فصلنامه

زمینه و هدف: به منظور بهینه سازی حذف نیتروژن از فاضلاب و کاهش مشکلات مربوط به ورود مواد مغذی به منابع پذیرنده مانند یک دریاچه، شرایط افزایش بازدهی حذف نیتروژن از راه نیترات ‌زایی جزئی (Partial Nitrification) به عنوان یکی از روش‌های نوین حذف نیتروژن بررسی گردید.

روش بررسی: افزایش بازدهی نیترات زایی و نیترات زدایی هم زمان (SND) به کمک نیترات زایی جزئی از راه نیتریت زایی – نیتریت زدایی (Nitritation/Denitritation) در راکتور بیوفیلمی بستر ثابت بررسی شد. در این روش ابتدا آمونیوم توسط باکتری‌های اکسید کننده آمونیاک (AOB) به نیتریت تبدیل شد ولی فعالیت باکتری‌های اکسید کننده نیتریت (NOB) به دلیل کمبود اکسیژن محلول (DO) مورد نیاز آنها، محدود شد. به عنوان شاخص تعیین کننده پیشرفت فرایند، از پایش مقدار پتانسیل اکسایش-کاهش (ORP) و بررسی نقاط عطف نمودار آن نسبت به زمان استفاده شد.

یافته‌ها: یافته‌ها نشان داد که در پریود دوم با اکسیژن محلول ثابت برابر با 0/5mg/L، درصد انباشتگی نیتریت (NAR) بالاتر از پریود اول با کاهش مرحله‌ای اکسیژن محلول از 1 تا 0/5mg/L بود. با این وجود بازده نیترات زایی و نیترات زدایی هم زمان نسبت به پریود اول کاهش یافت. در پریود سوم با افزایش نسبت کربن به نیتروژن (C/N) به 12/5، درصد انباشتگی نیتریت به بالاترین مقدار خود یعنی % 71/4 رسید. همچنین بازده نیترات زایی و نیترات زدایی هم زمان به % 96/7 رسانده شد و در بررسی بلند مدت روش پیشنهادی، این بازده دست کم برابر با %90 ثبت گردید.

نتیجه‌گیری: نسبت کربن به نیتروژن مناسب، به همراه حداقل نگاه داشتن اکسیژن محلول، بازدهی حذف نیتروژن بالاتری نسبت به کاهش مرحله به مرحله اکسیژن محلول در طول واکنش هوازی داشت. بدون در نظر گرفتن مرحله آنوکسیک و با استفاده از یک راکتور بیوفیلمی بستر ثابت در غلظت اکسیژن محلول ثابت برابر با 0/5mg/L، بالاترین بازدهی نیترات زایی و نیترات زدایی هم زمان و بالاترین درصد انباشتگی نیتریت به دست آمد.

زمینه و هدف: راکتور بافل‌دار بی‌هوازی با توجه به مزایایی مانند هزینه ساخت و راهبری کمتر نسبت به روش‌های هوازی تصفیه فاضلاب بویژه برای جوامع کوچک مورد توجه است. با وجود این، نیاز است این سامانه برای ارتقا و غلبه بر محدودیت‌هایش مطالعه گردد. هدف اصلی این تحقیق بررسی کارایی راکتورهای بافل‌دار بی‌هوازی با بستر مدیای ثابت (FABR) و چرخان (RABR) در مقیاس آزمایشگاهی و شرایط میدانی برای تصفیه فاضلاب شهری و تعیین عملکرد هرکدام با توجه به تامین استانداردهای دفع پساب است.

روش بررسی: این مطالعه در تصفیه‌خانه فاضلاب شهر خوی انجام گردید. راکتور FABR به مدت 267 روز با زمان‌ ماند هیدرولیکی h 48-18 و راکتور  RABRبه مدت 90 روز با چرخش بستر مدیای rpm 10-50 راهبری شد. تغذیه راکتورها به‌صورت درخط از کانال فاضلاب بود. از ورودی و خروجی سامانه‌ها نمونه‌برداری ترکیبی 24 ساعته به تعداد 224 بار انجام و پارامترهای COD, BOD, TSS, VSS, TKN, TP اندازه‌گیری گردید.

یافته‌ها: راه‌اندازی راکتور 107 روز طول کشید. خروجی راکتور FABR در زمان ماند h 48-18 به ترتیب حذف 93-80 درصد COD، 21-10 درصد TKN و 30-21 درصد فسفات بود و در همه شرایط به استاندارد خروجی TSS و با HRT بهینه h 36 به استاندارد خروجی COD و BOD رسید. RABR در زمان ماند h 24 و دور rpm 50 به این استانداردها رسید ولی در هیچکدام از زمان های ماند نتوانست استاندارد خروجی مواد مغذی را تامین کند.

نتیجه‌گیری: FABR سامانه مناسبی برای تصفیه فاضلاب شهری هست اما با توجه به حذف ناکافی مواد مغذی ضروری است، پساب خروجی آن با یک روش هوازی تصفیه تکمیلی گردد و یا با توجه به مفید بودن خروجی راکتور در آبیاری زمین‌هایی با خاک کشاورزی فقیر بصورت زیرسطحی مورد استفاده قرار گیرد.