فصلنامه

---

زمینه و هدف: ترکیبات نیتروژن در فاضلاب عمدتاً به چهار صورت آلی، آمونیاکی، نیترات و نیتریت می باشند. غلظت نیتروژن کل در فاضلاب شهری معمولاً در محدوده 25 تا 45 میلیگرم در لیتر بر حسب نیتروژن قرار دارد که مهمترین مشکل در رابطه با آن، میزان تمایل اکسیژن خواهی و اثرات بهداشتی آن می باشد. راکتور بافلدار غیر هوازی، سیستمی است که در آن ردیفهایی از بافلها برای هدایت جریان فاضلاب وجود دارند.
روش بررسی: در این تحقیق 9 ماهه، جهت انجام نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون همزمان، از یک راکتور بافلدار بی هوازی اصلاح شده به ابعاد 15×30×104 سانتیمتر و حجم مفید 15 لیتر با هشت بخش استفاده گردید که در بافل هفتم اقدام به هوادهی شد تا طی آن آمونیاک در یک محیط هوازی به نیتریت و نیترات اکسید گردد.
یافته­ها: دنیتریفیکاسیون تقریباً به طور کامل در دو بخش ابتدایی راکتور بافلدار بی هوازی و به ترتیب با راندمان 60 تا 84 درصد حذف نیتروژن نیتراتی تا بخش چهارم اتفاق افتاد. همچنین حذف بار نیتروژن ورودی در شرایط ورود شوک بار نیتروژن (4 برابر میزان آخرین غلظت نیتروژن ورودی به راکتور) پس از گذشت یازده روز به شرایط اولیه بازگشت. جهت بررسی و پردازش اطلاعات دریافت شده در طی تحقیق، از روش شبکه عصبی مصنوعی نیز استفاده گردید بطوریکه میزان خطای مشاهده شده در 10 مورد آزمایش فرضی کمتر از 15 درصد بود.
نتیجه گیری: راکتور بافلدار بی هوازی تا غلظت ورودی mg/L 200 قابلیت رساندن غلظت نیتروژن نیتراتی موجود در فاضلاب به حد استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران (mg/L 50 برحسب نیترات و mg/L 10 برحسب نیتروژن) را دارا می باشد.

---

زمینه و هدف:  امروزه آلودگی آبهای سطحی و بویژه زیرزمینی به نیترات در برخی مناطق جهان در حال افزایش است. از آنجا که نیترات دارای اثرات بهداشتی و محیطی می باشد، افزایش آن در آب زیرزمینی منجر به غیرقابل استفاده شدن منابع آب زیرزمینی شده است. بنابراین همانگونه که نیاز به آب در سراسر جهان در حال افزایش است،  کاهش غلظت نیترات از آب شرب امری ضروری می باشد. پودر منیزیم فلزی پتانسیل مناسبی برای حذف نیترات در محیط آبی دارد. هدف این مطالعه بررسی موضوع کینتیک احیای شیمیایی نیترات توسط پودر منیزیم و آنالیز برخی فاکتورهای موثر بر دنیتریفیکاسیون شیمیایی است.
روش بررسی: غلظت نیترات در طول موج 220 نانومتر با اسپکترفوتومتر تعیین گردید. به منظور تعیین عملکرد راندمان حذف نیترات توسط منیزیم، از آب مقطر دوبار تقطیر برای آماده سازی معرفها و آب آلوده به نیترات استفاده شد. هر یک از آزمایشات سه بار تکرار و میانگین نتایج مورد بررسی قرار گرفت.
یافته­ها: از آنالیز کینتیکی مطالعات منقطع مشخص گردید که واکنش کاهش شیمیایی نیترات توسط پودر منیزیم با توجه به ثابت میزان واکنش مشاهده شده (K_obs) از نوع درجه اول می‌باشد. تاثیر شدت اختلاط بر میزان کاهش شیمیایی نشان ‌داد که دنیتریفیکاسیون توسط پودر منیزیم غالباً یک واکنش سطحی محدود شونده از لحاظ انتقال جرم می‌باشد. همچنین در این مطالعه مشخص شد که دوز منیزیم با K_obs رابطه دارد (99/0 < R²).
نتیجه­گیری: در این مطالعه مشخص گردید که دنیتریفیکاسیون کامل در یک محلول سنتتیک در طی چند دقیقه تماس با پودر منیزیم تحت شرایط اتمسفری و بدون کنترل pH در طی واکنش قابل دستیابی است. سرعت دنیتریفیکاسیون با پارامترهایی مانند زمان تماس، دوز منیزیم، میزان اختلاط و غلظت اولیه نیترات وابسته است.

