با توجه به قرارگیری ایران در منطقه آب و هوایی خشک و کمبود منابع آب شیرین و قابل شرب در این خطه لذا نیاز به تصفیه فاضلاب و بهره برداری از پساب آن به منظور استفاده مجدد بحث داغ و پرکاربرد این روزهای کشورمان است . هدف مهندسین همواره دستیابی به روش های بهینه تر و کارآمدتر بوده است . به خصوص در زمینه هایی مانند مهندسی محیط زیست که عمری کوتاه از پیدایشش می گذرد . در این پایان نامه مطالعه پیرامون ترکیب 2 روش کارآمد در تصفیه فاضلاب ( a2o و mbr ) در تصفیه خانه اکباتان بدون درنظر گرفتن مسائل اقتصادی مورد بررسی قرار گرفت و حاصل آن بهتر شدن تمامی پارامترها مانند bod ، cod ، tp ، nh3 ، tss و nh4 در تصفیه بود ، به حدی که نه تنها جواب گوی استانداردهای ایران بود بلکه جواب گوی استانداردهای بین المللی نیز بود . لازم به ذکر است که منظور از فاضلاب صنعتی در این پایان نامه در واقع فاضلابی است با بارآلی بالا . همچنین تمامی آزمایشات انجام شده در آزمایشگاه آب و فاضلاب دانشگاه صنعتی شریف انکام گردیده است . mbr انتخاب شده از نوع پلی پروپیلن و side-stream می باشد . دیگر ادوات و وسائل به کار گرفته شده در این پایلوت با شکل در پایان نامه قابل مشاهده است . در ابتدای تحقیق و پس از مرور کلی و ادبیات موضوعی ، اصول حذف نیتروژن و فسفر در فاضلاب شهری و سپس مبانی طراحی و بهره برداری از تأسیسات حذف بیولوژیکی نیتروژن و فسفر مورد بررسی قرار گرفته است و پس از آن به بررسی مختصری از mbr پرداخته شده است . در ادامه به منظور انجام تحقیقات و مطالعات آزمایشگاهی پایلوت که به ترتیب شامل مخازن بی هوازی، انوکسیک و هوادهی می باشد جهت شبیه سازی با شرایط واقعی در تصفیه خانه فاضلاب شهرک اکباتان تهران مستقر شده است و هدف اصلی آن بررسی اثر تغییرات زمان ماند بر حذف نیترات، آمونیاک ، bod ، cod ، tss و فسفر و تغییرات میزان برگشت مایع مخلوط بر حذف نیترات در فاضلاب شهری می باشد. جهت بررسی روند حذف مواد مغذی آزمایشات در یک دوره زمانی حدودا" 3 ماهه در 5 زمان ماند هیدرولیکی برای شهری 4 تا 12 ساعت و صنعتی 5 تا 25 ساعت با درصد برگشت مایع مخلوط به میزان 75 درصد انجام شده است. طی این آزمایشات زمان ماند هوادهی بهینه در زمان 8 ساعت برای شهری بدست آمد که در این زمان، راندمان حذف cod %2/97 ، bod %17/97، آمونیاک %88/95 ، فسفر %71/86 ، نیترات %34/90 و tss %35/99 بدست آمد. همچنین با تغییر در میزان درصد برگشت مایع مخلوط در زمان ماند 8 ساعت، میزان بهینه این مقدار برای حذف نیترات در حدود 180 تا 200 درصد حاصل شد. همچنین این راندمان ها به ترتیب برای فاضلاب صنعتی با توجه به زمان ماند بدست آمده در طی آزمایشات ، هوادهی بهینه ای برابر با 20 ساعت و درصد برگشت مایع مخلوط به میزان 75 درصد برابر با %36/99 ، %92/98 ، %73/97 ، %16/90 ، %11/92 ، %81/99 می باشد.