3.1.2. Phosphorus removalThe hybrid

3.1.2. Phosphorus removal
The hybrid IZTF + MSL apparatus exhibited excellent performance in TP removal throughout the whole study. The effluent TP was always stable at a concentration of lower than 0.5mgL−1 with

a constant mean removal rate of 94.8% despite the fluctuation of the influent TP concentration (Fig. 3a).
Comparison of the performances between the single MSL system and the IZTF with the same gross content of iron scraps (about
5% by dry weight) under the same HLR of about 440Lm−2 d−1 in

phase 1 showed that the iron scraps paved in the aerobic zeolite permeable layer had much more remarkable effect in phosphorus fixing than mixed in the SMBs (Table 4). This might because iron transforms into Fe3+ more easily in the aerobic permeable zeo-

lite layer and the hydrolysis of ferric ion is slower than the ionic sedimentation reaction to form ferric phosphate at slower iron oxygenation rates according to Svanks’s (1971) study which also found the optimized pH for phosphate removal by ferric ion was higher than 6.5 and the removal rate could reach 98% in oxygen saturated solution. The precipitate would either be adsorbed or got intercepted into the filter media especially when passing through the SMBs. Moreover, the structure of the IZTF provided a high Fe:P ratio at partial zones, which enhanced the phosphorus removal (Fytianos et al., 1998).
TP removal rate was also plotted against influent HLR (Fig. 3b), the results showed that the TP removal rate of the IZTF was negatively linear correlated with the HLR with the correlation coefficient of −0.8342, which indicated that the phosphorus removal was mainly due to the chemical precipitation which was a process mainly restricted by the contact time between orthophosphate and ferric iron when influent TP concentration was relatively high. The data of the MSL part showed little sign of that relationship as its influent TP was less than or around 1mgL−1 and the iron scraps

only existed in the SMBs and the restricted process may changed to the iron ion production and diffusion processes. However, Mean TP removals in the MSL under direct inflow (in phase 1) and the
MSL under the IZTF (based on the mid IZTF effluent) were 47.3% and
67.8%, respectively (under the same mean HLR of 440Lm−2 d−1),

which might also because the influent dispersion of the latter MSL was evener, thereby enhanced the contact of wastewater with the iron scraps.
3.1.3. Ammonium removal and nitrification
Fig. 4 showed the performance of the apparatus in ammonium removal and nitrate production during the whole experimental phase. The Ammonium Mass Removal Rates (AMRR) of different parts of the hybrid system against the influent Ammonium Mass Loading Rate (AMLR) was plotted in Fig. 4b.
The results showed that the final effluent ammonium kept at a low level of about 5mgL−1, with the removal rate of about 85% under the experimental AMLR of 15–45gm−2 d−1, which

showed remarkable stability. But ammonium concentration of the mid effluent from the IZTF stage showed visible increments when influent HLR increased. Effluent nitrate concentration increased steadily with time at the beginning of phase 2, indicating continuous growth of nitrifiers in the biofilter. The increase continued for about 22 days before it finally became relatively stable.
Judging from the AMRR (Fig. 4b), the ammonium removal and the Nitrate Production Rate (NPR) of the IZTF stage showed similar trend: they increased significantly with influent AMLR and became stable as the loading rate reached about 28 g NH4 -N m− d− . The
+ 2 1
final AMRR and NPR were approximately 24 g NH +-Nm−2 d−1 and
4
2 1
8 g NO3−-N m− d− , respectively. That result indicated that within
the study scope and period and under the relatively stable environmental conditions, the nitrification rate of the IZTF would reach a relatively stable level in the changes of the loading, which might because of the limited gross nitrifier biomass on the filler surface.
The nitrification rate in IZTF did not show obvious drop even when influent OLR increased to 250gCODm−2 d−1, which was

quite different with the results of previous studies on trickling filters packed with inert filler. For example, it has been recently shown that the increase in BOD5 load had adverse influence on the nitrification capacity of the nitrifying trickling filter (Van den Akker et al., 2011) and effluent ammonia showed more remarkable fluctuation under a longer organic shock load (Hu et al., 2011). Several reasons may account for that: firstly, the zeolite as the filter media was much more capable to adsorb the ammonium than traditional materials owing to its specific cation exchange function for the ammonium (Gottardi, 1978), providing abundant substrate for the nitrifiers regardless of the fluctuation of influent (Lahav and Green, 1998); secondly, the relatively large particle size of the media allowed the existence of the air layer around the biofilm; thirdly, the extremely low HLR (

