مطالعه میزان تصفیه پذیری آب خاکستری با استفاده از جذب سطحی با نانوذرات آهن

در جوامع بشری، منابع بسیاری برای بازیافت وجود دارد که یکی از مهم ترین آنها آب های خاکستری است. این آب ها که گاها به دلیل وجود ترکیبات آلی تجزیه ناپذیر نیاز به تصفیه با روش های پیشرفته غیربیولوژیکی دارند، در این پژوهش با استفاده از نانوذرات اکسید آهن Fe۳O۴ تصفیه شده اند. آب آلوده خروجی از فرآیندهای بیولوژیکی و اکسیداسیون شیمیایی، با غلظت اولیه COD، BOD، TKN و TP به ترتیب ۱۷۰، ۴۰،۳.۹ و۰.۴ میلی گرم بر لیتر، در معرض نانوذرات آهن قرار گرفت. نتایج نشان داد که برای حذف حداکثر آلاینده ها، به۱.۲ گرم بر لیتر نانوذرات آهن نیاز است. با بهینه سازی شرایط، راندمان حذف COD، BOD، TKN و TP به ترتیب به ۵۷، ۳۶، ۷.۵ و۶۰ درصد در pH=۵ و زمان تماس ۴۰ دقیقه رسید. بررسی ها نشان داد که تغییرات pH تاثیر چندانی بر حذف BOD، فسفات و نیترات ندارد، در حالی که حذف COD در pH های پایین کارآمدتر است. همچنین، همبستگی بین حذف آلاینده ها و مدل فروندلیخ به ترتیب ۹۸.۲،۵۳.۶ ،۹۸.۸ و ۹۷.۷ درصد بود. بر خلاف انتظار، مقدار حداکثر جذب تعادلی (qmax) در مدل لانگمیر برای همه آلاینده ها به جز BOD منفی بدست آمد، که نشان دهنده عدم تطابق این مدل با فرآیند جذب است. در نهایت، با استفاده از اکسیداسیون شیمیایی UV/H۲O۲ پس از جذب سطحی با Fe_۳O_۴، راندمان حذف COD به بالای ۹۰ درصد افزایش یافت. این مطالعه نشان داد که جذب سطحی به تنهایی برای دستیابی به استانداردهای تخلیه فاضلاب کافی نیست، اما ترکیب آن با اکسیداسیون شیمیایی می تواند این امر را امکان پذیر سازد.

کلیدواژه ها:

آب اکسیژنه ، اکسیداسیون ، بیولوژیکی ، تصفیه ، خاکستری ، فرابنفش