بهینه سازی دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی در راکتورهای با بستر ثابت و جریان رو به بالا در تصفیه آب

در تحقیق حاضر بهینه سازی شرایط عملکرد بیوراکتورهای دنیتریفیکاسیون با بستر ثابت و جریان رو به بالا مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از یک راکتور مکعب مستطیلی شکل در مقیاس آزمایشگاهی که از ورقه های موج دار از جنس PVC پر شده بود، استفاده شد. جهت تامین میکروارگانیسم از یک راکتور SBR بی هوازی جهت القای باکتری استفاده گردید و پس از یک ماه چرخش خوراک راکتور آماده بهره برداری شد. باکتری کشت داده شده در این تحقیق سودوموناس الکالی ژنز بود.
آزمایش ها نشان داد که در محدوده زمان ماند هیدرولیکی مورد آزمایش (از نیم ساعت تا 48 ساعت) مقادیر درصد حذف نیترات با غلظت ورودی 100 میلی گرم در لیتر بسیار بالا (حداقل به میزان 93% با غلظت خروجی 9/6 میلی گرم در لیتر) و مستقل از این پارامتر می باشد. در صورتی که در مورد COD باقی مانده، اثر افزایش زمان ماند هیدرولیکی در درصد حذف این پارامتر محسوس تر بود (حداقل به میزان 80% با غلظت 25 میلی گرم در لیتر). در مورد نیتریت (محصول واسطه واکنش دنیتریفیکاسیون) در زمان های ماند هیدرولیکی بیشتر از یک ساعت غلظت این پارامتر از حد چند صدم میلی گرم در لیتر فراتر نرفت. در صورتی که در زمان ماند هیدرولیکی نیم ساعت، مقدار غلظت به نحو شدیدی رو به افزایش گذاشت. بر اساس نتایج حاصله با افزایش نسبت C/N (با استفاده از اتانل به عنوان ماده کربنی) درصد حذف نیترات بالا رفته و غلظت نیتریت و COD باقی مانده کاهش می یابد. مقدار بهینه C/N (در زمان ماند هیدرولیکی یک ساعت و غلظت نیترات ورودی به میزان 100 میلی گرم در لیتر) برابر با 6/1 به دست آمد. در این نسبت غلظت نیترات، نیتریت و COD باقی مانده در خروجی به ترتیب برابر با مقادیر 7/3، 3/7 و 09/0 میلی گرم در لیتر اندازه گیری شد.
این تحقیق هم چنین نشان می دهد که گرچه با افزایش غلظت نیترات ورودی غلظت نیترات خروجی زیاد می شود، ولی بازدهی حذف نیترات تقریبا ثابت می ماند. (با 2% اختلاف حداکثر به میزان 96%). این مسئله در مورد نیتریت مشاهده نشد. غلظت نیتریت باقی مانده در خروجی به نحو شدیدی متاثر از غلظت نیترات ورودی بود که این مشکل با بهینه سازی زمان ماند هیدرولیکی راکتور مرتفع شد در مجموع بهینه سازی شرایط بیودنیتریفیکاسیون منجر به کسب نتایج موفقیت آمیزی در حذف نیترات از آب آشامیدنی شد.