Kết quả (Việt) 1:

3.1.2. Phosphorus removalThe hybrid IZTF + MSL apparatus exhibited excellent performance in TP removal throughout the whole study. The effluent TP was always stable at a concentration of lower than 0.5mgL−1 with a constant mean removal rate of 94.8% despite the fluctuation of the influent TP concentration (Fig. 3a).Comparison of the performances between the single MSL system and the IZTF with the same gross content of iron scraps (about5% by dry weight) under the same HLR of about 440Lm−2 d−1 in phase 1 showed that the iron scraps paved in the aerobic zeolite permeable layer had much more remarkable effect in phosphorus fixing than mixed in the SMBs (Table 4). This might because iron transforms into Fe3+ more easily in the aerobic permeable zeo- lite layer and the hydrolysis of ferric ion is slower than the ionic sedimentation reaction to form ferric phosphate at slower iron oxygenation rates according to Svanks’s (1971) study which also found the optimized pH for phosphate removal by ferric ion was higher than 6.5 and the removal rate could reach 98% in oxygen saturated solution. The precipitate would either be adsorbed or got intercepted into the filter media especially when passing through the SMBs. Moreover, the structure of the IZTF provided a high Fe:P ratio at partial zones, which enhanced the phosphorus removal (Fytianos et al., 1998).TP removal rate was also plotted against influent HLR (Fig. 3b), the results showed that the TP removal rate of the IZTF was negatively linear correlated with the HLR with the correlation coefficient of −0.8342, which indicated that the phosphorus removal was mainly due to the chemical precipitation which was a process mainly restricted by the contact time between orthophosphate and ferric iron when influent TP concentration was relatively high. The data of the MSL part showed little sign of that relationship as its influent TP was less than or around 1mgL−1 and the iron scraps only existed in the SMBs and the restricted process may changed to the iron ion production and diffusion processes. However, Mean TP removals in the MSL under direct inflow (in phase 1) and theMSL under the IZTF (based on the mid IZTF effluent) were 47.3% and67.8%, respectively (under the same mean HLR of 440Lm−2 d−1), which might also because the influent dispersion of the latter MSL was evener, thereby enhanced the contact of wastewater with the iron scraps.3.1.3. Ammonium removal and nitrificationFig. 4 showed the performance of the apparatus in ammonium removal and nitrate production during the whole experimental phase. The Ammonium Mass Removal Rates (AMRR) of different parts of the hybrid system against the influent Ammonium Mass Loading Rate (AMLR) was plotted in Fig. 4b.The results showed that the final effluent ammonium kept at a low level of about 5mgL−1, with the removal rate of about 85% under the experimental AMLR of 15–45gm−2 d−1, which showed remarkable stability. But ammonium concentration of the mid effluent from the IZTF stage showed visible increments when influent HLR increased. Effluent nitrate concentration increased steadily with time at the beginning of phase 2, indicating continuous growth of nitrifiers in the biofilter. The increase continued for about 22 days before it finally became relatively stable.Judging from the AMRR (Fig. 4b), the ammonium removal and the Nitrate Production Rate (NPR) of the IZTF stage showed similar trend: they increased significantly with influent AMLR and became stable as the loading rate reached about 28 g NH4 -N m− d− . The + 2 1final AMRR and NPR were approximately 24 g NH +-Nm−2 d−1 and 4 2 18 g