بررسی کارائی نانوذرات اکسید آهن جهت تصفیه پیشرفته پساب تصفیه خانه فاضلاب شهری

یکی از منابع عظیم آبی قابل استفاده، پساب تصفیه خانه فاضلاب شهری است. استفاده مجدد از این پسآب نیازمند استانداردهایی فراتر از استانداردهای ثانویه می باشد و نیاز است تا آلاینده های آلی و بعضی از ترکیبات مانند نیترات و فسفات موجود در پسآب به میزان بیشتری حذف گردند. در این تحقیق حذف این ترکیبات از پساب ثانویه با استفاده از جاذب نانو ذرات اکسید آهن (مگنتیت) مورد بررسی قرار گرفته است.
پژوهش حاضر در سیستم آزمایشگاهی و روی پسآب واقعی یکی از تصفیه خانه های فاضلاب شهری انجام گرفت و نانو ذرات اکسید آهن برای حذف آلاینده های مورد نظر استفاده شد و اثر pH، زمان تماس و غلظت جاذب روی حذف این آلاینده ها به روش بهینه سازی عامل در واحد زمان مورد بررسی قرار گرفت. سپس ایزوترم و کینتیک جذب در شرایط بهینه متغیرها تعیین گردید.
میانگین ( Biochemical oxygen demand (BOD5، chemical oxygen demand (COD)، نیترات و فسفات در پسآب تصفیه خانه به ترتیب برابر با 25، 43، 63 و 6/8 میلی گرم بر لیتر اندازه گیری شد. شرایط بهینه برای جذب این آلاینده ها توسط جاذب نانو ذرات اکسید آهن در pH برابر 3، زمان تماس 15 دقیقه و دوز جاذب g/l1 به دست آمد. در شرایط بهینه میزان حذف فسفات، نیترات، BOD5 وCOD به ترتیب 54، 5/11، 56 و 75 درصد و ظرفیت جذب به ترتیب (mg/g) 7/4، 6/1، 14و32 به دست آمد. نتایج نشان داد جذب توسط Fe3O4از مدل فروندلیج و کینتیک درجه اول برای COD و فسفات و برای BOD5 و نیترات از کینتیک درجه دوم پیروی می کند.
استنتاج: نانوذرات اکسید آهن پتانسیل نسبتا مناسبی برای حذف فسفر، BOD5 وCOD از پساب تصفیه ثانویه دارد ولی جهت حذف نیترات کارائی مناسب ندارد.