به منظور سنجش کارآیی راکتورهای ناپیوسته با عملیات متوالی در تصفیه فاضلاب های صنعتی حاوی فنل سولفونیک اسید و عملکرد آن در حذف غلظت های متفاوت فنل سولفونیک اسید، به طراحی و ساخت دو راکتور استوانه ای مجهز به سیستم هوشمند اقدام گردید و فاضلاب مصنوعی با COD معادل 700-600 میلی گرم در لیتر تهیه و متعاقب اختلاط با حجم معینی از لجن فعال خط برگشتی تصفیه خانه فاضلاب شهرک غرب، نحوه سازگاری و انطباق میکروارگانیسم ها با شرایط موجود، با زمان ماند میکروبی 10 روز در آزمایشگاه به مدت 56 روز مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت این مطالعه نشان داد که:- عمل انطباق میکروارگانیسم ها در مدت 14-12 روز صورت می گیرد.- در شرایط سازگاری میکروارگانیسم ها، حذف COD بالا %93-97 و قابل توجه است.- غلظت توده بیولوژیکی در زمان کوتاهی پس از انطباق %20-25، افزایش یافته و تا روزهای آخر بهره برداری تغییرات جزیی دارد.- اندیس حجمی لجن در روزهای اول بهره برداری %15-20 افزایش و تا رسیدن به حالت پایدار %30-35 کاهش یافته سپس تغییرات جزیی دارد و طی این مدت تغییرات PH و درجه حرارت در راکتور بسیار کم است.- راکتور ناپیوسته با عملیات متوالی در حذف غلظت های متفاوت فنل سولفونیک اسید تا غلظت 60 میلی گرم در لیتر و از نظر حذف COD موفق می باشد.- در غلظت های 1 میلی گرم در لیتر فنل سولفونیک اسید درصد حذف COD پساب تحت تاثیر PSA نیست ولی در غلظت های بالای PSA، درصد حذف COD نسبت به مراحل قبل کاهش نشان می دهد. غلظت توده بیولوژیکی داخل راکتور با افزایش غلظت PSA کاهش یافته و پس از سازگاری میکروارگانیسم ها روند افزایشی به خود می گیرد که به علت خاصیت سمیت این ترکیب و مرگ باکتری ها می باشد.- اندیس حجمی لجن در هر مرحله با افزایش غلظت PSA به راکتور مقدار آن افزایش یافته و پس از سازگاری روند کاهشی را نشان می دهد که می تواند به علت جذب آب توسط میکروارگانیسم ها جهت ترقیق مواد سمی در پلاسمای میکروارگانیسم باشد.درصد حذف ترکیب PSA در هر مرحله با افزایش غلظت این ترکیب کاهش یافته و بعد از عادت میکروارگانیسم ها به این ترکیب افزایش می یابد.

در این تحقیق از دو راکتور ناپیوسته با عملیات متوالی (SBR) که در مقیاس نیمه صنعتی ساخته شده بود، جهت حذف بیولوژیکی فسفر استفاده شد. هر دو راکتور در یک سیکل 12 ساعته کار می کردند و راهبردی آنها از طریق یک رایانه صورت می گرفت. از یک راکتور به عنوان شاهد، بدون مرحله بی هوازی اولیه (با 9.5 ساعت زمان هوادهی) استفاده شد. در راکتور دیگر شرایط بی هوازی اولیه بدون تغییر در زمان کل واکنش (9.5 ساعت) مهیا گردید. متوسط غلظت فسفر و COD در خوراک ورودی به راکتورها به ترتیب برابر بود با 7.5 و 800 میلی گرم در لیتر، متوالی راندمان حذف فسفر در راکتور شاهد و راکتور دوم با زمانهای واکنش بی هوازی 2، 3 و 4.5 ساعت در طی دوره های 2 ماهه به ترتیب برابر با 16%، 26%، 64% و 99% بدست آمد. از طرف دیگر افزایش عمر لجن از 5 روز به 10 روز در راکتور با زمان واکنش بی هوازی 4.5 ساعت، باعث کاهش راندمان حذف فسفر از 99% به 87% شد.در کل بررسی نتایج حاصله از عملکرد راکتورها نشان می دهد که از یک طرف با افزایش زمان واکنش بی هوازی، به دلیل غلبه میکروارگانهانیزمهای حذف کننده فسفر بر سایر گونه ها می توان راندمان حذف فسفر را بالا برد و از طرف دیگر با کنترل دقیق حجم لجن مازاد (عمر لجن) در راندمان حذف اثر مثبت گذاشت.