NO3−-N m− d− , respectively. That result indicated that withinthe study scope and period and under the relatively stable environmental conditions, the nitrification rate of the IZTF would reach a relatively stable level in the changes of the loading, which might because of the limited gross nitrifier biomass on the filler surface.The nitrification rate in IZTF did not show obvious drop even when influent OLR increased to 250gCODm−2 d−1, which was quite different with the results of previous studies on trickling filters packed with inert filler. For example, it has been recently shown that the increase in BOD5 load had adverse influence on the nitrification capacity of the nitrifying trickling filter (Van den Akker et al., 2011) and effluent ammonia showed more remarkable fluctuation under a longer organic shock load (Hu et al., 2011). Several reasons may account for that: firstly, the zeolite as the filter media was much more capable to adsorb the ammonium than traditional materials owing to its specific cation exchange function for the ammonium (Gottardi, 1978), providing abundant substrate for the nitrifiers regardless of the fluctuation of influent (Lahav and Green, 1998); secondly, the relatively large particle size of the media allowed the existence of the air layer around the biofilm; thirdly, the extremely low HLR (<1m3 m−2 d−1), the intermittent
inflow and fast drainage in the IZTF promoted the air flow and oxygen diffusion to the biofilm (Lahav et al., 2001). All of that benefited the nitrifiers and made the apparatus a promising nitrifying bioreactor (Yidong et al., 2012).
The AMRR of the IZTF was constantly higher than the mid effluent NPR, indicating the remarkable existence of adsorption and simultaneous denitrification in the stage. Since high HLR provided more carbon resources, reduced the HRT and consumed most DO, the remarkable denitrification might be mainly attributed to the activities of polyhydroxyalkanoates (PHA) storage bacteria according to Krasnits et al.’s (2013) research which indicated that entrapped particulate organic matter contributed to the reducing power for denitrification in biofilm reactors.
As for the MSL system, the AMRR in the MSL increased dramatically with the increment of its influent AMLR, which ensured the final effluent ammonium concentration to stay at a low level. The net NPR of the MSL showed a similar trend to the IZTF at the beginning but slightly decreased at high influent loading rates.
However, when the AMLR was very low, the former IZTF effluent was quite low in the concentration of ammonium but would be rich in nitrate when prosperous nitrifiers community had been built up in the IZTF. As a result, the nitrifiers in the latter MSL were starved of ammonium and would grow quite slowly and exhibit low level of nitrifying rate. This would be more probable during the start up of the apparatus, too, which could be proved by the data gained during the beginning of the second phase when the net NPR was very low (Fig. 4b).
Furthermore, the former IZTF effluent ammonium concentration overpassed the latter MSL effluent at the beginning of phase 2 (Fig. 4a), indicating the remarkable ammonium adsorption equilibrium effect of the zeolite filler. The MSL influent in phase 1 when raw wastewater was its influent was much higher in ammonium concentration than at the beginning of phase 2 when the MSL was moved under the IZTF, thus, the adsorped ammonium in MSL tended to get desorbed and went back to the water at the beginning of phase 2 due to the movement of the adsorption equilibrium (Sarioglu, 2005) and raised the effluent ammonium concentration.

