باكتريهـاي متانوژن را همزمان با افزايش غلظت NH3-N از 50بـه 500 mg/l تـشخيص دادنـد و غلظـت mg/l 500 بعنوان حد مجاز سميت ظاهري در نظر گرفته شد. در حالتي كه سميت بـر حـسب غلظـت كـل
آمونيوم است. 

محدوده غلظت سمي بر حـسب NH4-Nرا 1500-3000mg/lدر pH بالاتر از 7و 3000 mg/l در هر محدوده،pHسمي اعلام كرد.  هرچنـد بعـد از تطـابق طـولاني مدت،غلظتهاي آمونيوم خيلي بيشتري بدون سميت مشاهده شده است. هيچگونه اثر بازدارندگي در هر دو هاضم مزوفيليك و ترموفيليك لجن شهري بـا غلظـت NH4–Nدر محدوده 1900-2400 mg/l وجود نـدارد. در محيط هايي با تطابق طولاني مد،هيچگونه اثر بازدارندگي سمیت در تصفیه خانه که مربوط به سـميت آمونيـوم در غلظت NH4–Nبين 5000-8000 mg/lوجود ندارد.

درصد سولفید هیدروزن موجود بر حسب H2S

تركيبات سولفوره اكسيدشده مانند سولفات، سولفيت و تيوسولفات ممكن است با غلظت هاي زيـاد در فاضلابهاي مختلف صنعتي و تا حدودي در فاضلاب هـاي شـهري باشـد. ايـن تركيبـات ممكـن اسـت بعنوان گيرنده الكترون براي باكتريهاي احياء كننده سولفات استفاده شود و تركيبات آلي را در راكتـور بي هوازي مصرف و هيدروژن سولفيد H2S توليد كند.  براي مثال با استفاده از متانول بعنوان دهنده الكترون و مقدار fsبرابر ۰.۰۵ واکنش کلی برای احیا سولفات بهH2S را می توان رابطه زیر بیان می گردد. 

مطابق با رابطه بالا حجم COD مورد استفاده براي احياء سولفات برابر 0.89گرم CODبازاي هر گرم سولفات است و در محدوده 0/67گرم CODبازاي هر گرم سـولفات احيـاء شـده مـي باشـد. 

مقدار بيـشتر بـدليل ضـريب بـازده كمتـر جـرم سـلولي مرتبط با اكسيداسيون متانول است. بر اساس رابطه استوكيومتري زير براي سولفيد هيـدروژن هماننـد اكسيداسيون متان ، دو مول اكسيژن بازاي هر مول هيدروژن سولفيد مورد نياز مي باشد.

بنابراين حجم H2S توليدي بازاي هر واحد CODمشابه متان مي باشد. 0.4گرم سـولفيد هيـدروژن بازاي هر گرم CODمورد استفاده در دماي ۳۵ درجه سانتیگراد.

سولفيد هيدروژن که تولید کننده سمیت در تصفیه خانه ، بدبو و براي فلزات خورنده است. سوزاندن محصولات تشكيل شـده از اكـسيداسيون سولفور به لحاظ آلاينده هاي هوا مورد توجه مي باشد. سولفيد هيدروژن در مقايسه با متـان، حلاليـت زيادي در آب دارد؛ براي مثال حلاليت آن در دماي 35°Cبرابـر 2650mg/l اسـت. غلظـت تركيبـات سولفوره اكسيد شده در فاضلاب ورودي بـه يـك فرآينـد تـصفيه بـي هـوازي اهميـت دارد؛ بطوريكـه غلظتهاي زياد مي تواند تاثير منفي بر تصفيه بي هوازي داشته باشد. باكتريهاي احياء كننده سولفات با باكتريهاي متانوژنيك بر سر CODرقابت مي كنند و بنابراين مي تواننـد ميـزان توليـد گـاز متـان را كاهش دهند.

در حاليكه غلظت هاي كم سولفيد در تولید سمیت در تصفیه خانه (كمتـر از 20mg/l ) بـراي فعاليـت بهينـه متانوزنهـا مورد نياز است، غلظتهاي بالاتر مي تواند سمي باشد. فعاليت متانوژنيك در غلظتهـاي H2S حدود 50-250 mg/Lتقريباً 50درصد يا بيشتر كاهش مي يابـد.