بررسی عملکرد و مدل‌سازی فرایند بیوفیلمی با بستر متحرک به‌منظور حذف ترکیبات مغذی از فاضلاب

Abstract

در این تحقیق، کارایی فرایند بیوفیلمی با بستر متحرک به‌منظور تصفیه بیولوژیکی فاضلابهای حاوی مواد مغذی بررسی شد. فرایند مذکور به‌صورت چهار راکتور جداگانه بی‌هوازی، آنوکسیک و هوازی ساخته شد که به‌صورت سری راهبری شدند. از بیوراکتورها به‌صورت پیوسته و در بارگذاری‌های مختلف ازت و فسفر و زمان‌های ماند هیدرولیکی مختلف بهره برداری شد. در ادامه برای مدل‌سازی بیولوژیکی فرایند از سه مدل حذف آلاینده مرتبه اول، مدل گراو‌ و مدل استوور-کین‌کانن استفاده شد. بر اساس نتایج حاصله و در شرایط بهینه راهبری در راکتور هوازی، نیتریفیکاسیون تقریباً کاملی با متوسط راندمان حذف کل نیتروژن کلدال برابر با 99/72 درصد به وقوع پیوست. متوسط میزان نیتریفیکاسیون ویژه در این راکتور معادل با g NOx-N/kg VSS.h 1/92 بود. در طول مطالعه مشخص شد که میزان حذف فسفر در راکتور هوازی، از لحاظ آماری ارتباط معنی‌داری با میزان آزاد سازی فسفر در راکتور بی‌هوازی دارد. به‌طور کلی نتایج نشان داد که در شرایط بهینه، متوسط راندمان حذف نیتروژن کل و فسفر به‌ترتیب معادل با 9/80 و 8/95 درصد است. در نهایت و با توجه به تحلیل سینتیکی حذف ازت و فسفر، مدل استوور-کین‌کانن به‌عنوان مدل مناسب برای مدل‌سازی فرایند بیوفیلمی با بستر متحرک انتخاب شد.