در دو دهه اخیر، روش تصفیه بیولوژیکی راکتور ناپیوسته با عملیات متوالی به دلیل ویژگیهای منحصر به فرد آن مورد توجه خاص قرار گرفته است. سرمایه گذاری اندک و مساحت کم مورد نیاز، از امتیازات این فرایند می باشد. این امتیازات برای کشوری مانند ایران اهمیت دو چندان خواهد داشت چرا که با وجود تأسیس شهرکهای صنعتی، صنایع مختلفی در سطح شهرها باقی مانده و به دلیل عدم وجود شبکه جمع آوری فاضلاب امکان تخلیه مستقیم فاضلابهای آنها نیز وجود ندارد. در صنایع فلزکاری که در سطح شهرها به وفور یافت می شوند از امولسیون روغن و آب برای کم کردن اصطکاک و خنک کردن استفاده می کنند که پس از مصرف، فاضلاب تولیدی دارای آلودگی بسیار بالایی است و باید قبل از دفع تصفیه شود. مطالعات حاضر بررسی تصفیه فاز آبدار نوع فاضلاب به روش راکتور ناپیوسته با عملیات متوالی در مقیاس واحد نمونه است. نتایج به دست آمده نشانگر آن است که زمان هوادهی در سیستم، وابسته به نسبت آلاینده به بیومس است و بازده سیستم در حذف COD، حدود 90 درصد می باشد.

غلظت بالای نمک در فاضلاب تولیدی برخی صنایع و نیز آب مصرفی مناطق ساحلی و کویری، سبب افزایش شوری و ایجاد مشکلات عدیده در امر تصفیه فاضلاب می شود. در این تحقیق کارآیی دو سیستم پیشرفته تصفیه فاضلاب شامل راکتورهای بیوفیلمی با بستر متحرک (MBBR) و راکتورهای ناپیوسته متوالی (SBR) تا غلظت 30000 mg/L نمک در شرایط ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت.طبق نتایج حاصل، کارایی هر دو سیستم در تصفیه و حذف شوری در مقادیر پایین (%0.5) معادل 94 درصد بوده است اما در غلظت بالای نمک (3%)، راندمان حذف شوری در سیستم SBR (90 درصد) نسبت به MBBR (83 درصد) افزایش یافته است. بعبارتی رشد معلق میکروارگانیسم ها در راکتورهای سری SBR در مقایسه با رشد چسبیده بر روی آکنه های موجود در سیستم MBBR از توانایی و قابلیت بیشتری برای حذف شوری برخوردار می باشند. در رابطه با COD نیز به ترتیب در سیستمهای MBBR و SBR حذف 78 و 85 درصد حاصل شد. در مطالعه اثر شوک بر کارائی سیستمها با افزایش ناگهانی غلظت نمک به mg/L 50000، راندمان حذف شوری در سیستمهای  MBBRو SBR به ترتیب به حدود 56 و 68 درصد کاهش یافت که بعد از گذشت 28 روز به حالت قبل بازگشت.

برای بررسی عملکرد راکتورهای ناپیوسته با عملیات متوالی (SBR) در تصفیه پساب های صنعتی آلوده به فلزات سنگین جیوه و کادمیوم پس از آنالیز پساب صنعتی کارخانه پتروشیمی بندر امام نسبت به حذف این فلزات از پساب اقدام شد. برای این منظور از دو راکتور استوانه ای مجهز به سیستم هوشمند و پساب ساختگی بر مبنای پارامترهای فاضلاب پتروشیمی بندر امام استفاده گردید. مقدار COD این فاضلاب معادل 150 - 100 میلی گرم بر لیتر بوده است و جیوه با غلظت های 0.1 ، 1، 5 و 10 میلیگرم بر لیتر و کادمیوم با غلظت های 0.1 ، 2، 10و 15 میلی گرم برلیتر طبق یک دوره زمانی مشخص به سیستم اضافه شد و با استفاده از لجن فعال خط برگشت تصفیه خانه قیطریه، نحوه سازگاری و انطباق میکروارگانیزم ها با شرایط موجود، تعیین محدوده غلظت قابل حذف فلزات سنگین جیوه و کادمیوم درسیستم SBRو راندمان حذف سیستم به مدت چهارماه مورد بررسی قرار گرفت این مطالعات نشان می دهد که : -عمل انطباق میکروارگانیزم ها در مدت زمان بسیار کوتاهی (9-8 روز) انجام شد.- در شرایط انطباق و سازگاری میکروارگانیزم ها حذف COD مقداری قابل توجه (85-80درصد) را نشان می دهد. -غلظت توده بیولوژیکی در مدت زمان کوتاهی و پس از انطباق 25-20 درصد افزایش داشته و تا روزهای آخر بهره برداری تغییراتی جزیی ازخود نشان می دهد. -اندیس حجمی لجن با حدود 20 درصد کاهش نسبت به ابتدای راه اندازی سیستم مقدار ثابتی را نشان می دهد. -درصد حذف فلز سنگین جیوه در محدوده غلظت 10-0.1 میلی گرم بر لیتر میانگین 77.15 درصد را دارد و در مورد حذف فلز سنگین کادمیوم در محدوده غلظت 15-0.1 میلی گرم بر لیتر میانگین 77.79 درصد مشاهده می شود.- کاهش درصد حذف COD در هنگام حذف فلزات سنگین در سیستم SBR نشانگر حذف بیولوژیکی فلزات سنگین جیوه وکادمیوم در این راکتورهاست.

