۲-۶-۳-۱ مزیت­های راکتور فیلتر بی­هوازی
۱- سادگی ساخت
۲- فضای کمتر مورد نیاز به علت فشردگی واحدهای آن
۳- قابلیت تحمل بارهای آلی و پایداری بیشتر در نرخ بار بالاتر
۴- وجود غلظت بالای بیومس و در نتیجه امکان دستیابی به SRT طولانی
۵- عدم نیاز به اختلاط مکانیکی
۶- تولید لجن کمتر و با کیفیت و خواص بهتر
۷- مقاومت نسبت به شوک­های سمی
۸- عدم نیاز به برگشت لجن
۹- بازیابی سریع سیستم بعد از یک دوره بدون تغذیه[۴،۵،۳۱]
۲-۶-۳-۲ معایب فیلتر بی­هوازی
۱- عدم توانایی برای تصفیه فاضلاب­هایی با میزان بالای مواد جامد معلق

۲- افت فشار هیدرولیک در اثر تجمع مواد معلق
۳- نیاز به دفع بیومس اضافی در دوره­ های مشخص
۴- عدم دستیابی به قسمت­ های داخلی راکتور برای بررسی تجمع بیومس در آن.
۵- هزینه بالای خرید بستر نگهدارنده بیومس
۶- انسداد و گرفتگی با افزایش ضخامت بیوفیلم یا غلظت­ بالای جامدات معلق در فاضلاب [۴، ۵، ۳۱].
در عین حال فیلتر بی­هوازی با جریان رو به بالا به علت شرایط فیزیکی خاص خود دارای یک­سری اشکالات هیدرولیکی نیز می­باشد که با ­طرح راکتور هیبریدی تا حد بسیارزیادی از محدودیت­های هیدرولیکی و عملکردی آن کاسته می­ شود.
مقدمه :
برای طراحی سیستم های تصفیه ، شناسایی خصوصیات کیفی پساب مورد نظر و تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی پساب از اقدامات اولیه و ضروری محسوب می شود . لذا در آغاز این تحقیق، سعی شد با مطالعات کتابخانه ای ضمن استفاده از نتایج حاصل از تحقیقات گذشته ، بهترین و مناسب ترین روش پژوهش همراه با تجهیزات و راکتورهای آزمایشگاهی مورد نیاز طراحی و ساخته شود، سپس راه اندازی و مورد استفاده قرار گیرد. . به منظور بررسی تاثیر و راندمان راکتور UASB در تصفیه آب های آلوده به ترکیبات نفتی در طی تحقیقات عملی،پساب مورد نیاز به صورت مصنوعی ساخته شد.و در آزمایشگاه بیوتکنولوژی و صنایع غذایی دانشگاه صنعتی بابل پارامترهای مختلف نظیرCOD کل، COD فیلتر شده ،pH ، MLSSو بیوگاز تولیدی اندازه گیری شده و مورد بررسی قرار گرفتند.
البته فاضلاب مصنوعی در هرسری از آزمایشات با غلظت های متفاوتی ساخته شد تا اثر افزایش غلظت در راندمان سیستم مورد بررسی قرار گیرد.
۳- روش تحقیق
در این پروژه، استفاده از راکتور بیهوازی با جریان رو به بالا جهت حذف تعدادی از هیدروکربن های آروماتیک تک حلقه ای (زایلن و تولوئن )مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، آزمایشات انجام شده جهت رسیدن به بهترین راندمان در دو مرحله ناپیوسته و پیوسته انجام شد.
۳-۱-آزمایش های انجام شده:
۳-۱-۱- آزمایش COD
اکسیژن موردنیاز شیمیایی معیاری از مقدار بار آلی موجود در نمونه می‌باشد. برای انجام این آزمایش دو روش متداول یعنی Closed reflux method و Open reflux method در روش‌های استاندارد معرفی شده است که در انجام این آزمایش از روش Closed reflux و Clorometric method استفاده شده است[۴۱].
