نیتروژن و فسفر مهمترین عموامل ایجاد کننده پدیده اوتریفیکاسیون(eutrophication) یا تغذیه گرایی در منابع آب سطحی است.این پدیده عبارت است از پیری زودرس دریاچه ها و رودخانه ها در اثر رشد بی رویه گیاهان آبزی.گیاهان آبزی از قبیل جلبک ها،برای رشد به مواد مغذی(nutrient)،از قبیل فسفر و نیتروژن نیاز دارند.در صورتی که این عناصر به میزان زیادی در دسترس گیاهان آبزی قرار گیرد،رشد آنها به صورت قابل توجهی افزایش می یابد به طوریکه در مدت زمان کوتاهی سطح دریاچه یا رودخانه کاملا از گیاه پوشیده خواهد شد.در صورتیکه این اتفاق رخ دهد،اکسیژن محلول منبع آبی در مدت کوتاهی توسط گیاهان مصرف شده و به دلیل پوشیده شدن سطح منبع،اکسیژن دیگری وارد محیط آبی نخواهد شد و لذا منبع آبی حالت مردابی به خود خواهد گرفت.تصفیه چنین آبهایی به دلیل وجود مواد آلی بسیار حاصل از زوال گیاهان،علاوه بر مصرف بالای گندزداها و افزایش هزینه،خطر تولید مواد سرطان زای نیتروزامین را در پی دارد.برای جلوگیری از وقوع چنین پدیده هایی،سازمانهای زیست محیطی مسئول،اغلب میزان نیتروژن و فسفر خروجی از واحد های تصفیه فاضلاب را محدود می کنند. به دلیل اینکه فرایندهای تصفیه معمول، اغلب برای رسیدن به استانداردهای تصفیه ثانویه فاضلاب طراحی می شوند،لذا این روشها معمولاً قادر به حذف نیتروژن کل(TN) و فسفر کل(TP) در حد مجاز برای تخلیه به آبهای پذیرنده، نیستند.در چنین مواردی لازم است از سیستم های(BNR(biological nutrient removal استفاده گردد.این سیستم ها نیتروژن و فسفر را از طریق بکارگیری میکروارگانیسم ها در شرایط زیستی متفاوت حذف می کنند.
[b]انواع سیستم های BNR[/b]
در حال چند نوع فرایند BNR موجود می باشد.برخی از این سیستم ها فقط جهت حذف TN،برخی فقط جهت حذف TP،و برخی نیز جهت حذف هر دو طراحی می شوند.فرایند مورد نظر،بسته به کیفیت مورد نظر پساب خروجی،تجربه اپراتور،کیفیت فاضلاب ورودی و فرایندهای تصفیه موجود(در صورتیکه ارتقاء عملکرد تصفیه خانه مد نظر باشد)،انتخاب می شود.اشکال مختلف فرایندهای BNR بر اساس توالی شرایط زیستی(هوازی،بی هوازی،انوکسیک) و زمان تغییر می کنند.از فرایندهای معمول این روش می توان به موارد زیر اشاره کرد:
-فرایند لودزاک-اتینگر اصلاح شده(MLE):فرایند رشد معلق با جریان پیوسته به همراه یک مرحله انوکسیک اولیه و متعاقب آن یک مرحله هوازی،برای حذف TN
-فرایندA2/O:فرایندMLE که قبل از آن یک مرحله بی هوازی قرار گرفته است،برای حذف TP و TN
-فرایند تغذیه مرحله ای(step feed):تعویض مراحل انوکسیک و هوازی،برای حذفTN
-فرایند باردنفو(چهار مرحله ای):فرایند رشد معلق با جریان پیوسته به همراه تعویض مراحل انوکسیک/هوازی/انوکسیک/هوازی،برای حذفTN
-فرایند باردنفو اصلاح شده:فرایند باردنفو با یک ناحیه بی هوازی اولیه،برای حذف TP و TN
-راکتور ناپیوسته متوالی (SBR):فرایند منقطع رشد معلق با تولی چهارمرحله ای،برای حذف TN
-فرایند اصلاح شده دانشگاه کیپ تاون(UCT):فرایند A2/O با یک مرحله انوکسیک ثانویه که در آن برگشت داخلی نیترات انجام می گردد،برای حذف TP و TN
-فرایند تماس دهنده بیولوژیکی چرخان(RBC):فرایند جریان پیوسته با بکار گیری RBC به همراه مراحل متوالی انوکسیک/هوازی،برای حذف TN
-نهرهای اکسیداسیون(oxidation Ditch):فرایند جریان پیوسته با بکارگیری کانالهای حلقوی جهت ایجاد نواحی انوکسیک،هوازی و بی هوازی به صورت توالی زمانی،برای حذف TP و TN
[b] کاربرد سیستم های BNR[/b]
همانگونه که گفته شد،این سیستم ها اغلب برای تصفیه پیشرفته فاضلاب و حذف نیتروژن و فسفر طراحی شده اند،لذا در مواردی که به دلیل بالا بودن نیتروژن و فسفر در پساب خروجی تصفیه خانه احتمال آلودگی در پایین دست وجود داشته باشد،بهتر است این واحد ها نیز به واحدهای فرایندی افزوده شود.از جمله این موارد می توان به فاضلاب کارخانه های تولید کودهای شیمیایی یا مواد شوینده و موارد مشابه اشاره نمود.همچنین در مواردی که منبع آب پذیرنده از قبل دچار پدیده تغذیه گرایی بوده و یا در شرف وقوع این پدیده باشد،بایستی از سیستم های مذکور برای رسیدن به استانداردهای خروجی مدنظر استفاده کرد.
لینک منبع : www.nahrab.ir