Kết quả (Việt) 2:

3.1.2. Phospho
Các IZTF lai + máy MSL trưng bày thành tích xuất sắc trong việc loại bỏ TP trong suốt toàn bộ nghiên cứu. TP thải luôn ổn định ở nồng độ thấp hơn so với 0.5mgL-1 với một tốc độ cắt bỏ trung bình hằng 94,8% bất chấp những biến động của nồng độ chảy đến TP (Fig. 3a). So sánh các buổi biểu diễn giữa các hệ thống MSL duy nhất và IZTF với nội dung tổng cùng phế liệu sắt (khoảng 5% tính theo trọng lượng khô) theo cùng một HLR khoảng 440Lm-2 d-1 trong giai đoạn 1 cho thấy các phế liệu sắt lát trong zeolite lớp thấm aerobic có tác động nhiều hơn đáng kể trong phốt pho sửa chữa hơn so với trộn lẫn trong SMBs (Bảng 4). Điều này có thể bởi vì chất sắt biến thành Fe3 + dễ dàng hơn trong thấm zeo- aerobic lớp lite và sự thủy phân của ion sắt III là chậm hơn so với phản ứng lắng ion để tạo thành photphat sắt ở mức oxy hóa sắt chậm theo (1971) nghiên cứu Svanks của mà còn tìm thấy pH tối ưu hóa cho việc loại bỏ phosphate bằng ion sắt cao hơn 6.5 và tốc độ cắt bỏ có thể đạt 98% trong dung dịch oxy bão hòa. Kết tủa hoặc là sẽ bị hấp thụ hoặc bị chặn vào các phương tiện truyền thông bộ lọc đặc biệt là khi đi qua các SMBs. Hơn nữa, cấu trúc của các IZTF cung cấp một Fe cao: (. Fytianos et al 1998,). Tỷ lệ P tại các khu phần, trong đó tăng cường việc loại bỏ phốt pho tốc độ cắt bỏ TP cũng đã âm mưu chống lại chảy đến HLR (. Hình 3b), kết quả cho thấy rằng tỷ lệ loại bỏ TP của IZTF được tiêu cực tuyến tính tương quan với HLR với hệ số tương quan của -0,8342, trong đó chỉ ra rằng việc loại bỏ photpho chủ yếu là do sự kết tủa hóa học mà là một quá trình chủ yếu là hạn chế bởi thời gian tiếp xúc giữa orthophosphate và sắt khi nồng độ chảy đến TP sắt là tương đối cao. Các dữ liệu của phần MSL cho thấy rất ít dấu hiệu của mối quan hệ đó như TP chảy đến của nó là ít hơn hoặc xung quanh 1mgL-1 và các phế liệu sắt chỉ tồn tại trong các SMBs và quá trình bị hạn chế có thể thay đổi các quy trình sản xuất và khuếch tán ion sắt. Tuy nhiên, bình ñuoåi TP trong MSL dưới dòng trực tiếp (trong giai đoạn 1) và MSL dưới IZTF (dựa trên nước thải giữa IZTF) là 47,3% và 67,8%, tương ứng (dưới trung bình cùng HLR của 440Lm-2 d- 1), mà có thể còn vì sự phân tán chảy đến của MSL sau này là evener, qua đó tăng cường sự tiếp xúc của nước thải với phế liệu sắt. 3.1.3. Loại bỏ amoni và nitrat hóa hình. 4 đã cho thấy hiệu quả hoạt động của bộ máy trong loại ammonium nitrate và sản xuất trong giai đoạn thử nghiệm toàn bộ. Các giá Removal Ammonium Mass (AMRR) của các bộ phận khác nhau của hệ thống hybrid với dòng vào Ammonium Lễ tải Rate (AMLR) được vẽ trong hình. 4b. Kết quả cho thấy rằng nước thải amoni thức giữ ở mức thấp khoảng 5mgL-1, với tốc độ cắt bỏ khoảng 85% dưới AMLR nghiệm của 15-45gm-2 d-1, trong đó cho thấy sự ổn định đáng chú ý. Nhưng nồng độ amoni trong nước thải từ giữa sân khấu IZTF cho thấy gia tăng có thể nhìn thấy khi chảy đến HLR tăng. Nồng độ nitrate thải tăng dần theo thời gian vào lúc bắt đầu của giai đoạn 2, cho thấy sự tăng trưởng liên tục của nitrifiers trong lọc sinh học. Việc gia tăng liên tục trong khoảng 22 ngày trước khi nó cuối cùng đã trở nên tương đối ổn định. Đánh giá từ AMRR (Hình 4b.), Việc loại bỏ amoni và nitrat Sản Rate (NPR) của sân khấu IZTF cho thấy xu hướng tương tự: họ tăng lên đáng kể với chảy đến AMLR và trở nên ổn định khi tốc độ tải đạt khoảng 28 g NH4-N m- d-. Các + 2 1 AMRR thức và NPR là khoảng 24 g NH + -Nm-2 d-1 và 4 2 