حذف نيترات از آب آشاميدني با استفاده از ارگانيسم‌هاي دنيتريفاير اتوتروف در راكتور با بستر شناور

Drinking Water Denitrification using Autotrophic Denitrifying Bacteria in a Fluidized Bed Bioreactor

MicrosoftInternetExplorer4 زمينه و هدف: آلوده شدن منابع مختلف آب آشاميدنی به نيترات می‌تواند اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان داشته باشد. مشكلات موجود در استفاده از فناوری های فيزيكوشيميايی حذف نيترات، لزوم استفاده از فرايندهای دنيتريفيكاسيون بيولوژيكی از آب را كه دارای كمترين اثرات جانبی باشند مطرح نموده است. هدف از انجام اين پژوهش حذف نيترات از آب اشاميدنی با استفاده از باكتری‌های خودپرور رشد يافته بر روی بستر كربن فعال اصلاح شده با گوگرد عنصری در راكتور با بستر شناور است.روش بررسی: در اين مطالعه پس از اصلاح كربن فعال با گوگرد عنصری به عنوان بستر رشد ميكروبی و خالص‌سازي ارگانيسم‌های دنيتريفاير اتوتروفيك، يك راكتور با بستر شناور در مقياس آزمايشگاهي مورد استفاده قرار گرفته و كارايی آن در حذف نيترات و ساير پارامترهای شيميايی آب نظير pH، نيتريت، سختی، كدورت و كل كربن آلی در غلظت نيترات ورودی mg/L 90 بر حسب ازت و در زمان‌های مختلف هيدروليكی 53h/5، 94/2، 4/2 و 5/1 مورد بررسی قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج اين مطالعه نشان داد كه زمان ماند هيدروليكی در راكتور با بستر شناور بر ميزان حذف نيترات تاثيرگذار بوده و زمان ماند هيدروليكی بهينه h 4/2 ساعت بوده است. در اين شرايط بالاترين ميزان حذف نيترات بيش از 98% و غلظت نيتريت در آب تصفيه شده كمتر از mg/L 1 است. هم‌چنين ميزان سختی در آب خروجی از راكتور به علت  استفاده از بی‌كربنات سديم به عنوان منبع كربن جهت رشد باكتری‌هاي دنيتريفاير در مقايسه با سختی آب ورودی تغييری نداشته است. مقدار كدورت، كل كربن آلی و  pH در آب خروجی از راكتور منطبق با استانداردهای كيفی آب آشاميدنی است. نتيجه‌گيری:  نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه امكان استفاده ازكربن فعال اصلاح شده با گوگرد عنصری به عنوان بستر رشد ميكروبی و منبع تامين انرژی به منظور رشد باكتری‌های خودپرور در يك راكتور با بستر شناور جهت حذف نيترات از آب آشاميدنی وجود دارد. /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-theme-font:minor-fareast; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}

MicrosoftInternetExplorer4 Background and Objectives: Contamination of drinking water sources with nitrate may cause adverse effects on human health. Due to operational and maintenance problems of physicochemical nitrate removal processes, using biological denitrification processes have been performed. The aim of this study is to evaluate nitrate removal efficiency from drinking water using autotrophic denitrifying bacteria immobilized on sulfur impregnated activated carbon in a fluidized bed bioreactor. Materials and Methods: After impregnating activated carbon by sulfur as a microorganism carriers and enrichment and inoculation of denitrifying bacteria, a laboratory-scale fluidized bed bioreactor was operated. Nitrate removal efficiency, nitrite, turbidity, hardness and TOC in the effluent were examined during the whole experiment under various conditions including constant influent nitrate concentration as 90 mg NO3--N/l corresponding to different HRT ranging from 5.53 to 1.5 hr. Results: We found that  the denitrification rates was depended on the hydraulic retention time and the nitrate removal efficiency was up to 98%  and nitrite concentration was lower than 1mg/l at optimum HRT=2.4 hr respectively. Moreover, there was no difference in hardness between influent and effluent due to supplying sodium bicarbonate as carbon source for denitrifying bacteria.  However pH, TOC, hardness, and turbidity of the effluent met the W.H.O guidelines for drinking water.  Conclusion: This study demonstrated that an innovative carrier as sulfur impregnated activated carbon could be used as both the biofilm carrier and energy source for treating nitrate contaminated drinking water in the lab-scale fluidized bed bioreactor. /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-theme-font:minor-fareast; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}