نیترات زدایی از آب چاه های شرب با دنیتریفیکاسیون هتروترفیک با منبع کربنی اسید سیتریک و ازن زنی

فرایند دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی هتروتروف یکی از موثرترین و اقتصادی ترین فرایندهای شناخته شده حذف نیترات از آب آشامیدنی محسوب می شود. در پژوهش های مختلف انجام شده تاکنون، از منابع کربنی مانند اسید استیک، متانول، اتانول، گلوکز به عنوان منبع کربنی باکتری های هتروتروف استفاده شده است. یکی از چالش های اساسی استفاده از این منابع کربنی در آب شرب، باقی ماندن اجتناب ناپذیر مقداری کربن آلی در آب و همچنین هزینه تامین این منابع کربنی در مقیاس های اجرایی است. در این پژوهش با هدف غلبه بر این چالش ها از اسید سیتریک خوراکی تولیدی از چغندرقند به عنوان یک منبع کربنی بی ضرر، نسبتا اقتصادی و در دسترس استفاده شد. همچنین برای حذف باقیمانده ناچیز کربن در آب نیترات زدایی شده خروجی از ازن زنی، به عنوان یک فرایند دو منظوره هم برای اکسیداسیون کربن ناچیز باقیمانده در آب و هم ضدعفونی نمودن آب تصفیه شده استفاده شد. پژوهش های پایلوت این فرایند، در مدت بهره برداری حدود یک سال روی آب طبیعی یکی از چاه های استان خراسان شمالی با غلظت نیترات معادل  as NO3ppm 10±104 نشان داد که در بیوراکتورهای ستونی پر شده با چهار مدیای مختلف، شامل گراول رودخانه ای، پلاستیک پلی پروپیلن، پلاستیک پلی اتیلن و سنگ پامیس با نسبت کربن به نیتروژن در محدوده استوکیومتری و زمان ماند بیش از 4 ساعت و بدون نیاز به افزودن هیچ گونه ماده شیمیایی دیگر به آب طبیعی چاه می توان به کارایی حذف بیش از 85 درصدی دست یافت. در غلظت های کربن تزریقی در حدود 5/1 برابر مقدار استوکیومتری و زمان های ماند در حدود 5 تا 7 ساعت نیز می توان به کارایی های حذف بیش از 95 درصدی دست یافت. ازن زنی آب نیترات زدایی شده خروجی نیز نشان داد که به خوبی می توان غلظت های کربن ناچیز باقیمانده در آب را با زمان ازن زنی حدود 30 تا 60 دقیقه از15 تا ppm as COD30 به نزدیک صفر تقلیل داد.