بررسي كارايي راكتورهاي بافل‌دار بي‌هوازي با بسترمدياي ثابت و چرخان براي تصفيه فاضلاب شهري

Performance Evaluation of Fixed and Rotating Bed Anaerobic Baffled Reactors for Municipal Wastewater Treatment

زمینه و هدف: راكتور بافل‌دار بی‌هوازی با توجه به مزایایی مانند هزینه ساخت و راهبری كمتر نسبت به روش‌های هوازی تصفیه فاضلاب بویژه برای جوامع كوچك مورد توجه است. با وجود این، نیاز است این سامانه برای ارتقا و غلبه بر محدودیت‌هایش مطالعه گردد. هدف اصلی این تحقیق بررسی كارایی راكتورهای بافل‌دار بی‌هوازی با بستر مدیای ثابت (FABR) و چرخان (RABR) در مقیاس آزمایشگاهی و شرایط میدانی برای تصفیه فاضلاب شهری و تعیین عملكرد هركدام با توجه به تامین استانداردهای دفع پساب است. روش بررسی: این مطالعه در تصفیه‌خانه فاضلاب شهر خوی انجام گردید. راكتور FABR به مدت 267 روز با زمان‌ ماند هیدرولیكی h 48-18 و راكتور  RABRبه مدت 90 روز با چرخش بستر مدیای rpm 10-50 راهبری شد. تغذیه راكتورها به‌صورت درخط از كانال فاضلاب بود. از ورودی و خروجی سامانه‌ها نمونه‌برداری تركیبی 24 ساعته به تعداد 224 بار انجام و پارامترهای COD, BOD, TSS, VSS, TKN, TP اندازه‌گیری گردید. یافته‌ها: راه‌اندازی راكتور 107 روز طول كشید. خروجی راكتور 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 هیچكدام از زمان های ماند نتوانست استاندارد خروجی مواد مغذی را تامین كند. نتیجه‌گیری: FABR سامانه مناسبی برای تصفیه فاضلاب شهری هست اما با توجه به حذف ناكافی مواد مغذی ضروری است، پساب خروجی آن با یك روش هوازی تصفیه تكمیلی گردد و یا با توجه به مفید بودن خروجی راكتور در آبیاری زمین‌هایی با خاك كشاورزی فقیر بصورت زیرسطحی مورد استفاده قرار گیرد.

Background and Objective: Being low cost of building and operation, anaerobic baffled reactor is considered superior to aerobic methods of wastewater treatment, especially for small communities. However, it needs to be studded for upgrade and overcome of its limitations. The purpose of this study was to evaluate the performance of FABR and RABR reactors for the municipal wastewater treatment at laboratory scale and in field conditions to determine their optimum conditions in reaching effluent discharge standards. Materials and Methods: This study was conducted in Khoy wastewater treatment plant. FABR was operated for 267 days with hydraulic retention time of 18-48 h and RABR was operated for 90 days with media bad rotation of 10-50 rpm. The reactors were fed in line from the wastewater canal. Using composite sampling, 224 samples were taken from the inflow and outflow of the reactors and each sample was analyzed for parameters of COD, BOD, TSS, VSS, TKN, and TP. Results: The reactor startup took about 107 days. FABR removal efficiency was 93-80, 21-10, and 30-21% for COD, TKN, and PO4 respectively at HRT of 48-18 h. FABR reached effluent disposal standard of TSS, COD, and BOD in all conditions and optimum HRT of 36 h. RABR reached to these standards at HRT 24 h and 50 rpm. However, none of them could meet the nutrient effluent standards. Conclusion: FABR is an appropriate system for municipal wastewater treatment but for reaching N and P effluent standard, it should be combined with aerobic post-treatment. Moreover, in order to reuse the reactorʹs nutrient-rich effluent for irrigation; it can be reused as subsurface irrigation.