احیاء بیوالکتروشیمیایی نیترات از فاضلاب با استفاده گرافیت پوشش داده شده با نانولوله های کربن چند دیواره

چکیده- هدف از این مطالعه بررسی احیاء نیترات از فاضلاب به روش دنیتریفیکاسیون بیوالکتروشیمیایی با استفاده از گرافیت پوشش داده شده با نانولوله های کربن بعنوان کاتد است. این مطالعه در مقیاس آزمایشگاهی و در یک راکتور بیوالکتروشیمیایی دو محفظه ای انجام گردید. از الکترود استیل به عنوان آند و از گرافیت بعنوان کاتد استفاده شد. جهت افزایش کارایی احیاء نیترات، از پوشش نانولوله های کربن در کاتد استفاده گردید. در این تحقیق، اثر pH، دانسیته جریان و زمان در احیاء نیترات در راکتور بیوالکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. بیشترین میزان احیاء نیترات در محدوده pH خنثی و دانسیته جریان حدود ۱۵ میلی آمپر بر سانتی متر مربع حاصل گردید. بعلاوه در دانسیته جریان ۱۵ میلی آمپر بر سانتیمتر مربع و مدت زمان ۸ ساعت، سیستم بیوالکتروشیمیایی مورد تحقیق، میزان نیترات را از ۱۵۰ میلیگرم بر لیتر به کمتراز حد استاندارد رساند. بر اساس یافته های حاصله، می توان نتیجه گیری نمود که استفاده از نانولوله های کربن چند دیواره بعنوان پوشش بر روی کاتد می توان میزان احیاء نیترات را افزایش داد. افزایش کارایی در شرایط بهینه این تحقیق حدود ۱۴ درصد تعیین گردید. بنابر این، استفاده از نانولوله های کربن در فرآیند احیا بیوالکتروشیمیائی نیترات می تواند با کمک به افزایش میزان بیوفیلم تولید شده و سرعت بخشیدن به احیاء نیترات در کاتد، موجب کاهش مدت زمان دنیترفیکاسیون و اخذ استانداردهای زیست محیطی گردد.

کلیدواژه ها:

Bioelectrochemical ، Nitrate ، Denitrification ، Carbon nanotubes ، بیوالکتروشیمیایی ، نیترات ، دنیتریفیکاسیون ، نانولوله های کربن