مدل سازی راکتور لجن گرانولی هوازی برای بررسی اثر اکسیژن و بار ورودی بر حذف همزمان COD، نیتروژن و فسفر

در دهه اخیر، راکتور با گرانول های هوازی به عنوان یک فناوری جدید برای حذف آلاینده ها از فاضلاب، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این پژوهش برای توصیف کارایی راکتور حاوی گرانول های هوازی با بچ های متوالی، برای حذف همزمان COD، نیتروژن و فسفر، یک مدل ریاضی ارائه و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. یک راکتور آزمایشگاهی با حجم کاری سه لیتر به صورت بچ های متوالی برای حذف آلاینده ها مورد بهره برداری قرار گرفت. همچنین یک مدل با استفاده از نرم افزار آکواسیم ارائه و برای بررسی ساختار میکربی و نیز کارایی سیستم، در غلظت های مختلف اکسیژن و بارهای ورودی مختلف COD، نیتروژن و فسفر به کار گرفته شد. نتایج مدل نشان داد که بخش عمده ای از گرانول ها، از میکروارگانیسم های ذخیره کننده فسفات تشکیل شده اند. در حالی که میزان اکسیژن، بر حذف COD و فسفر تاثیری ندارد ولی حذف نیتروژن، کاملا به میزان اکسیژن وابسته است. حذف بیش از 98 درصد نیتروژن، در محدوده 40 تا  45 درصد غلظت اشباع اکسیژن در مدل و 35 درصد در راکتور آزمایشگاهی به دست آمد. نتایج مدل و آزمایش تجربی حذف نیتروژن و فسفر در بارهای مختلف ورودی آلاینده ها، تطابق خوبی را نشان داد. نتایج حاصل از مدل در غلظت های مختلف اکسیژن و بارهای مختلف ورودی COD، نیتروژن و فسفر تطابق کیفی مناسبی را با نتایج آزمایشگاهی نشان داد. به دلیل پیچیده بودن سیستم گرانول های هوازی و طولانی بودن انجام آزمایش های تجربی، مدل پیشنهادی به خوبی می تواند برای توصیف کیفی فرایندهای پیچیده در سیستم گرانول های هوازی به کار برده شود.