این تحقیق به منظور بررسی روش ترکیبی حذف بیولوژیکی و عریان سازی با بخار از پساب شرکت پتروشیمی خراسان که به آمونیاک و مشتقات آن آلوده هستند ، انجام گردید. جهت حذف و کاهش آمونیاک و مشتقات آن در خروجی پساب و بدست آوردن مطلوب ترین زمان، آزمایشاتی در دو مرحله مجزای بیولوژیک و برج دفع به صورت متوالی انجام پذیرفت.برای انجام آزمایشات مرحله بیولوژیک پایلوتی شامل پنج مرحله طراحی و ساخته شد این مراحل عبارتند از : دو مرحله هوازی ، دو مرحله بی هوازی و یک مرحله واسطه که اگر نیاز به تکرار مراحل باشد از آن استفاده می شد. در ابتدا مرحله سازگاری و رشد باکتری ها حدود 8-10 روز به طول انجامید. پس از ایجاد اتصالات بین ظروف پنجگانه ، آبگیری ظروف هوازی و افزودن لجن فعال (به نسبت یک به پنج) عملیات هوادهی آغاز شد ظروف بی هوازی نیز آبگیری شد و تمام مراحل در سرویس قرار گرفت. پساب اصلی و مصنوعی حاوی آمونیاک با غلظت به ترتیب 2420ppm و 3400ppm بود ، هر چرخش پایلوت 32 ساعت بطول می انجامید ، بعد از گردش چرخش چهارم ( 128ساعت) مقدار آمونیاک در نمونه به حدود 70ppm ، غلظت نیتریت به 7ppm و نیترات به 16ppm رسید. با وجود اینکه هدف اصلی این تحقیق حذف آلاینده ی آمونیاک بود ، با قرار دادن مرحله بی هوازی در پایلوت بیولوژیک میزان نیتریت و نیترات به پایین تر از حد مجاز رسید(حد مجاز نیتریت 10ppm،نیترات 50ppm) مواردی که برای بهینه سازی بررسی شد شامل: 9- 5/8- 8- 5/7-7 ph=و 15- 20- 25- 30- 35 t=، نوع منبع کربن آلی (متانول،اسید استیک،مواد آلی دور ریختنی)بود. در مرحله عریان سازی ، پساب حاصل از هر مرحله چرخش حذف بیولوژیک که حاوی مقادیر مختلف آمونیاک بود ، بعد از عملیات زلال سازی وسبک سازی برای افزایش و تثبیت ph(با استفاده از آب آهک) به عنوان خوراک ورودی به برج دفع مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به نتایج بدست آمده مطلوب ترین پساب تولید شده جهت استفاده در برج دفع ،چرخش چهارم راکتور هوازی – بی هوازی می باشد( میزان آمونیاک بین 70 تا 90ppm). در این حالت خروجی پساب برج دفع میزان آمونیاک را بین 1 تا 2ppm (حد مجاز کمتر از 2.5ppm) و گاز خروجی آمونیاک که از بالای برج به محیط دفع می شودرا 40ppm نشان داد (استاندارد گاز خروجی زیر 100ppm).نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان داد که پساب پتروشیمی خراسان با استفاده از سیستم ترکیبی بیولوژیک و عریان سازی با بخار با بازده بالا و زمان مناسب قابلیت تولید مطلوب ترین پساب که آمونیاک آن پایین تر از استاندارهای زیست محیطی است را دارا می باشد.