حذف نیترات از سیلاب شهری توسط فرآیند فیلترهای چند گانه

Abstract

چکیده<br /> سابقه و هدف: در طی دو قرن اخیر، میزان تولید و مصرف نیترات به خصوص در بخش کشاورزی افزایش چشمگیری داشته است. در حال حاضر بسیاری از نقاط جهان حتی در ایران با مشکل بالا بودن غلظت نیترات در آب آشامیدنی روبه رو هستند که مهم‌ترین علت آن ورود رواناب‌های کشاورزی و فاضلاب‌های شهری و صنعتی به منابع آبی به خصوص آب‌های زیرزمینی می‌باشد. مصرف آب آلوده به نیترات، همواره با مواد غذایی محتوای نیترات بالا می‌تواند باعث ورود مقدار زیادی نیترات به بدن گردد. هدف نهایی این تحقیق، طراحی و بررسی یک سیستم تصفیه نفوذپذیر فعال به منظور حذف نیترات موجود در رواناب می‌باشد. <br /> مواد و روش‌ها: در این پژوهش، لایه‌های متناوب از فیلترهای ژئوتکستایل بافته‌نشده و خاک دانه‌ای برای کاهش و حذف آلودگی به کار گرفته شدند. این لایه‌ها، از نظر قابلیت نفوذپذیری و قدرت جذب حائز اهمیت می‌باشند. در انتخاب مواد به نکاتی از جمله کارایی آن در حذف آلودگی، در دسترس بودن و تا حد امکان ارزان‌قیمت بودن آن توجه شده است. <br /> یافته‌ها: پس از انجام آزمایش‌های نفوذپذیری، نسبت اختلاط وزنی مواد به‌کاررفته در PRB به صورت 25% ماسه، 25% آنتراسیت، 20% زئولیت، 20% براده آهن و 10% خاک اره چوب سپیدار در نظر گرفته شد. در آزمایش‌های ناپیوسته مشاهده شده است که در 7=pH حداکثر راندمان جذب نیترات توسط زئولیت حدود 69%، خاک اره 29% و براده آهن 12% می‌باشد. نتایج جذب نیترات توسط ترکیب نهایی PRB در غلظت‌های مختلف نیترات در شرایط pH بهینه و ثابت‌ماندن سایر پارامترها نشان می‌دهد که بیش‌ترین جذب مربوط به غلظتmg L-1150 و در حدود 83% اتفاق می‌افتد و هرچه غلظت اولیه نیترات بیش‌تر شود، میزان جذب افزایش می‌یابد. همچنین حذف نیترات با میزان جاذب یکسان و pH بهینه در زمان‌های مختلف برای تعیین زمان تعادل انجام گرفت و حداکثر حذف 100% در زمان تعادل 96 ساعت حاصل گردید. در آزمایش ستون انجام‌شده جهت حذف آلودگی، فیلتر قادر بود تا پس از رشد توده بیولوژیک در محیط خود، نیترات را به میزان 99% بعد از 9 روز کاهش داده و میزان نهایی آن را از mg L-1100 به mg L-11 کاهش دهد. <br /> نتیجه گیری: لایه‌های نفوذ‌پذیر فعال با درصد اختلاط وزنی طراحی‌شده، دارای قابلیت جذب نیترات تا حد زیاد و در مدت زمان کم می‌باشد. شست‌وشوی مواد جاذب و رفع آلودگی، افزایش سطح مخصوص جاذب را باعث می‌شود و بنابراین قدرت جذب بالا می-رود.<br /> واژه‌های کلیدی: فیلتر خاکی بیولوژیکی، حذف نیترات، تصفیه رواناب شهری، جذب، مواد جاذب ارزان‌قیمت.