در سالهای اخیر استفاده از راکتورهای ناپیوسته با عملیات متوالی یا SBRs در تصفیه انواع پسابهای صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. این سیستم دارای محاسن زیادی است که تا کنون موفقیت های زیادی در تصفیه فاضلاب صنایع دارویی، واحدهای پتروشیمی، صنایع غذایی و ... داشته است.صنایع سلولزی و از جمله کارخانه فیبر ایران یکی از صنایع آلوده کننده دریاچه خزر می باشد که با توجه به کیفیت و بارآلی پساب تولیدی، انتخاب روش مناسب تصفیه به منظور کاهش و حذف آلاینده ها قبل از ورود به محیط زیست ضروری می باشد. به همین دلیل از اهداف عمده این تحقیق بیولوژیکی پساب کارخانه مذکور در مقیاس پایلوت آزمایشگاهی به روش SBRs و تعیین بهترین شرایط عملکرد می باشد.بررسی های انجام شده در سیستم SBRs حاکی از آن است که زمان ماند یک روزه با نسبت C:N:P=100:5.1:1 و حذف به ترتیب 92، 84، 52 درصد از COD، کدورت و کل مواد جامد دارای بهترین راندمان هستند.

هدف از انجام این پژوهش، ارائه راهکار کاربردی برای تصفیه و بازیافت شورابه سامانه نمک زدایی آب لب شور با دو مرحله اسمزمعکوس با رویکرد دستیابی به فرآیند سبز است در پژوهش حاضر، به منظور تصفیه شورابه سامانه نمک زدایی RO، عملکرد طرح نوآورانه الکتروکواگولاسیون با چهار راکتور ناپیوسته به صورت متوالی (Sequencing Batch Electrocoagulation Reactors) به همراه تصفیه تکمیلی(افزودن موادشیمیایی، ته نشینی، پرتوتابی UV، میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون) با استفاده از نمونه های واقعی برداشت شده از شورابه مرحله اول و دوم سامانه نمک زدایی در دست بهره برداری مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان TDS به ترتیب برای آب لب شور آبخوان برابر با3229 تا 3664 میلی گرم در لیتر، برای نمونه های شورابه برداشتی از مرحله اول 5500 تا 7500 میلی گرم در لیتر، برای مرحله دوم سامانه نمک زدایی مورد مطالعه 9500 تا 10600 میلی گرم در لیتر و همچنین برای آب شبکه شهری 278 تا 408 میلی گرم در لیتر بود. نتایج تحقیق نشان داد با ثابت نگهداشتن پارامترهای بهره برداری الکتروکواگولاسیون(مدت زمان، فاصله الکترودها، شرایط هیدرولیکی، دانسیته جریان الکتریکی اعمالی)، میانگین حذف TDS ، سختی و یون ها در جریان مستقیم بیشتر از جریان متناوب و برای الکترودهای Al-Al بیش از الکترودهای Al-Fe است. میزان حذف TDS برای آب های با TDS پایین در حد 282 میلی گرم در لیتر، بدون تاثیر و برای آب لب شور برابر 82 درصد و میزان حذف یون های پیش ساز رسوب گرفتگی از جمله سختی و کلسیم در حد پایین 3 درصد و حذف سولفات و منیزیم به ترتیب 13 و 46 درصد است. نتیجه آزمایشات نشان داد که فرآیند الکتروکواگولاسیون بدون اضافه شدن مواد شیمیایی برای کاهش TDS و استفاده همزمان این فرآیند با رسوب دهی شیمیایی جهت حذف یون های پیش ساز رسوب گرفتگی می تواند به طور موفقیت آمیزی کاربرد داشته باشد. نتایج بررسی ها از جنبه های فنی و زیست محیطی و اقتصادی نشان داد گزینه سوم نسبت به سایر گزینه ها، مزیت بیشتری دارد. در این گزینه، آب لب شور به دو فرآیند موازی شامل غشای اسمزمعکوس یک مرحله ای و الکتروکواگولاسیون هدایت می شود. متعافبا، شورابه RO با آب تصفیه شده توسط SBERs جهت تولید آب صنعتی یا آب برای آبیاری گیاهان شورپسند با هم مخلوط می شوند. این روش برای فاز توسعه سامانه نمک زدایی به منظور کمینه نمودن شورابه دفعی و بیشینه نمودن میزان آب تولیدی(آب شرب، آب صنعتی یا آب کشاورزی) به عنوان گزینه منتخب پیشنهاد می گردد.

