نیتراتزدایی از آب چاههای شرب با دنیتریفیکاسیون هتروترفیک با منبع کربنی اسید سیتریک و ازنزنی

فرایند دنیتریفیکاسیون بیولوژیکی هتروتروف یکی از مؤثرترین و اقتصادی‌ترین فرایندهای شناخته شده حذف نیترات از آب آشامیدنی محسوب می‌شود. در پژوهش‌های مختلف انجام شده تاکنون، از منابع کربنی مانند اسید استیک، متانول، اتانول، گلوکز به‌عنوان منبع کربنی باکتری‌های هتروتروف استفاده شده است. یکی از چالش‌های اساسی استفاده از این منابع کربنی در آب شرب، باقی‌ ماندن اجتناب‌ناپذیر مقداری کربن آلی در آب و همچنین هزینه تأمین این منابع کربنی در مقیاس‌های اجرایی است. در این پژوهش با هدف غلبه بر این چالش‌ها از اسید سیتریک خوراکی تولیدی از چغندرقند به‌عنوان یک منبع کربنی بی‌ضرر، نسبتا اقتصادی و در دسترس استفاده شد. همچنین برای حذف باقیمانده ناچیز کربن در آب نیترات‌زدایی شده خروجی از ازن‌زنی، به‌عنوان یک فرایند دو منظوره هم برای اکسیداسیون کربن ناچیز باقیمانده در آب و هم ضدعفونی نمودن آب تصفیه شده استفاده شد. پژوهش‌های پایلوت این فرایند، در مدت بهره‌برداری حدود یک سال روی آب طبیعی یکی از چاه‌های 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 رودخانه‌ای، پلاستیک پلی‌پروپیلن، پلاستیک پلی‌اتیلن و سنگ پامیس با نسبت کربن به نیتروژن در محدوده استوکیومتری و زمان ماند بیش از 4 ساعت و بدون نیاز به افزودن هیچ‌گونه ماده شیمیایی دیگر به آب طبیعی چاه می‌توان به کارایی حذف بیش از 85 درصدی دست یافت. در غلظت‌های کربن تزریقی در حدود 5/1 برابر مقدار استوکیومتری و زمان‌های ماند در حدود 5 تا 7 ساعت نیز می‌توان به کارایی‌های حذف بیش از 95 درصدی دست یافت. ازن‌زنی آب نیترات‌زدایی شده خروجی نیز نشان داد که به خوبی می‌توان غلظت‌های کربن ناچیز باقیمانده در آب را با زمان ازن‌زنی حدود 30 تا 60 دقیقه از15 تا ppm as COD30 به نزدیک صفر تقلیل داد.