بررسی امکان استفاده از نانو ذرات آهن در حذف نیترات از آب (مطالعه موردی: آب زیرزمینی منطقه ۶ شهر تهران)

در این پژوهش استفاده از نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی برای حذف نیترات از آب زیرزمینی و سنتتیک، همچنین تاثیر القای الکتریکی بر این فرایند مورد بررسی قرار گرفته است.

کارایی فرآیند حذف در دو نمونه آب زیرزمینی و آب سنتتیکی که دارای نیترات به غلظت mMol ۵/۱ و ۱ و خاصیت بافری است بررسی شده است. آزمایش ها در pH اولیه خنثی انجام شده و میزان اکسیژن محلول نمونه آب سنتتیک به میزان ppm۱ (برابر با اکسیژن محلول نمونه آب زیرزمینی) کاهش داده شده است. درتمامی آزمایش ها مقدار آهن مورد نیاز با توجه به معادلات سینتیکی احیاء نیترات تعیین شده و برای پخش نانو ذرات آهن ( nm۱۸-۸ ) از امواج اولتراسونیک استفاده شده است. به منظور ایجاد القای الکتریکی، جریان الکتریسیته مستقیم با اختلاف پتانسیل V ۵/۷ و الکترود های گرافیتی به کار گرفته شده است. پس از آماده سازی محلول ها و شروع واکنش نمونه ها در فواصل زمانی منظم برداشت و بلافاصله فیلتر گردید. نمونه های فیلتر شده جمع آوری گردید و توسط دستگاه طیف سنجی مقدار نیترات آن قرائت گردید.

نتایج بدست آمده بیانگر این بود که واکنش احیا نیترات به سرعت پس از شروع واکنش آغاز می شود و در حدود %۷۵ کل حذف نیترات در ۳۰ دقیقه اول اتفاق می افتد. ولی تحت شرایط یکسان نتایج بدست آمده از آزمایشات آب زیرزمینی، حاکی از افزایش مقدار مورد نیاز نانو ذرات تا بیش از سه برابر برای دستیابی به راندمان حذف مشابه با آب سنتتیک می باشد. در صورت ایجاد شرایط القای الکتریکی راندمان حذف تا حدود ۳۰% افزایش یافت و همچنین نرخ تشکیل لایه غیر فعال سطحی ذرات آهن نیز دچار کاهش گردید.

کلیدواژه ها:

حذف نیترات ، آهن صفر ، نانو ذرات ، آب زیرزمینی ، القای الکتریکی