حذف موثر فسفر از فاضلاب با استفاده از روش بیولوژیکی باردنفو اصلاح شده

محورهای موضوعی : آب و محیط زیست

فیض الله پاسره ¹ , سید مهدی برقعی ² , سید نظام الدین حسینی ³ , امیر حسین جاوید ⁴

1 - دانشجوی دکتری مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
2 - استاد، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.
3 - دانشیار مجتمع تولیدی تحقیقاتی انستیتو پاستور ایران، تهران، ایران*(مسوول مکاتبات).
4 - دانشیار دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاداسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1395/07/23 تاریخ پذیرش : 1395/12/20 تاریخ انتشار : 1396/10/01

کلید واژه: فسفر, باردنفو اصلاح شده, فاضلاب, حذف بیولوژیکی,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: مدیریت صحیح فاضلاب یکی از مهم ترین مسایل محیط زیستی می باشد، مواد آلی و نوترینت ها از جمله ترکیبات فسفر از آلاینده های بالقوه آب های پذیرنده می باشند. انتشار فسفر از پساب تصفیه خانه فاضلاب شهری به محیط زیست یکی از دلایل اصلی پدیده شکوفایی آب است. بنا براین هدف از این مطالعه تعیین میزان نوترینت ها و مواد آلی فاضلاب شهر یاسوج و میزان حذف بهینه نوترینت ها از جمله فسفر کل توسط سیستم باردنفو اصلاح شده پرداخته است. روش بررسی: مطالعه حاضر از نوع توصیفی- مقطعی بوده، روش نمونه برداری به صورت نمونه برداری مرکب (Composite Sampling)و جامعه مورد مطالعه نمونه های اخذ شده از ورودی سیستم تصفیه (بعد از سیستم آشغال گیر) و خروجی سیستم تصفیه (بعد از ته نشینی) می باشد. جهت شناسایی عوامل تاثیرگذار بر حذف فسفر از پایلوت باردنفو اصلاح شده استفاده شد مقدار حذف نیترات، فسفات کل،COD و BOD5به مدت 9 ماه مورد ارزیابی قرار گرفت. در پایان داده های جمع آوری شده با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 16 مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند. یافته ها: با توجه به نتایج بدست آمده، میانگین COD ورودی در سیستم (54/228±55/674)، فسفر ورودی (8/4±26/21)، نیترات ورودی (63/19±91/25)، BOD ورودی (66/106±33/378) میلی‌گرم در لیتر و مقدار pH ورودی (35/0±22/7) بود. بین میزان COD ورودی و درصد حذف فسفر ارتباط معنا داری وجود دارد (004/0P.value=) ولی بین pH ورودی و درصد حذف فسفر ارتباط معناداری وجود ندارد ( 339/0P.value= ). بیش ترین حذف فسفر در زمان توقف سلولی 15 روزه (72/69%) مشاهده شد. بازگشت داخلی 200% نیز (96/68%) بیش ترین درصد حذف فسفر را نشان داد. نتیجه گیری: طبق اطلاعات بدست آمده، شرایط بهینه برای حذف فسفر، 15SRT= ،1-5/0 HRT= در تانک بی هوازی، درصد بازچرخش داخلی 200%، درصد لجن برگشتی 75% و حفظ 3-2 DO= نشان داده شد. بنابراین با توجه اطلاعات بدست آمده، براى زدایش فسفر علاوه بر روش های فیزیکى و شیمیایى می توان از فرآیندهاى زیستى اصلاح شده استفاده کرد. دراین سامانه ها با قرار دادن یک مرحله بی هوازی درابتدای فرآیند، حذف فسفر بهبود می یابد. و این روش می تواند جایگرین مناسبی برای تصفیه خانه هایی که با سیستم لجن فعال کار می کنند باشد.

چکیده انگلیسی:

Abstract Background and Objective: Proper management of sewage is one of the most important environmental issues, organic matter and nutrients, including phosphorus compounds, are the potential pollutants of the receiving waters. Release of phosphorus from municipal wastewater treatment plant effluent to the environment is one of the main reasons for the phenomenon of the Eutrophication. Therefore, the aim of this study was to determine the amount of nutrients and organic matter in wastewater of Yasouj city and efficient removal of nutrients such as total phosphorus by modified Bardenpho system. Method: This is a cross-sectional study. The sampling method as Composite Sampling and study population was samples of treatment system input (after screening system) and output of treatment system (after sedimentation). In order to identify of affecting factors on phosphorus removal use of modified Bardenpho pilot. The amount of nitrate, total phosphate, COD and BOD5 removal for 9 months was evaluated. The collected data were analyzed by using SPSS software (version 16). Findings: According to the results, the average of input COD in system (674.55±228.54), input phosphorous (21.26±4.8), input nitrate (25.91±19.63), input BOD (378/33±106/66) mg per liter and the input pH (7.22±0.35). There is a significant Relationship between the input COD and percentage of phosphorus removal (P.value=0/004), but there is not significant relationship between the pH input and phosphorus removal percentage (P.value=0.339). Most phosphorus removal was observed in Solids Retention Time (SRT) of 15 days (69.72%). Internal recycle of 200 percent (68/96%) showed the highest percentage of phosphorous removal. Discussion and Conclusion: According to obtained information, the optimum conditions for phosphorus removal showed SRT =15, HRT =0/5-1 in anaerobic tank, the internal recycle percentage of 200%, recycled activated sludge (75%) and keep the DO =2-3. Therefore, for removal of phosphorus addition of physical and chemical methods can use of modified biological processes. In this systems, by replacing of an anaerobic stage at the beginning of the process, improve phosphorus removal. This method can be a good alternative to treatment plants with activated sludge system.

