چکیده: چکیده با توجه به کمبود منابع آب قابل استفاده و لزوم حفظ منابع آبی مذکور، ارتقاء تصفیه خانه های فاضلاب به منظور بازچرخانی آب مصرفی اولویتی محیط زیستی و اقتصادی است. از سوی دیگر امروزه کاهش مصرف انرژی نیز یک دغدغه مهم محیط زیستی است و از آنجا که بیشترین مصرف انرژی در تصفیه خانه های فاضلاب مربوط به واحدهای هوادهی است، بهبود فرآیندهای تصفیه که منجر به کاهش مصرف انرژی شود امری بسیار ارزشمند خواهد بود. برای نیل به این مهم، استفاده از میکرو-نانو حباب (میناب) هوا برای جایگزینی روشهای فعلی و با هدف بررسی آزمایشگاهی اثر میکرو- نانو حباب‌ هوا بر بهبود فرآیند تصفیه هوازی فاضلاب شهری و طراحی سیستم متناسب با نیاز بومی در دستورکار این پژوهش قرار گرفت. میکروارگانیسم‌ها می‌توانند از میکرو نانوحباب‌های هوا( میناب هوا ) AMNB برای فعالیت بیولوژیکی استفاده کنند که دلیل آن نرخ بالای انتقال اکسیژن، پایداری و ماندگاری بالا در راکتور هوادهی و افزایش سطح تماس حباب ها است. در این مطالعه تأثیر هوادهی با میناب هوا را بر زمان ماند هیدرولیکیHRT ، مصرف انرژی، اکسیژن خواهی شیمیائی COD و راندمان حذف نیتروژن در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب شهری خام بدون پیش تصفیه برای مدت طولانی بهره برداری در فصول سرد و گرم مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. کارائی فرآیند تصفیه در حالت های رشد معلق و حالت رشد چسبیده با نصب پرده زیستی فعال (Active BioCurtain) یا ABC به عنوان راه حل هایی برای ارتقاء نحوه هوادهی مورد مطالعه قرار گرفت. سطح مقطع موثر این پرده زیستی 50 مترمربع مدیا بر مترمربع سطح مقطع راکتور می باشد. آزمایشات نشان داد که میکروارگانیسم‌های موثر به طور قابل‌توجهی نسبت به فرآیند لجن‌ فعال متعارف (CAS) افزایش یافتند. بدلیل راندمان بالای مصرف اکسیژن با روش هوادهی با میناب هوا در شرایط رشد چسبیده و در نظر گرفتن یک واحد انوکسیک پس از آن، در نتیجهمنجر به نیتریفیکاسیون جزئی و نیترات زدایی برای حذف TN و نیز منجر به حذف تا 99٪ نیتروژن کل شد. در حالت‌های رشد معلق و چسبیده در فصل گرم به ترتیب 78% و 97% COD در HRT بهینه 9 ساعت حذف شد. در فصل سرد، با کاهش حدود 6% در بهره وری سیستم بدلیل افت دما، حذف COD به ترتیب 73٪ و 90٪ در HRT یکسان (9 ساعت) بدست آمد. در این مطالعه برای حذف بار آلی مشابه مصرف انرژی هوادهی حدود 40 درصد و لجن مازاد نیز تا 70 درصد در مقایسه با CAS ( لجن فعال متعارف) کاهش یافتند. در همه موارد نمونه های خروجی تصفیه شده پایلوت از نظر استانداردهای سازمان حفاظت محیط زیست و در سطح تخلیه به آبهای سطحی مورد قبول شناخته شدند. نتایج بدست آمده از این پژوهش، پتانسیل و امکان بهره برداری صنعتی از هوادهی با میناب هوا را در حالت های رشد معلق و همچنین روش ارتقا یافته با رشد چسبیده برای تصفیه فاضلاب شهری نشان می دهد.