بهینه‎سازی حذف فسفات از فاضلاب صنعتی در رآکتور ناپیوسته متوالی و واحد هوادهی گسترده

امروزه به‌دلیل نیاز فزاینده به آب، حفاظت از منابع آبی در مقابل آلودگی‌ها به ویژه جلوگیری از نشت فاضلاب و استفاده مجدد پساب، یکی از اولویت‌های اصلی جوامع بوده و سرمایه‌گذاری گسترده برای تصفیه فاضلاب، امری اجتناب‌ناپذیر شده است. برای دستیابی به کارایی مناسب تصفیه با حداقل هزینه، پایش پیوسته فرایندهای بهره‌برداری متناسب با تغییرات کمّی و کیفی فاضلاب ورودی موردنیاز است؛ به همین دلیل، توسعه ابزارهای لازم و شبیه‌سازی عملکرد سیستم‌های تصفیه فاضلاب، اهمیت بیشتری یافته است. در این پژوهش، شبیه‌سازی عملکرد تصفیه‌خانه فاضلاب صنعتی در نرم‌افزار biowin برای حذف بیولوژیکی و شیمیایی فسفر، و تغییر برنامه عملکردی سیستم رآکتور ناپیوسته متوالی برای دستیابی به بهترین کارایی، انجام شد و شرایط مختلف بهره‌برداری با تلفیق بازگشت لجن به واحد بی‌هوازی، تبدیل واحدهای بی‌هوازی سری دوم به هوازی و تزریق مقدار مختلف نیتروژن به واحد هوازی در دو سیستم sbr و mbbr، تحلیل شد. بنابر نتایج به‌دست آمده در سیستم sbr، بهترین شرایط کارکرد با تلفیق بازگشت لجن به میزان m^3/day 1.27 از مخزن ته‌نشینی به واحد بی‌هوازی، تبدیل واحدهای بی‌هوازی سری دوم به واحد هوازی و تزریق محلول نیتروژن g/l 10 با دبی m3/day 1 به‌دست آمد؛ به‌طوری‌که بعد از گذشت 2 هفته میزان فسفات در خروجی تصفیه‎خانه به صفر کاهش یافت. در سیستم mbbr، هر یک از راه‌حل‎های تزریق منبع نیتروژن، هوادهی کافی و تزریق آلوم، می‎تواند غلظت فسفات در پساب خروجی را به صفر کاهش دهد. نرخ تزریق نیتروژن و درصد بازگشت لجن در سیستم sbr و انتخاب دوز مناسب تزریق آلوم و میزان هوادهی در سیستم mbbr متغیرهای کلیدی تصفیه فاضلاب هستند؛ برای دستیابی به شرایط بهینه حذف فسفر، حد مطلوب هر یک از این متغیرهای اصلی با شبیه‌سازی و در نظرگیری عوامل فنی، اجرائی و اقتصادی، انتخاب می‌شود.

optimization of phosphate removal in industrial wastewater treatment plant in sbr and mbbr units

nowadays, due to the increasing need for water, protection of water resources against pollution, especially prevention of dirt leakage and reuse of sewage, is one of the main priorities of societies, and extensive investment for sewage treatment has become inevitable. in this research, the simulation of the performance of the industrial wastewater treatment plant in the biowin software for the biological and chemical removal of phosphorus, and the change of the functional program of the sequential discontinuous reactor system in order to achieve the best efficiency, were carried out. according to the obtained results, in the sbr system, the best working conditions are found by combining the sludge return of 1.27 m3/day from the sedimentation tank to the anaerobic unit, converting the second series anaerobic units to the aerobic unit and injecting a nitrogen solution of 10 g/l with a flow rate of 1 m3/day; so that after two weeks, the amount of phosphate at the outlet of the refinery decreased to zero. in the mbbr system, any of the nitrogen source injection solutions, adequate aeration and alum injection can reduce the phosphate concentration in the effluent to zero. nitrogen injection rate and sludge return percentage in sbr system and selection of appropriate dose of alum injection and aeration rate in mbbr system, are the key variables of wastewater treatment. in order to achieve the optimal conditions for phosphorus removal, the optimal limit of each of these main variables is selected by simulating and considering technical, executive and economic factors.