با توجه به بحران شدید کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک ایران و افزایش تولید پساب های کشاورزی و دامی، استفاده از روش های پایدار و کم هزینه برای تصفیه و بازچرخانی پساب ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. پساب گاوداری به دلیل دارا بودن غلظت زیاد مواد آلی و عناصر مغذی نظیر نیتروژن و فسفر، در صورت تخلیه بدون تصفیه می تواند منجر به آلودگی منابع آب سطحی و زیرزمینی و بروز مشکلات زیست محیطی شود. این پژوهش با عنوان شبیه سازی عددی تصفیه پساب عبوری از تالاب مصنوعی هیبریدی انجام شد. هدف از این پژوهش، بررسی عملکرد سیستم تالاب مصنوعی هیبریدی در تصفیه پساب گاوداری و ارزیابی اثر زمان ماند هیدرولیکی و شرایط بهره برداری بر راندمان حذف آلاینده ها بود. این پژوهش در سال های 1403-1404 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان (منطقه لورک) انجام شد. پساب مورد استفاده از واحد گاوداری آموزشی دانشگاه صنعتی اصفهان تأمین گردید. سیستم تصفیه شامل تالاب های جریان عمودی و افقی به صورت سری بود که در آن از پامیس به عنوان بستر و گیاه نی معمولی (Phragmites australis) به عنوان پوشش گیاهی استفاده شد. دو زمان ماند هیدرولیکی سه و شش روز مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهای کیفی شامل اکسیژن خواهی شیمیایی(COD)، نیترات، فسفات، هدایت الکتریکی (EC) و pH در ماه های مختلف یک سال اندازه گیری شدند. همچنین اثر فرآیند هوادهی بر عملکرد حذف/کاهش پارامترهای مدنظر مورد ارزیابی قرار گرفت. مدلسازی توسط MEDLI پس از آزمایش های نام برده انجام شد. نتایج به دست آمده از صحت سنجی مدل توسط داده های آزمایشگاهی در بازه زمانی یک ساله نشان داد که مقادیر حذف نیترات در مدل 34% بوده که با داده های آزمایشگاهی در فصل بهار و زمستان همخوانی بیشتری داشت. همچنین مدل مقادیر حذف فسفات و شوری را هم 2/76% و 8/23% ارائه کرد که براساس درصد حذف مدل می توان گفت در حذف فسفات همخوانی خوبی در فصل گرم سال داشته است. در مقابل، مقدار حذف فسفات در فصل سرد در محدوده داده های آزمایشگاهی قرار نگرفت. درصد حذف شوری در مدل کمتر از داده های آزمایشگاهی ارائه شد. شوری زیاد پساب گاوداری تأثیر منفی بر عملکرد داشت و طبق داده های آزمایشگاهی و مقادیر گزارش شده توسط مدل می توان نتیجه گرفت نتایج مدل در حذف شوری با داده های آزمایشگاهی همخوانی مناسبی نداشته اما سیستم توانسته شوری در منطقه ریشه گیاه را کنترل کند و عملکرد گیاه مثبت باقی ماند.همچنین تغییرات هدایت الکتریکی و pH نشان دهنده تأثیر هم زمان زمان ماند و شرایط اقلیمی بر کیفیت پساب خروجی بود. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده از تالاب مصنوعی هیبریدی می تواند به عنوان روشی کارآمد، اقتصادی و سازگار با شرایط اقلیمی مناطق خشک برای تصفیه و بازچرخانی پساب گاوداری و استفاده مجدد آن در کشاورزی مورد توجه قرار گیرد.

کلمات کلیدی: تالاب مصنوعی هیبریدی، پساب گاوداری، زمان ماند هیدرولیکی، گیاه پالایی، نی معمولی، بازچرخانی آب، اقلیم خشک، حذف آلاینده ها، مدلسازی، MEDLI.