---

زمینه و هدف: نیترات یکی از آلاینده های مهم آب می باشد که می تواند بر سلامتی انسان و حیوانات اثر و باعث اتروفیکاسیون منابع آب گردد لذا ممکن است حذف آن از منابع آب به وسیله سیستم های تصفیه لازم باشد. در این مطالعه، دنیتریفیکاسیون هیدروژنوتروفیک با استفاده از هیدروژن تولیدی توسط آهن ظرفیت صفر برای حذف نیترات و امکان پذیری استفاده از آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. 
روش بررسی: مطالعه به صورت منقطع در بطری های 250  میلی لیتری در دمای ^oC 35-20 در شرایط آنوکسیک انجام شده است. غلظت اولیه نیترات در mg N/L 20  تنظیم و در سه سری مجزا مورد آزمایش قرار گرفت. محیط های سری اول شامل باکتری های دنیتریفایر و Fe⁰ ، محیط های سری دوم فقط Fe⁰ ، و به محیط های سری سوم هیچ ماده ای اضافه نشده و به عنوان کنترل مورد استفاده قرار گرفته است. اثر Fe⁺²  و درجه حرارت نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است.
یافته ها: نتایج نشان داده است که در راکتور حاوی باکتری ها و Fe⁰ ، در طی دو روز 97 درصد نیترات احیا شده است در حالی که در محیطی که فقط از آهن ظرفیت صفر استفاده شده است فقط 30  درصد کاهش در دمای 30 درجه سانتیگراد را نشان داده است. Fe⁺²  تولیدی در اثر خوردگی Fe⁰  نیز می تواند به عنوان دهنده الکترون برای نیترات عمل نماید. احیای بیولوژیکی و شیمیایی نیترات متاثر از دما بوده و با کاهش دما میزان احیا نیترات کاهش می یابد.
نتیجه گیری: این مطالعه نشان داده است که استفاده از  Fe⁰ به عنوان منبع الکترون برای احیای بیولوژیکی نیترات قابل کاربرد بوده و استفاده از آن مضرات همراه با دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی معمول نظیر لجن تولیدی و گاز هیدروژن قابل انفجار را تا حدی مرتفع می نماید. 

---

زمینه و هدف: یکی از سیستم های تصفیه کامل برای فاضلاب های شهری و صنعتی، بیوراکتور غشایی است که پتانسیل قابل ملاحظه ای در بخش&thinspهای فرایندی و بهره برداری دارد. هدف از این مطالعه، بررسی مقایسه ای سیستم های تصفیه لجن فعال هوادهی گسترده (EAAS) و بیوراکتور غشایی مستغرق (SMBR) جهت تصفیه فاضلاب قوی در شرایط مشابه بوده است.
روش بررسی: لجن فعال مورد نیاز از تصفیه خانه پلاسکوکار سایپا تهیه شد. راکتور مورد استفاده از جنس پلکسی گلس، با حجم مفید 758 لیتر بوده که توسط یک بافل به دو بخش حوض هوادهی به حجم 433 لیتر و حوض ته نشینی ثانویه به حجم 325 لیتر تقسیم شد. غلظت اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) فاضلاب ورودی به سیستم های EAAS و SMBR به ترتیب بین mg/L 2700-500 و mg/L 5000-500 بود.
یافته ها: نتایج نشان داد که سیستم SMBR در مقایسه با سیستم EAAS پساب با کیفیت بسیار بهتری از لحاظ COD، اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی (BOD₅)، ذرات معلق کل (TSS) و نیتروژن تولید نمود. در سیستم SMBR، با افزایش غلظت COD، غلظت ذرات معلق مایع مخلوط (MLSS) و درصد حذف مواد آلی به طور منظم افزایش می یافت درحالی که این افزایش در سیستم SMBR نامنظم بود.
نتیجه گیری: میانگین نسبت BOD₅/COD در خروجی سیستم های EAAS و SMBR به ترتیب برابر 18/0±708/0 و 11/0±537/0 بود. این امر نشان داد که قابلیت تجزیه بیولوژیکی  مواد آلی موجود در پساب خروجی سیستم SMBR در مقایسه با سیستم EAAS به مراتب کمتر است. در حالی که فرایند نیتریفیکاسیون در سیستم SMBR به طور کامل انجام می شد، سیستم EAAS نتوانست به نیتریفیکاسیون کامل دست یابد.