حذف نیترات از آب با استفاده از کنسرسیوم باکتری‌های دنیتریفایر تثبیت شده بر روی کربن فعال در یک راکتور بستر شناور

Abstract

مقدمه: یون‌های حاوی نیتروژن نظیر نیترات در برخی منابع آب در غلظت‌‏های بالا موجود می‌باشد. این آلاینده باعث ایجاد مشکلات بهداشتی مثل سندرم بچه آبی در نوزادان و احتمال تشکیل ترکیبات سرطان زا در آب و ایجاد سرطان دستگاه گوارش می‌شود لذا حذف آنها از منابع آب ضرورت دارد. دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی یکی از روش‌های مؤثر در حذف نیترات می‌باشد که در این راستا می‌توان از راکتورهای بستر شناور استفاده نمود. هدف از این مطالعه ارزیابی راکتور بستر شناور با بستر کربن فعال در حذف نیترات از آب می‌باشد. مواد و روش‌ها: باکتری‌های دنیتریفایر جداسازی شده از فاضلاب کارخانه شیر خرم‌آباد بر روی کربن فعال گرانولی تثبیت شده و از آن به عنوان بستر در راکتور بستر شناور برای حذف نیترات استفاده شد. وضعیت تثبیت با تهیه تصویر میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. حذف غلظت 200-50 میلی‌گرم بر لیتر نیترات از آب با زمان ماند 3-1 ساعت مورد ارزیابی قرار گرفت. این مطالعه تحت شرایط آنوکسیک انجام شد. همچنین اثرات شرایط بهره برداری نظیر زمان ماند هیدرولیکی، pH، غلظت اولیه نیترات، بار ورودی و نوع منبع کربن نیز مورد بررسی قرار گرفت. بحث و نتیجه‌گیری: این مطالعه نشان داد که کربن فعال گرانولی می‌تواند سایت مطلوبی را برای چسبیدن باکتری‌های دنیتریفایر تأمین نموده و به عنوان بستر، دنیتریفیکاسیون آب را در راکتور بستر شناور به خوبی انجام دهد. یافته‌ها: نتایج آزمایشات نشان داد که بیش از 94 درصد نیترات با زمان ماند 3-2 ساعت (غلظت نیترات ورودی 200-50 میلی‌گرم بر لیتر) حذف شده و با این راندمان تجمع نیتریت و آمونیاک وجود نداشت و غلظت نیترات، نیتریت و آمونیاک در آب خروجی در غلظت‌های ورودی 100-50 میلی‌گرم بر لیتر در حد استاندارد آب آشامیدنی بود. تا میزان بار ورودی kgNO3-N•m-3•day-1 4/2 کیفیت آب آشامیدنی برای نیترات موجود در آب تصفیه شده فراهم شد. همچنین حداکثر نرخ دنیتریفیکاسیون (kgNO3-N•m-3•day-145/3) برای میزان بار ورودی kgNO3-N•m-3•day-1 8/4 ایجاد گردید.