برای اندازه‌گیری COD از محلول شیمیایی KHP به عنوان نمونه‌های استاندارد استفاده گردید. محلول KHP(HOOCC₆H₄COOK) با غلظتهای متفاوت تهیه شد که می‌تواند COD معادلی از صفر تا mg O₂/lit 1000 ایجاد کند. میزان KHP دارای ارزش تئوری معادل(mg O/mg) 176/1 می‌باشد. ۴۲۵ میلی‌گرم از KHP در ۵۰۰ میلی‌لیتــر آب مقطر حل گردید. این محلول ساخته شده دارای ارزش تئوری (mg O/mg) 1000 می‌باشد. از این محلول با غلظتهای متفاوت جهت تهیه منحنی استاندارد برای اندازه‌گیری COD استفاده گردید. محلولهای شیمیایی مورد نیاز جهت انجام آزمایش COD به شرح زیر می‌باشد.
۳-۱-۱-۱- محلول اسید سولفوریک:
برای تهیه این محلول مقدار ۵/۵ گرم سولفات نقره (Ag₂SO₄) در ۱ کیلوگرم اسید سولفوریک (H₂SO₄) حل نموده که محلول حاصل پس از حل شدن کامل سولفات نقره، مورد استفاده قرار گرفت.
۳-۱-۱-۲- محلول هاضم برای سنجش COD:
برای تهیه محلول اکسیدکننده شیمیایی مقدار ۲۱۶/۱۰ گرم دی‌کربنات پتاسیم (K₂CO₃) پس از حرارت در دمای ۱۰۳درجه سانتی گراد به مدت ۲ ساعت در ۵۰۰ میلی لیترآب مقطر حل نموده، سپس مقدار ۱۶۷ میلی لیتراسید سولفوریک همراه با ۳/۳۳ گرم سولفات جیوه به محلول اضافه گردید و در نهایت حجم محلول به ۱۰۰۰میلی لیتر رسانده شد.
برای انجام این آزمایش از لوله‌های آزمایشی به اندازه mm 100?۱۶ استفاده گردید. برای آماده سازی محلول COD از مقدار ۵/۳ میلی لیتر از محلول اسید سولفوریک همراه با ۵/۱ میلی لیتر محلول‌هاضم در شیشه آزمایش آماده گردید. و میزان ۵/۲ میلی لیتر از نمونه اضافه گردید. سپس لوله آزمایش را تکان داده تا کاملاً اختلاط ایجاد شود و لوله آزمایش را در دستگاه اون به مدت ۲ ساعت در دمای ۱۵۰درجه سانتی گراد حرارت دیده است. بعد از آنکه دستگاه را خاموش و لوله‌ها را از دستگاه خارج نموده، سپس اجازه داده شد تا لوله‌ها سرد گردند تا به دمای محیط برسند. در نهایت میزان جذب نور هر کدام از محلولها در طول موج nm 600 توسط دستگاه اسپکتوفتومتر اندازه گیری گردید و میزان جذب نور به دست آمده را در فرمول به دست آمده از منحنی استاندارد COD قرار داده شد تا میزان COD به دست آید.
۳-۱-۱-۳- منحنی استاندارد برای سنجش COD:
روش تهیه منحنی استاندارد طبق روش ارائه شده کلیه مراحل به ترتیب انجام گردید. از محلول KHP با غلظتهای متفاوت استفاده گردید. و از آنجاکه هر غلظت از KHP ، COD مخصوص به خود دارد تنها با به دست آوردن جذب نور هر غلظتی از محلول KHP می‌توان نمودار استاندارد را همانند نمودار (۳-۱) به دست آورد.نمودار به دست آمده دارای معادله خطی زیر با ضریب زاویه ۲۸/۲۶۵ و عرض از مبدأ ۱۸/۳۲ می‌باشد که x در حقیقت میزان جذب نور نمونه‌ها در اسپکتروفتومتر است.
۴۹۱۳X-119.7= COD mg O₂/lit
نمودار (۳-۱): نمودار استاندارد برای اندازه‌گیری COD
۳-۱-۲ اندازه گیری pH :
عمل اندازه‌گیری بلافاصله پس از برداشت نمونه انجام می گردید. این پارامتر نشان‌دهنده اسیدی یا قلیایی فاضلاب می‌باشد. معمولاً pH حدود ۷، pH خنثی می‌باشد. هر بار الکترود pH متر در داخل فاضلاب قرار گرفت و پس از آنکه در صفحه نمایشگر عدد ثابتی را نشان داد عدد قرائت‌گشت و پس از اندازه‌گیری، غشاء با آب مقطر شسته و با دستمال نخی تمیز گشت و در محلول نگهدارنده الکترود قرار گرفت.
