حذف همزمان نیترات و فسفات از آب توسط فرایند انعقاد‌ الکتریکی با الکترود آلومینیومی پوشش داده شده با نانوذرات ZnO

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران مهندسی محیط زیست دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه خوارزمی

2 گروه مهندسی عمران- دانشکده فنی و مهندسی-دانشگاه خوارزمی- تهران- ایران

doi
10.22060/ceej.2021.19646.7220
چکیده

استفاده بیش از حد از کود‌های نیتروژن­دار باعث حضور آلاینده‌های معدنی نظیر فسفات و نیترات در منابع آب‌های زیرزمینی می­شود. با توجه به خطرات حضور این ترکیبات در آب، یافتن روشی مناسب جهت حذف همزمان این آنیون‌ها از منابع آبی بسیار حائز اهمیت است. هدف از این مطالعه، استفاده از فرایند انعقاد ‌الکتریکی و بررسی اثر پارامتر‌های سختی، فاصله الکترود، نوع پوشش‌دهی الکترود با نانوذرات و اثر ولتامتری چرخه­ای به عنوان متغیر در شرایط غلظت اولیه ۱۰۰ میلی‌گرم بر لیتر از دو آلاینده، دانسیته جریان 22/5 آمپر بر متر مربع، pH برابر ۶ و زمان ماند ۴۰ دقیقه بر حذف نیترات و فسفات به صورت همزمان است. بهترین بازده حذف فسفات و نیترات در فاصله ۲ سانتی‌متری بین الکترود‌ها به ترتیب 93/8 و ۷۸ درصد و در سختی ۶۵ میلی‌گرم بر لیتر کربنات کلسیم به میزان 99/3 و ۸۶ درصد به دست آمد. جهت بهبود فرایند انعقاد الکتریکی و کاهش سرعت غیرفعال شدن آند آلومینیومی، الکترودها با نانوذرات ZnO به روش سل-ژل پوشش­دهی شدند. صحت پوشش‌دهی الکترود با نانوذرات ZnO توسط آنالیزهای SEM، EDX و XRD ارزیابی شد. برای بررسی اثر پوشش‌دهی نانوذرات از آزمایش ولتامتری چرخه‌ای استفاده گردید. نتایج حاکی از بهبود 202/44 درصدی شدت جریان الکتریکی در الکترود اصلاح شده بود.