بررسي كارايي راكتور ناپيوسته متوالي اصلاح شده انوكسيك/ هوازي در حذف مواد آلي و نيتروژن از فاضلاب

Evaluation of modified anoxic/aerobic sequencing batch reactor (SBR) performance for the removal of organic matter and nitrogen from wastewater

زمینه و هدف: تخلیه بیش از حد مواد خطرناك همچون تركیبات نیتروژن‌دار و تركیبات آلی به محیط زیست سبب بروز اثرات مخرب متعدد بر محیط زیست می‌شود. هدف از این مطالعه، بررسی عملكرد یك شكل اصلاح شده راكتور ناپیوسته متوالی (SBR) در حذف تركیبات نیتروژن‌دار و اكسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) است. روش بررسی: راكتور مورد نظر یك راكتور با جریان پیوسته رو به بالا و با خروجی منقطع بود. برای بررسی عملكرد این راكتور، ابتدا 4 چرخه متفاوت شامل هوادهی، ته‌نشینی و تخلیه (به ترتیب 3، 4، 6 و h8) طراحی شدند. سپس با استفاده از غلظت‌های متفاوت ازCOD   250-1500mg/L)) و آمونیاك (mg/L 40-100)، راندمان هر چرخه به تفكیك مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج نشان دادند كه همه فازها در حذف COD عملكرد بسیار مناسبی داشته‌اند. میانگین حذف COD برای فازهای 1، 2، 3 و 4 به ترتیب 91/7%، 91/5%، 92% و 92/7% به دست آمد. درصد حذف آمونیاك در فاز 3 و 4 با زمان چرخه 6 و h8 در غلظت ورودی mg/L40 به ترتیب 92/7% و 95/8% بود. نتیجه‌گیری: عملكرد فاز 4 (با زمان چرخه h8) در حذف تركیبات نیتروژن و مواد آلی بسیار زیاد بود. تلفیق مراحل انوكسیك و هوازی در این راكتور و فراهم كردن نیترات به عنوان گیرنده الكترون باعث عملكرد مناسب راكتور در حذف نیتروژن از فاضلاب شد، به طور كلی این راكتور با توجه به پیوسته بودن جریان جایگزین مناسبی برای سیستم‌های منقطع و حذف همزمان COD و نیتروژن است.

Background & Objectives: Excessive discharge of hazardous materials such as nitrogenous and organic compounds into the environment has negative impacts on the health of the aquatic environment. The main objective of this research was focused on evaluating the feasibility of using modified SBR reactor for the removal of nitrogenous compounds and chemical oxygen demand (COD). Materials & Methods: The experiments were performed using an up-flow continuous reactor with intermittent effluent. At first, four different cycles including aeration, settling, and decant (3, 4, 6, and 8 h) were designed for the performance of the reactor. Then, the efficiency of each cycle was determined for different concentrations of COD (250-1500 mg/L) and ammonia (40-100 mg/L). Results: Data demonstrated that all cycles had very good performances for the removal of COD. The average COD removal efficiencies of phases 1 through 4 were 91.7, 91.5, 92, and 92.7% respectively. The average NH4+ removal efficiencies of phase 3 and 4 were 92.7 and 95.8% respectively. Conclusion: The performance of phase 4 (with the cycle of 8 h) for the removal of nitrogen compound and COD was particularly high. The combination of anoxic and aerobic cycles in the reactor and providing nitrate as an electron receptor had the best performance for the removal of nitrogen from wastewater. Therefore, the continuous up-flow reactor was a good alternative to batch reactor in removing nitrogen compound and COD simultaneously.