1 8 g NO3 - N m- d-, tương ứng. Kết quả này chỉ ra rằng trong phạm vi nghiên cứu và thời gian và theo các điều kiện môi trường tương đối ổn định, tốc độ nitrat hóa của IZTF sẽ đạt được một mức độ tương đối ổn định trong những thay đổi của tải, mà có thể vì sinh khối nitrifier tổng hạn chế trên bề mặt chất độn . Tỷ lệ nitrat hóa trong IZTF không cho thấy giảm rõ ràng ngay cả khi chảy đến OLR tăng lên 250gCODm-2 d-1, đó là hoàn toàn khác với các kết quả của các nghiên cứu trước đây về bể lọc đóng gói với chất độn. Ví dụ, nó đã được gần đây đã chỉ ra rằng sự gia tăng BOD5 tải có ảnh hưởng xấu đến khả năng nitrat hóa của nitrat nhỏ giọt lọc (Van den Akker et al., 2011) và amoniac nước thải cho thấy sự biến động đáng chú ý hơn khi tải một ứng sốc hữu lâu hơn ( Hu et al., 2011). Một số lý do có thể giải thích rằng: trước hết, zeolit ​​như các phương tiện truyền thông bộ lọc đã được nhiều hơn khả năng hấp phụ amoni so với vật liệu truyền thống do chức năng trao đổi cation cụ thể của nó cho amoni (Gottardi, 1978), cung cấp chất nền phong phú cho nitrifiers bất kể sự biến động của chảy đến (Lahav và Green, 1998); Thứ hai, kích thước hạt tương đối lớn của các phương tiện truyền thông cho phép sự tồn tại của các lớp không khí xung quanh các màng sinh học; Thứ ba, các HLR cực thấp (<1m3 m-2 d-1), liên tục lưu lượng vào và thoát nước nhanh trong IZTF thúc đẩy luồng không khí và khuếch tán oxy cho các màng sinh học (Lahav et al., 2001). Tất cả điều đó làm lợi cho nitrifiers và thực hiện các bộ máy một nitrat bioreactor đầy hứa hẹn (Yidong et al., 2012). Các AMRR của IZTF đã liên tục cao hơn trung nước thải NPR, cho thấy sự tồn tại đáng chú ý của hấp phụ và khử nitơ đồng thời trong giai đoạn. Kể từ HLR cao được cung cấp nguồn carbon hơn, giảm các HRT và tiêu thụ nhiều nhất DO, các quá trình khử nitrat đáng kể có thể chủ yếu là do các hoạt động của vi khuẩn polyhydroxyalkanoates (PHA) lưu trữ theo Krasnits et al. (2013) nghiên cứu của điều này cho thấy các hạt kẹt chất hữu cơ góp phần vào việc giảm điện năng cho quá trình khử nitơ trong các lò phản ứng màng sinh học. Đối với các hệ thống MSL, các AMRR trong MSL tăng lên đáng kể với sự tăng của AMLR chảy đến nó, mà đảm bảo nồng độ amoni nước thải cuối cùng để ở lại ở mức thấp. Các NPR ròng của MSL cho thấy một xu hướng tương tự như IZTF lúc đầu nhưng giảm nhẹ ở mức tải chảy đến cao. Tuy nhiên, khi AMLR là rất thấp, cựu thải IZTF là khá thấp trong nồng độ amoni nhưng mình giàu có trong nitrat khi nitrifiers thịnh vượng của cộng đồng đã được xây dựng trong các IZTF. Kết quả là, các nitrifiers trong sau MSL thì thiếu thốn amoni và sẽ phát triển khá chậm và có những biểu mức thấp tỷ lệ nitrat. Điều này sẽ có thể xảy ra nhiều hơn trong thời gian khởi động của bộ máy, quá, mà có thể được chứng minh bằng các dữ liệu thu được trong thời gian đầu của giai đoạn thứ hai khi NPR net là rất thấp (Hình. 4b). Hơn nữa, các cựu amoni IZTF nước thải Nồng độ overpassed nước thải MSL sau vào đầu giai đoạn 2 (Hình 4a.), cho thấy sự hấp phụ amoni tác dụng cân bằng đáng chú ý của phụ zeolite. Dòng vào MSL trong giai đoạn 1 khi nước thải thô đã chảy đến của nó là cao hơn nhiều nồng độ amoni hơn vào đầu giai đoạn 2 khi MSL đã được chuyển dưới IZTF, do đó, amoni adsorped trong MSL có xu hướng để có được desorbed và đi lại cho các nước vào đầu giai đoạn 2 do sự chuyển động của các trạng thái cân bằng hấp phụ (Sarioglu, 2005) và tăng nồng độ amoni thải.