۳-۱-۳- آزمایش اندازه گیری جامدات معلق در مایع مخلوط MLSS:
۵۰ میلی لیتر از نمونه مورد آزمایش را که کاملاً یکنواخت است روی یک کاغذ صافی که قبلاً آن را کاملاً خشک و وزن کردیم توسط قیف بوختر صاف کردیم و باقیمانده روی صافی را با آب مقطر خوب شستیم ، سپس کاغذ صافی و محتویات آن را در اتو در درجه حرارت ۱۰۵-۱۰۳ درجه سانتی گراد قرار داده و گذاشتیم تا کاملاً خشک شود بعد آنرا از اتو خارج کردیم و در دسیکاتور سرد و سپس وزن کردیم. تفاوت وزن کاغذ صافی با باقیمانده روی آن میزان جامدات معلق در مایع مخلوط (MLSS) را در حجم مورد اندازه گیری مشخص می کند که باید آنرا به صورت میلی گرم در لیتر گزارش کنیم.
۳-۲- تهیه و کشت میکروارگانیزم
۳-۲-۱- تهیه میکروارگانیزم
پس از انجام مطالعات لازم در مورد حذف هیدروکربن های آروماتیک با بهره گرفتن از راکتور بیهوازی با جریان روبه بالا، باکتری Pseudomonas putida (PTCC 1694) جهت استفاده و کشت در محیط میکروبی راکتور انتخاب گردید.
۳-۲-۲- کشت میکروارگانیزم:
جهت کشت و نگهداری میکروارگانیزم ها دو نوع محیط کشت مایع و جامد وجود دارد. در محیط کشت جامد امکان نگهداری باکتری به مدت شش ماه تا یک سال وجود خواهد داشت و در محیط کشت مایع امکان نگهداری باکتری تا دو ماه امکان پذیر است.
۳-۲-۲-۱- محیط کشت جامد
در محیط کشت جامد، علاوه بر مواد مغذی، آگار نیز وجود دارد. آگار در دمای اتاق به صورت جامد در می‌آید. مواد مورد استفاده جهت تهیه محیط کشت جامدعبارتند از :
آب مقطر به میزان ml100.
گلوکز به مقدار یک گرم.
عصاره مخمر^[۲۶] به مقدار ۲/۰ گرم.
آگار به مقدار ۵/۲ گرم.
روش کار بدین صورت می‌باشد که ابتدا مقدار ml100 آب مقطر را در ارلن به حجم ml500 ریخته سپس گلوکز، عصاره مخمر و آگار را وزن کرده و به آب مقطر اضافه می شود. پس از ریختن مواد در آب، ارلن را به خوبی در حضور شعله تکان داده تا این مواد در آب حل شده و محلول شفافی تولید گردد. و آنرا در لوله مخصوص محیط کشت که با بهره گرفتن از الکل استریل گشته است به مقداری ریخته که در صورت کج شدن لوله محلول داخل آن به بیرون نریزد و سپس نمونه ها را در دمای اتاق گذاشته تا سرد شوند سپس در روی لوله مقداری پنبه قرار داده و روی آن را نیز با ورق آلومینیومی پوشانده و در داخل اتوکلاو قرار داده تا استریل شود.
پس از استریل شدن محیط کشت در اتوکلاو، آنرا در لوله مخصوص محیط کشت که با بهره گرفتن از الکل استریل گشته است، ریخته و سپس نمونه ها را در دمای اتاق گذاشته تا سرد شوند. پس از سرد شدن، با رعایت نکات لازم جهت آلوده نشدن محیط کشت خالص و با بهره گرفتن از الکل و در کنار شعله، با بهره گرفتن از لوپ^[۲۷]، محیط کشت را تلقیح کرده و سپس لوله محیط کشت به مدت ۲۴ ساعت در انکوباتور در دمای ^oC 32 قرار داده می شود.