یکی از تهدیدات جدی برای محیط های آبی، سلامت گیاهان، جانداران و انسان ها، وجود ترکیبات مختلف نیتروژن و فسفر در آب می باشد. وجود بیش از حد این ترکیبات در آب موجب بروز مشکلات جدی و متعددی مانند تهدید حیات گونه های مختلف آبزی، رشد بیش از حد گیاهان آبزی، کمبود اکسیژن محلول در آب، آلودگی آب های زیرزمینی، بیماری های مختلف ناشی از مصرف آب های آلوده و … می شود. از همین رو سازمان های زیست محیطی در سراسر جهان نظارت و کنترل سخت گیرانه تری را نسبت به فاضلاب های حاوی این ترکیبات و ورود این پساب‌ها به سطحی و زیرزمینی اعمال نموده اند. یکی از روش های مناسب برای تصفیه این قبیل فاضلاب ها، استفاده از پکیج های تصفیه فاضلاب به روش A2O است.
امروزه در اکثر تصفیه خانه های فاضلاب برای حذف مواد مغذی از سیستم های بیولوژیکی استفاده می شود، چرا که این سیستم ها در مقایسه با روش های تصفیه شیمیایی مقرون به صرفه تر و منعطف تر (از لحاظ بیولوژیکی و هیدرولیکی) می باشند. در سال های اخیر پژوهش‌ها و آزمایشات فراوانی به منظور اصلاح و بهبود فرآیندهای مورد استفاده در تصفیه خانه ها (برای حذف مواد مغذی) صورت گرفته است. این اصلاحات محدود به کنترل و نحوه ی اجرای فرآیند نبوده و دربرگیرنده ی بازنگری در طراحی تصفیه خانه و فرآیندهای مورد استفاده در آن نیز بوده است.
از مهم ترین نتایج و اصلاحات صورت گرفته می توان به فرآیندهای باردنفو (Bardenpho) و UCT و (A2O (A2/O اشاره نمود که پرکاربردترین آنها A2O می باشد. به طور کلی فرآیند تصفیه فاضلاب به روش A2O به منظور حذف نیتروژن و فسفر از فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد که بخش عمده ی آن در بخش غیرهوازی (Anoxic) و بواسطه ی دی نیتریفیکاسیون اتفاق می افتد.
اصلی ترین بخش های این سیستم نواحی بی هوازی، غیر هوازی و هوازی می باشند. به دلیل نیاز میکروارگانیسم های حذف کننده نیتروژن و فسفر به منابع کربن (COD)، کافی بودن این عامل در فاضلاب نقش بسیار مهمی در عملکرد مناسب سیستم دارد. نکته ی مهم دیگر میزان برگشت از ناحیه هوازی به بخش غیر هوازی می باشد که تاثیر مستقیمی بر روی راندمان حذف نیتروژن و فسفر دارد.
شرح کلی فرآیند تصفیه فاضلاب به روش A2O
فرآیند تصفیه فاضلاب به روش A2O گونه ی اصلاح شده ای از فرآیند AO می باشد. مخفف A2O بیان کننده‌ی فرآیندهای اصلی مورد استفاده در این سیستم است که شامل ” بی هوازی، غیرهوازی و هوازی ” (anaerobic, anoxic, aerobic) می باشد. در واقع این فرآیند یک فرآیند لجن فعال می باشد که ازافزودن یک ناحیه غیرهوازی بین بخش های هوازی و بی هوازی موجود در فرآیند AO ایجاد شده است. این فرآیند توانایی انجام نیتریفیکاسیون، دی نیتریفیکاسیون و حذف فسفر بیولوژیکی و BOD را دارد.
مدت زمان ماند در ناحیه ی بی هوازی معمولا 1 ساعت می باشد. بعد از قسمت بی هوازی ناحیه غیرهوازی قرار گرفته است که هم اندازه با بخش بی هوازی می‌باشد. در انتها نیز ناحیه هوازی قرار گرفته است (بزرگتر از دو بخش قبلی) که زمان ماند بیشتری (4 تا 6 ساعت) دارد. از ناحیه ی غیرهوازی برای حذف آمونیاک و کاهش میزان بارگذاری نیترات در بخش بی هوازی از طریق جریان لجن فعال برگشتی (RAS) استفاده می‌شود، چرا که در غیر این صورت غلظت بالای نیترات در لجن فعال برگشتی موجب اختلال در عملکرد، کاهش بازدهی و تاثیر حذف فسفر می گردد. وظیفه اصلی ناحیه سوم (هوازی) نیز حذف BOD و نیتریفیکاسیون می باشد.
بازگشت فاضلاب از انتهای مخزن سوم (هوازی) به ابتدا (ورودی) ناحیه دوم (غیرهوازی) منجر به اختلاط نیترات با فاضلاب و دینیتریفای شدن و تبدیل آن به گاز نیتروژن می گردد. بخشی از لجن فعال موجود در مخزن ته نشینی نیز به ابتدای ناحیه‌ی بی هوازی بازگردانده می شود که در آن حذف بیولوژیکی فسفر صورت خواهد گرفت. در صورت طراحی و بهره برداری مناسب از این سیستم، میزان حذف نیتروژن و فسفات موجود در فاضلاب می تواند به ترتیب به بیش از 95 و 90 درصد نیز برسد.
منبع : researchgate
