ارزيابي كاربرد فرايند ناپيوسته متناوب با رشد چسبيده بي هوازي-هوازي در حذف ارتوفسفات از فاضلاب تصفيه شده مرحله ثانويه در مقياس آزمايشگاهي

Performance Evaluation of Anaerobic-Aerobic Attached Sequencing Batch Reactors in Lab Scale for the Removal of Orthophosphate

مقدمه: براي حذف فسفر از فاضلاب، روش هاي مختلف تصفيه با استفاده از سيستم هاي شيميايي، فيزيكي و زيست شناختي به كار گرفته مي شود. سيستم راكتور ناپيوسته متوالي(SBR) يك فرايند اصلاح شده لجن فعال است كه مي تواند فسفر مازاد را از فاضلاب شهري جدا نمايد. هدف اين مطالعه، ارزيابي كاربرد فرايند ناپيوسته متناوب با رشد چسبيده بي هوازي- هوازي در حذف ارتوفسفات از فاضلاب تصفيه شده مرحله ثانويه در مقياس آزمايشگاهي است كه به تعيين اثر تغيير زمان مرحله بي هوازي بر كارايي سيستم FSBR در حذف ارتوفسفات، تغيير توالي مراحل و اثر تناسب زماني بر بازدهي حذف فسفات مي -پردازد. مواد و روش ها: در اين تحقيق از يك راكتور FSBR با حجم مفيد 29 ليتر با كاربرد قطعات پلاستيكي مناسب به عنوان بستر چسبيده استفاده گرديد. تغذيه فاضلاب مصنوعي به كمك نشاسته، گلوكز، اوره وداي هيدروژن آمونيوم فسفات انجام شد. COD فاضلاب مصنوعي معادل mg/l35 در نظرگرفته شده و ميزان نيتروژن و فسفر آن به ترتيب mg/l26، mg/l12 برآورد گرديد. تصفيه با چرخه سيستم 24 ساعته شروع شد. تعداد دوره هاي بهره برداري 5 دوره و تعداد روز كاري در هر دوره بهره برداري 5 روز بود. در چهار دوره بهره برداري، مراحل FSBR به ترتيب شامل پرشدن، بي هوازي، هوازي، سكون و تخليه بوده و زمان فاز بي هوازي در دوره اول، دوم، سوم وچهارم بهره برداري به ترتيب 4، 6، 8 و 10 ساعت بود. در دوره پنجم بهره برداري، مراحل به ترتيب شامل پرشدن، هوازي، بي هوازي، سكون و تخليه بوده و زمان بي هوازي 8 ساعت در نظر گرفته شد. يافته هاي پژوهش: بازدهي حذف فسفر در دوره اول، دوم، سوم و چهارم بهره برداري به ترتيب 5/57 درصد، 33/52 درصد، 83/55 درصد و 08/33 درصد مي باشد و در دوره پنجم هيچ گونه كاهشي مشاهده نشد. بحث و نتيجه گيري: نتايج مطالعه نشان داد كه با زمان ماند بي هوازي 4 ساعت، يعني كمترين زمان ماند بي هوازي حذف فسفر داراي بازده بيشتري بوده اما با تغيير توالي از فاز بي هوازي به هوازي در شروع كار، بازدهي به شدت كاهش يافته و در عمل ميزان فسفر خروجي نسبت به ورودي افزايش يافت.

Introduction: For phosphorus removal, diff-erent methods of water treatment system using chemical, physical and biological sys-tems have been used. Sequencing batch reactor system (SBR) is a modified active-ated sludge processes that can remove the excess phosphorus from the municipal wa-stewater. In this study, we evaluated the application of SBR for orthophosphate rem-oving from the secondary treated waste-water in lab scale, and determined the effects of anaerobic detention time, seque-nceing alternatives and the time proport-ioning on the phosphorous removal efficie-ncy. Materials & Methods: In this study, a FS-BR with the useful volume of 2 liters was used and plastic spices were applied as atta-ched growth bed. Synthetic wastewater fe-eding was made by using of the starch, glucose, and urea and dihydrogen amm-onium phosphate. COD of the wastewater was equal to 35 mg/l and the nitrogen and phosphorus content was estimated to be 26 and 12 mg/l, respectively. Treatment began with a 24-hour cycle. The numbers of oper-ational series were 5 and the numbers of running days were 5 days. In 4 series of the operations, the FSBR steps were filling, anaerobic phase, aerobic phase, rest and di-scharge, and anaerobic detention time series of the operation steps first, second ,third and fourth serial were 4, 6, 8 and 10 hours, respectively. In fifth series of opera-tion, the steps were filling, anaerobic phase, aerobic phase, rest and discharge, respecti-vely. Findings: Our study showed that the phosp-horus removal efficiencies for first to fourth series of the operations were 57.5%, 52. 33%, 55.83% and 33.08%, respectively and for the fifth series of the operations, there was no any phosphorous removal efficie-ncy. Discussion & Conclusion: Results of the study showed that by decreasing the anaer-obic phase detention time to 4 hours (the minimum time), the phosphorous removal efficiency was the maximum, but by seque-nce changing from anaerobic to the aerobic phase at the beginning step, the phosph-orous removal was decreased severely.