حذف باکتری‌های اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس از آب آلوده به‌روش الکترولیز با الکترودهای آلومینیم- آهن

Abstract

زمینه و هدف: گندزدایی آب به روش الکترولیز در سال‌های اخیر رو به گسترش است. هدف از انجام این پژوهش بررسی حذف باکتری‌های اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس به روش الکترولیز با الکترود آلومینیم- آهن به حالت تک قطبی موازی از آب آشامیدنی بود.

روش بررسی: مطالعه به‌صورت تجربی در خرداد ماه ۱۳۹۵ در آزمایشگاه میکروبیولوژی دانشگاه علوم پزشکی ایران انجام گردید. نمونه‌های آب آلوده با افزودن ۱۰۳، ۱۰۴ و ۱۰۵ عدد باکتری اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس در میلی‌لیتر آب آشامیدنی تهیه گردید. متغیرهای مستقل فرآیند شامل سویه‌های باکتریایی اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس با غلظت‌های مختلف باکتریایی ۱۰۳، ۱۰۴ و ۱۰۵ عدد در میلی‌لیتر (pH اولیه (۷، ۸ و ۹)، زمان واکنش (۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰ و ۲۵ دقیقه)، فاصله بین الکترودها (۱، ۲ و cm ۳) و چگالی جریان (۰/۸۳، ۱/۶۷ و mA/cm2 ۳/۳) جهت تعیین شرایط بهینه بررسی شد.

یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهد که در شرایط بهینه با افزایش pH از هفت به ۹ راندمان حذف سویه‌های باکتریایی اشرشیاکلی به‌طور معناداری از ۹۸ به ۷۳% و استافیلوکوکوس اورئوس از ۹۹/۱ به ۷۶% کاهش پیدا می‌کند. در غلظت اولیهCFU/ml ۱۰۴ شرایط بهینه برای pH، چگالی جریان، زمان واکنش و فاصله بین الکترودها به‌ترتیب برابر ۷، mA/cm2 ۱/۶۷، ۲۰ دقیقه و cm ۲ به‌دست آمد. افزایش چگالی جریان و زمان واکنش باعث کاهش معناداری در هر دو سویه باکتری‌ها شد. میزان انرژی برق مصرفی در شرایط بهینه 3KWh/m ۰/۵۱۲۸ محاسبه شد. آزمون آماری صورت گرفته نشان از معناداری (۰/۰۱P<) رابطه غلظت‌های اولیه سویه‌های باکتریایی و راندمان فرایند می‌باشد.

نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج راندمان حذف سویه‌های باکتریایی اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس بیشتر از ۹۸% به‌دست آمد.