بهبود کیفیت منابع آب زیرزمینی آلوده به نیترات به کمک نانوذرات آهن/نیکل

Abstract

در این پژوهش نانوذرات دوفلزی آهن/نیکل جهت بهبود کیفیت منابع آب زیرزمینی آلوده به نیترات بصورت درجا مورد استفاده قرار گرفته است. در مرحله اول پس از سنتز نانوذرات آهن/نیکل جهت افزایش تحرک‌ پذیری، سطح آن به کمک بیوپلیمر نشاسته اصلاح گردید. در مرحله بعد آزمایش‌های ارزیابی واکنش‌پذیری نانوذرات تولیدی، در دو گروه منقطع و جریان پیوسته صورت گرفت. آزمایش‌های پیوسته هم در ستون متخلخل شفاف در شرایط آزمایشگاهی و هم در مدل نیمه‌صنعتی در شرایط واقعی آب زیرزمینی انجام شدند. براساس آزمایش‌های منقطع مرتبه واکنش حذف نیترات بین 0/1 تا 3/1 متغیر است و با کاهش pH و افزایش نسبت استکیومتری آهن/نیترات، مرتبه و سرعت واکنش بیشتر می‌شود. همچنین در حالتی که نسبت وزنی بین آهن/نیکل در ترکیب نانوذرات معادل 3 درصد باشد، حداکثر واکنش‌پذیری نانوذرات در حذف نیترات رخ می‌دهد. براساس نتایج آزمایش‌های جریان پیوسته، در سرعت تراوش برابر m/d10 بالاترین راندمان حذف نیترات فراهم می‌گردد. همچنین مقدار و تازگی نانوذرات آهن/نیکل تزریقی و اندازه دانه‌های محیط متخلخل پارامترهای اصلی تاثیرگذار در حذف درجای نیترات می‌باشند. راندمان حذف نیترات در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی به بالاتر از 99درصد نیز می‌رسد لیکن در شرایط واقعی حداکثر راندمان حذف 70درصد مشاهده شده است.‌