در این تحقیق در مورد بهینه سازی پارامترهای pH، حجم لجن فعال، گستره غلظت و دبی در فرایند حذف بیولوژیکی فلزات سنگین مس و نیکل در محلول های آبی انجام گرفته است.شرایط حذف فلزات فوق در حضور لجن فعال تصفیه خانه قیطریه تهران و هوادهی توام با اختلاط مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهای 8±0.3 pH، حجم لجن %30، گستره غلظت مس 800-1200 mg/L II و نیکل 800-1000 mg/L II تعیین گردید.برای حذف بیولوژیکی مخلوط مس II و نیکل II با غلظت  1000 mg/Lاز سه راکتور ناپیوسته متوالی از جنس پلکسی گلاس با حجم کل 24 لیتر و حجم لجن %30 در شرایط 8±0.3 pH و غلظت اکسیژن محلول  6-8 mg/Lاستفاده شده است و عملیات تصفیه در دبی80 ml/min ، 60، 40 با آرایش حجمی لجن در راکتورهای (1 و 2 و 3) به ترتیب (1.2 و 2.5 و 3.5) لیتر مورد بررسی قرار گرفته است. در دبی بهینه  40 ml/min(زمان کل فرایند 7 ساعت) و شاخص حجمی لجن62 ml/g (SVI) ؛ حذف مس II و نیکل II به ترتیب 99.74، 92.4 درصد و کاهش BOD5 و COD به ترتیب 81.65، 78.13 درصد بوده است.

امروزه فرمالدئید در بسیاری از فعالیت های صنعتی مانند تولید چسب و رزین، کاغذ، دارو و هم چنین تعدادی از فعالیت های تجاری - عمومی از قبیل برخی خدمات بیمارستانی، کفن و دفن اموات و تامین بهداشت برخی اماکن عمومی مانند سربازخانه ها کاربرد دارد. در این تحقیق تصفیه هوازی فرمالدئید در راکتورهای بیوفیلمی با بستر متحرک و ناپیوسته متوالی در محدوده COD ورودی صفر تا 2500 mg/L مقایسه شده است. بر اساس نتایج حاصل، راندمان حذف 100 درصد در  CODهای ورودی کمتر از 200 mg/L و بیش از 90 درصد در COD های بین 200 تا 450 میلی گرم بر لیتر پس از 48 ساعت در هر دو سامانه بدست آمده است. اما بطور کلی سامانه SBR در بهره برداری سری نسبت به MBBR مناسب تر بوده است. در این بررسی، برای رسیدن راکتورها به حالت پایدار در COD کمتر از 1500 mg/L، چهار روز و در COD،1500  تا 2500 mg/L چهار الی شش روز زمان نیاز بود. در بررسی سینتیک واکنش های بیولوژیکی پایلوت ها، ضرایب قابل قبولی برای طرح مرتبه دوم استاورکینکانن بدست آمد. هم چنین در آزمایش  CNMRبا تبدیل فرمالدئید و اوره ورودی به آمینوکربنیل آمینومتیل اوره، مشخص شد که فرمالدئید در دمای معمولی پلیمر تشکیل می دهد و همه مولکول های دارای اتم کربن تجزیه می شوند.