مدلسازی فازی فرآیند حذف آرسنیک از آبهای زیرزمینی با نانو ذرات اکسید آهن
نویسندگان
1 گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، شهر تبریز، ایران
2 گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، شهر تبریز، ایران
4 دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
doi
10.22125/iwe.2021.142108چکیده
مطالعاتی که اخیراً در سطح کشور صورت گرفته، آنومالی آرسنیک با غلظت بیش از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی و ملی (ppb 10) را در منابع آب نشان میدهد که استفاده از این آب اثرات جبران ناپذیری بر سلامت انسان دارد. لذا میبایست راهکارهای اصولی و هدفمند جهت کاهش آنومالی آرسنیک ارائه گردد. تاکنون استفاده از نانوذرات در کاهش آرسنیک از آب در محیط آزمایشگاهی انجام گرفته است ولی کارایی این نانوذرات در کاهش مقدار آرسنیک در منابع آب زیرزمینی که عموماً دارای کمپلکسهای مختلف است، بررسی نشده است. در این پژوهش از نانو ذرات اکسید آهن برای کاهش مقدار آرسنیک از منابع آب زیرزمینی استفاده شده است. مطالعات پیشین انجام شده بر روی نانو ذرات اکسید آهن به صورت جداسازی آرسنیک اضافه شده در محیط آزمایشگاهی بوده است ولی چالش اصلی این پژوهش، جداسازی آرسنیک از نمونه آب زیرزمینی میباشد. نتایج حاصل از بررسی تاثیر پارامترهای مختلف از جمله pH، دما، زمان تصفیه و مقدار ماده جاذب در جداسازی آرسنیک از آب نشان داد که جداسازی آرسنیک تحت شرایط دمایی بالاتر از دمای محیط، pH اسیدی، زمان ۵ تا ۱۵ دقیقه و مقدار ماده جاذب 3/0 گرم در بالاترین میزان راندمان خود قرار دارد. در ادامه این پژوهش، از مدل فازی ساجنو برای شبیه سازی و مدلسازی فرایند حذف آلاینده آرسنیک از منابع آب زیرزمینی استفاده گردید. نتایج مدل فازی نشان داد که این مدل با مقدار NRMSE و R2 به ترتیب برابر با 03/0 و 8/0 برای پیشبینی تقریبی جذب آرسنیک توسط نانوذرات اکسید آهن بسیار کارآمد میباشد.