منابع و مأخذ:

1. Sartaj M, Fathollahi Dehkordi F, Filizadeh Y, 2004, Survey of pollutant Resources, self-purification ability and operation of Wetland in reduction and elimination of industrial agricultural and municipal pollutants, National congress of Civil Engineering, Iran.


2. Metcalf and Eddy Inc, 2003, Wastewater engineering: treatment and Reuse. 4 Edition. Mc Graw: Hill.


3. Alleman J.E., 2000, “The History of Fixed-Film Wastewater Treatment Systems”,Article- Biofilmhistory, html,


4. Naddaf K, 2001, sewage treatment, second edition, the Ministry of Construction and Training.


5. Samadi A,2004, optimization of operating conditions in activated sludge wastewater treatment systems, dairy factories, Iran University of Science and Technology, No. 5- 3.


6. Imhof S., K., 1989, "Handbook of Drainage and Wastewater Disposal", John Wiley & Sons.


7. Avcioglu E, orhon D, 1998, sozen, A new method for the assessment of hetrothrophic endogenous respiration rate under aerobic and anoxic condition; 38(8- 9): 95-103


8. Hassani A,2009, review the performance of aeration systems (activated sludge) in wastewater with a fixed bed with times of high pollution, Environmental Science and Technology, No. 4.


9. Abrishamchi A, Afshar A, 2006, Jamshid B. [ Metcalf and Eddy. (wastewater engineering).] First ed. New York Warer and wastewater Consulting engineers of design and Research.


10. Mahvi AH, Mesdaghinia AR, Karkani F, 2004, Biological phosphorus removal from wastewater by sequencing batch reactor (patience) with continuous flow. J Med Sci Health Services; 12:72-80.


11. Mahmut O, Ayhan S, 2003, Enhancing phosphate removal from wastewater by using polyelectrolytes and clay injection J Hazardous Material 2003;100:227-36.


12. Najafpur A, Shariat SM, Mesdaghiniya A, Naseri S, Mahvi A, 1999, Biological phosphorus removal from wastewater using anaerobic reactor – aerobic. Humans Environ; 5:46-53.


13. Gerard D, Michael H, 2008, Wastewater treatment bacteria]. First ed. Yousefi Z, Tkdstan, Afshin, Rafat panah, editor. Tehran: Roxana Ayandeh sazan publishers.


14. Cirja M, Ivashechkin P, ffer AS, Corvini PFX, 2008, Factors affecting the removal of organic micropollutants from wastewater in conventional treatment plants (CTP) and membrane bioreactors (MBR), Review Environmental Science Biotechnol;7.


15. Eydan GH, 2009, Biological phosphorus removal, Journal of the Association of Iranian oil, P:70.


16. Dong Wei,   Li Shi,   Tao Yan, Ge Zhang,  Yifan Wang, 2014, The formation of aerobic granular nitrogen and phosphorus removal at the wastewater treatment of high strength ammonia in sequencing batch reactor. Bin DuBioresource Technology. 171, 211–216


17. Azhdarpoor A, Abadi E, Mohammadi P, Dehghani M, 2015, Evaluation of modified anoxic/aerobic sequencing batch reactor (SBR) performance for the removal of organic matter and nitrogen from wastewater. Iranian Journal of Health & Environment. 7: 4, 531-540. 10


18. Mostafa M. Emaraa,b, Farag A. Ahmeda , Farouk M. Abd El-Azizc and Ahmed M.A. Abd El –Razekd,2014, Biological Aspects of the Wastewater Treatment Plant “Mahala Marhoom” in Egypt and Modified with Bardenpho Processes. Nature and Science;12(10)


19. Tether F, Jafarzadeh haghighi fard N, omidi nasabv M, Hashemi F, 2012 Evaluation of attached growth anaerobic batch process alternating with aerobic second phase orthophosphate removal from wasrwater refined on a laboratory scale, Department of Environmental Health, School of Public Health, Medical University of Ahwaz.


20. Melidis P, Vaiopoulou E, Aivasidis A, 2008, Development and implementation of microbial sensors for efficient process control in wastewater treatment plants, Bioprocess Biosyst Engineering;31


21. Ebrahimi A. Erfani M, 2012, View authors examine the effectiveness of various methods of biological nutrient removal BNR economic and compare them. The second national conference structures, and geotechnical earthquake.


22. Eaton AD, Franson MAH, 2005, Standard methods for the examination of water & wastewater, Amer Public Health Assn:5


23. Michigan Water Environment Association Annual Conference,2008, june 23, Boyne Falls Mi.


24. Torabian A, Amin Zadeh B., really good, MR;2001, Investigating the effect of anaerobic sludge age on biological phosphorus removal in a Sequencing Batch Reactors. ecology, 27 :6 - 1


25. John T. Riding, William R,1979, Elliott and Joseph H Activated Sludge Phosphorus Removal Mechanisms. Sherrard Journal (Water Pollution Control Federation). Vol. 51, 5. 1040-1053


26. William A. Eberhardt and John B,1968, Nesbitt Chemical Precipitation of Phosphorus in a High-Rate Activated Sludge System Journal (Water Pollution Control Federation), 40, No., 1239-1267


27. Gilbert V. Levin and Joseph Shapiro,1965, Metabolic Uptake of Phosphorus by Wastewater Organisms.Journal (Water Pollution Control Federation). 37: 6. 800-821


28.  Nagashima, M. et al, 1979, Nitrification Denitrifica-tion Recycling System for Nitrogen and Phospho-rus Removal from Fermentation WastewaterFermentation Tehcnology.57(2).