حذف نیترات از منابع آب های زیرزمینی به روش انعقاد الکتریکی
چکیده
امروزه وجود ترکیبات و مواد مقاوم و سمی در منابع آب، کاربرد فرآیندهای متداول تصفیه آب را محدود و در برخی موارد ناتوان کرده است. از طرفی طی دو دهه گذشته استانداردهای زیست محیطی سخت¬گیرانه تر شده است بنابراین در طی سال های اخیر فن آوری های تصفیه از لحاظ اقتصادی و فنی توسعه پیدا کرده اند. یکی از این فن آوری های تصفیه فرآیند انعقاد الکتریکی می¬باشد. در این تحقیق عملکرد فرآیند انعقاد الکتریکی در حذف نیترات از منابع آبی بررسی شد. انعقاد الکتریکی یک واکنش الکترولیز است که با اعمال پتانسیل الکتریکی بین صفحات فلزی که به عنوان آند و کاتد عمل می¬کنند همراه است، در این تحقیق از فلز آلومینیوم، آهن و استیل به عنوان آند استفاده شد. یون¬های فلزی تولید شده در آند با یون¬های نیترات محلول توده¬هایی را تشکیل می¬دهند که توسط گازهای هیدروژن تولید شده در کاتد و هوای خروجی از سنگ¬های هوای تعبیه شده در کف راکتور به سطح منتقل و یا ته¬نشین می¬شوند و بدین ترتیب یون¬های نیترات از منابع آبی حذف خواهند شد. در این تحقیق عوامل مؤثر بر فرآیند انعقاد الکتریکی از جمله ph اولیه محلول، فاصله قرارگیری صفحات آند و کاتد از یکدیگر، مدت زمان الکترولیز، ولتاژ و غلظت اولیه نیترات به طور دقیق مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت تحلیل نتایج نشان داد که راندمان حذف نیترات در شرایط بهینه غلظت اولیه نیترات 120 میلی¬گرم بر لیتر، ph اولیه محلول 8، ولتاژ 17 ولت، فاصله بین الکترودها 3 سانتی-متر و مدت زمان الکترولیز 240 دقیقه، برای حالت آند آلومینیوم و کاتد آهن 93 درصد و برای حالت آند آهن و کاتد آلومینیوم در شرایط بهینه غلظت اولیه نیترات 160 میلی¬گرم بر لیتر، ph اولیه محلول 5/8، ولتاژ 22 ولت، فاصله بین الکترودها 2 سانتی¬متر و مدت زمان الکترولیز 203 دقیقه، 86 درصد و برای حالت آند استیل و کاتد آهن در شرایط بهینه غلظت اولیه نیترات 210 میلی¬گرم بر لیتر، ph اولیه محلول 7/8، ولتاژ 20 ولت، فاصله بین الکترودها 5/3 سانتی¬متر و مدت زمان الکترولیز 125 دقیقه، 87 درصد بدست آمدند که نتایج حاصل از آزمایش¬ها بیانگر مؤثر بودن این فرآیند در حذف نیترات از منابع آبی می¬باشد. همچنین بررسی نتایج نشان داد که استفاده از آند آلومینیوم و کاتد آهن با توجه به راندمان بالا، میزان خوردگی و هزینه کمتر مناسب¬ترین آرایش برای حذف نیترات از منابع آبی می باشد.