ارزیابی کارایی زئولیت اصلاح شده در حذف نیترات زه آب کشاورزی با استفاده از ستون های با بستر ثابت

نیترات از گسترده­ترین آلاینده­های آب­های زیرزمینی و سطحی است که مقدار بیش ازحد آن در منابع آبی بر سلامت انسان و دام تاثیرمی­گذارد. در میان روش­های مختلف حذف نیترات، روش جذب سطحی، به علت سادگی، به صرفه بودن ازلحاظ اقتصادی و کارایی مورد توجه است. در پژوهش حاضر اثر متغیرهای pH (چهار، شش و هشت)، نرخ جریان (۸، ۱۱ و ۱۶ میلی­لیتر بر دقیقه)، ارتفاع بستر (۴۰، ۵۰ و ۶۰ سانتی­متر) و قطر ستون (۴۵، ۵۷ و ۶۷ میلی­متر) در حذف نیترات از محلول­های آبی با استفاده از ستون­های زئولیت اصلاح­شده بررسی شد. برای تعیین سطح ویژه و قطر خلل و فرج از آنالیز BETاستفاده شد. مورفولوژی و ساختار کانی زئولیت مورد مطالعه با استفاده از آنالیزهای تعیین پراش پرتو ایکس (XRD)، اسپکتروسکوپی اشعه ایکس انرژی متفرق (EDS) و عکس­برداری میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) موردبررسی و شناسایی قرار گرفت. برای اصلاح سطح زئولیت­ها، از محلول هگزادسیل­تری­متیل­آمونیوم برماید به غلظت ۲۵ میلی­مولار استفاده شد. زه­آب کشاورزی با غلطت ۸۰ میلی­گرم در لیتر نیترات، به صورت مصنوعی با حل کردن نمک پتاسیم نیترات در آب مقطر در آزمایشگاه تهیه شد. نتایج آنالیزها نشان داد که نمونه زئولیت از نوع کلینوپتیلولایت به­ترتیب با سطح ویژه و میانگین قطر خلل و فرج ۹۸۴/۱۱ مترمربع در گرم و ۲۹۵/۱۵ نانومتر است. یافته­ها نشان داد که تغییرات pH، نرخ جریان، ارتفاع بستر و قطر ستون بر شاخص­های مختلف منحنی رخنه اثر معنی دار (در سطح پنج درصد) دارد. حداکثر مقدار جذب در۶=pH رخ داد، در حالی­که حداکثر راندمان جذب (۲۴/۶۵ درصد) در ۸=pH حاصل شد. کاهش نرخ جریان باعث افزایش راندمان حذف نیترات شد، اما بیشترین مقدار جذب (۲/۰ میلی­گرم بر گرم) در نرخ جریان ۱۱ میلی­لیتر در دقیقه رخ داد. بیشترین مقدار جذب و راندمان حذف به­ترتیب در ارتفاع بستر ۶۰ سانتی­متر و قطر ستون ۶۷ میلی­متر رخ داد.          

کلیدواژه ها:

ارتفاع بستر ، راندمان حذف نیترات ، قطر ستون ، نرخ جریان ، منحنی رخنه