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

پایدارسازی نانوذره آهن صفر ظرفیتی در محیط های آبی با پوشش های مختلف، کارایی آن را تا حدود زیادی کاهش می دهد. پژوهش حاضر با هدف بهینه سازی تحرک و پراکندگی نانوذره 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. نانوذره آهن در دو نوع پوشش دار با کربوکسی متیل سلولز و نوع ساده سنتز شد. nZVIB-با تزریق 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 ژنتیکی توالی 16s rRNA باکتری ها) 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 غیرفعال سازی 6/95 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 غیرفعال سازی باکتری های تصفیه خانه های پساب شهری در تزریق پنوماتیک nZVI نسبت به استفاده nZVI پوشش دار مانندCMC ، 17 تا 39 درصد بهبود یافت.