fa بهینه سازی حذف نیتروژن از فاضلاب مصنوعی از طریق حذف مرحله نیترات زایی از یک راکتور بیوفیلمی بستر ثابت فاضلاب wastewater پژوهشي Research <p dir="RTL" style="text-align: justify;"><strong>زمینه و هدف</strong>: 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 <span dir="LTR">(Partial Nitrification)</span> به عنوان یکی از روش‌های نوین حذف نیتروژن بررسی گردید.</p> <p dir="RTL" style="text-align: justify;"><strong>روش بررسی:</strong> افزایش بازدهی نیترات زایی و نیترات زدایی هم زمان <span dir="LTR">(SND)</span> به کمک نیترات زایی جزئی از راه نیتریت زایی &ndash; نیتریت زدایی <span dir="LTR">(Nitritation/Denitritation)</span> در راکتور بیوفیلمی بستر ثابت بررسی شد. در این روش ابتدا آمونیوم توسط باکتری‌های اکسید کننده آمونیاک <span dir="LTR">(AOB)</span> به نیتریت تبدیل شد ولی فعالیت باکتری‌های اکسید کننده نیتریت <span dir="LTR">(NOB)</span> به دلیل کمبود اکسیژن محلول <span dir="LTR">(DO)</span> مورد نیاز آنها، محدود شد. به عنوان شاخص تعیین کننده پیشرفت فرایند، از پایش مقدار پتانسیل اکسایش-کاهش <span dir="LTR">(ORP)</span> و بررسی نقاط عطف نمودار آن نسبت به زمان استفاده شد.</p> <p dir="RTL" style="text-align: justify;"><strong>یافته‌ها:</strong> یافته‌ها نشان داد که در پریود دوم با اکسیژن محلول ثابت برابر با 0/5<span dir="LTR">mg/L</span>، درصد انباشتگی نیتریت <span dir="LTR">(NAR)</span> بالاتر از پریود اول با کاهش مرحله‌ای اکسیژن محلول از 1 تا&nbsp;0/5<span dir="LTR">mg/L</span> 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 <span dir="LTR">(C/N)</span> 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.</p> <p dir="RTL" style="text-align: justify;"><strong>نتیجه‌گیری:</strong> 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 0/5<span dir="LTR">mg/L</span>، بالاترین بازدهی نیترات زایی و نیترات زدایی هم زمان و بالاترین درصد انباشتگی نیتریت به دست آمد.</p> <p style="text-align: justify;"><strong>Background and Objectives</strong>: In order to optimize wastewater nitrogen removal and to reduce the problems of entering nutrients in final receptors, for example, a lake, partial nitrification, as a novel nitrogen removal method, was studied.</p> <p style="text-align: justify;"><strong>Materials and Methods</strong>: The efficiency of simultaneous nitrification and denitrification (SND) in partial nitrification through nitrification/denitrification in fixed-film reactor was surveyed. In this process, ammonium was converted to nitrite by ammonium oxidizing bacteria (AOB) but the activity of nitrite oxidizing bacteria (NOB) was limited at low dissolved oxygen (DO) level. The inflection points of oxidation-reduction potential (ORP) profile were used as the indicators of process optimization.</p> <p style="text-align: justify;"><strong>Results:</strong> This research showed that in period 2 at fixed DO level of 0.5 mg/L, nitrite accumulation rate (NAR) was higher than period 1 in which DO was declined from 1 to 0.5 mg/L. In contrast to period 1, SND efficiency was reduced in period 2. In period 3, by increment of the carbon to nitrogen ratio (C/N) to 12.5, NAR increased to 71.4 % and SND efficiency increased to 96.7%. In the long term analysis of proposed method, SND efficiency was, at least, 90%.&nbsp;&nbsp;&nbsp;</p> <p style="text-align: justify;"><strong>Conclusion</strong>: Proper C/N ratio and minimum DO level resulted in higher nitrogen removal efficiencies than the operation in which DO was decreased during aerobic phase. By using a fixed-film reactor and without considering an anoxic step, at DO level of 0.5 mg/L, maximum SND efficiency and maximum NAR would be achieved.&nbsp;</p> راکتور بیوفیلمی بستر ثابت, حذف نیتروژن Fixed-Film reactor, Nitrogen removal 69 80 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-672-1&slc_lang=fa&sid=1 M Hajsardar مهدی حاج سردار hajsardar@hotmail.com Yes Department of Environmental Engineering, Faculty of Environment and Energy, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات S.M Borghei سیدمهدی برقعی mborghei@sharif.edu No Department of Chemical and Petroleum Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف A.H Hassani امیر حسام حسنی ahhassani@gmail.com No Department of Environmental Engineering, Faculty of Environment and Energy, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات A Takdastan افشین تکدستان afshin_ir@yahoo.com No Environmental Technologies Research Center, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz, Iran دانشکده بهداشت محیط و عضو مرکز تحقیقات فناوری های زیست محیطی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز