حذف همزمان نیترات و سولفات از آب آلوده به وسیله تلفیق فرایند الکتروکینتیک با PRB حاوی نانوذرات آهن صفرظرفیتی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشیار دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس

doi
10.22034/24.3.15
چکیده

هدف از این پژوهش بررسی کارایی تلفیق موانع واکنش دهنده نفوذپذیر (PRB) با بستر نانوذرات آهن صفرظرفیتی با فرایند الکتروکینتیک در حذف همزمان نیترات و سولفات از آب­ آلوده و مقایسه آن با بستر حاوی کربن فعال دانه­ای بوده است. در این تحقیق که در مقیاس آزمایشگاهی انجام پذیرفته، با استفاده از سیستم موانع واکنش دهنده نفوذپذیر میزان نیترات و سولفات موجود در آب آلوده حذف و به صورت همزمان به کمک فرایند الکتروکینتیک (EK) از اشباع زود هنگام بستر جلوگیری و مدت زمان عملکرد سیستم افزایش یافته است. به منظور بررسی کارایی سیستم­ مذکور، پارامترهای مختلف بر عملکرد سیستم مورد بررسی قرار گرفته و شرایط بهینه برای افزایش زمان عملکرد سیستم تعیین گردید. در ادامه نیز آزمایش­ها با استفاده از PRB حاوی کربن فعال دانه­ای تکرار و نتایج با یکدیگر مقایسه شد. با بررسی نتایج به‌دست آمده، در سیستم تلفیقی PRB-EK بستر حاوی نانوذرات آهن صفرظرفیتی عملکرد بهتری در مقایسه با بستر حاوی کربن­فعال در حذف نیترات و سولفات از آب‌ آلوده از خود نشان داد. مطابق نتایج بهترین عملکرد سیستم در pH برابر با 7، غلظت اولیه نیتراتmg/L 200، غلظت اولیه سولفات mg/L450، غلظت نانوذرات آهن صفرظرفیتی برابر با 14/2 گرم به ازای هر کیلوگرم ماسه و اختلاف پتانسیل 20 ولت حاصل شد. در این شرایط استفاده از بستر حاوی نانوذرات آهن صفرظرفیتی نه تنها منجر به افزایش مدت­زمان عملکرد سیستم به میزان 35 ساعت برای حذف سولفات و 30 ساعت برای حذف نیترات شد، بلکه راندمان حذف پس از 80 ساعت استفاده متوالی از سیستم به میزان 13 درصد برای سولفات و 10 درصد برای نیترات بالاتر از بستر حاوی کربن فعال اصلاح شده بود.