بهینه سازی تحرک و پراکندگی نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی در گندزدایی پساب شهری توسط تزریق پنوماتیک گاز نیتروژن

پایدارسازی نانو ذره آهن صفر ظرفیتی در محیط های آبی با پوشش های مختلف، کارایی آن را تا حدودی زیادی کاهش می دهد. پژوهش حاضر با هدف بهینه سازی تحرک و پراکندگی نانو ذره برای افزایش راندمان غیر فعال سازی باکتری های هتروتروف پساب فاضلاب های شهری، انجام شد. طراحی آزمایش، به روش سطح پاسخ و متد مکعب مرکزی با استفاده از نرم افزار دیزاین اکسپرت انجام شد. نانو ذره آهن در دو نوع پوشش دار با کربوکسی متیل سلولز و نوع ساده سنتز شد.B- nZVI با تطزیق پنوماتیک توسط گاز نیتروژن وارد پساب شد و CMC-nZVI نیز توسط میکسر در پساب مخلوط شد. مقایسه نتایج با دو روش HPC و سلولی، مولکولی (ردیابی ژنتیک توالی s rRNAy16 باکتری) صورت گرفت. بیشترین راندمان غیر فعال سازی در تزریق پنوماتیک B-nZVI، توسط گاز نیتروژن در فلوی جریان 10 لیتر در دقیقه مشاهده شد که به میزان 90 درصد در 23 دقیقه بود و نهایتا با بهبود فشار و سرعت جریان گاز، راندمان غیر فعال سازی 95/6 درصد در 32 دقیقه ثبت شد. مدل نهایی به دست آمده از این فرایند از معادله درجه دوم تبعیت می کند. پیش بینی کلی مدل با ضریب تعیین (R2=0.9447) برازش بسیار خوبی با داده های پاسخ نشان داد و اهمیت آماری آن به وسیله آزمون آماری فیشر (F-value=13.29) مشخص شد. برای به کارگیری بهینه nZVI در فرایند غیر فعال سازی باکتری های هتروتروف پساب شهری می توان nZVI را در دو مرحله از طریق تزریق پنوماتیک مخلوط nZVI با یک گاز بی اثر مانند نیتروژن به پساب وارد نمود. راندمان غیر فعال سازی باکتری های تصفیه خانه های پساب شهری در تزریق پنوماتیک nZVI نسبت به استفاده nZVI پوشش دار مانند CMC و 17 تا 39 درصد بهبود یافت.

Keywords:

نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی , گندزدایی , تزریق پنوماتیک , گاز نیتروژن , PCR