بهینه سازی حذف نیترات از منابع آب آشامیدنی توسط پامیس اصلاح شده با کلرید منیزیم با به کارگیری روش طراحی باکس بنکن

نیترات به دلیل حلالیت بالا در آب، باعث آلودگی منابع آب زیرزمینی و تهدیدی جدی برای سلامتی انسان ها شده و موجب اوتروفیکاسیون در منابع آب می گردد. این مطالعه با هدف بهینه سازی استفاده از پامیس اصلاح شده در حذف نیترات از آب انجام شد.

 این مطالعه تجربی در سال 1398 در مقیاس آزمایشگاهی و با طراحی آزمایشات به روش باکس بنکن انجام شد. متغیرهای مورد مطالعه شامل (4-2) pH، غلظت اولیه نیترات (mg/L100-50)، زمان تماس (min45-15) و دوز پامیس (gr/L5/1-5/0) اصلاح شده در سه سطح بود. در مجموع تعداد 29 آزمایش طراحی و اجرا شد. طراحی آزمایشات و آنالیز نتایج با استفاده از نرم افزارDesign Expert   انجام شد. کلیه آزمایش ها در آزمایشگاه دانشکده بهداشت قزوین طبق دستورالعمل آخرین ویرایش کتاب روش های استاندارد برای آزمایشات آب و فاضلاب انجام شدند.

نتایج نشان داد که معادله چند جمله ای درجه دوم بر داده های آزمایشی برازش خوبی دارد. اثرات درجه اول هر چهار متغیر شامل pH، غلظت اولیه نیترات، زمان تماس و پامیس اصلاح شده و همچنین اثرات متقابل و اثرات درجه دوم هر یک از آن ها بر کارایی حذف نیترات از آب معنی دار بود (P-Value<0.05). نتایج بهینه سازی عددی نشان داد که شرایط بهینه شامل pH برابر 01/2، غلظت اولیه نیترات 45/70 میلی گرم در لیتر، زمان واکنش 98/44 دقیقه و دوز پامیس اصلاح شده 21/1 گرم در لیتر بود. در این شرایط راندمان حذف نیترات، میزان مطلوبیت مدل و R2 پیش بینی شده به ترتیب برابر با 66/89 درصد، 100 درصد و 82/0 بود.

 با توجه به نتایج می توان از پامیس اصلاح شده با منیزیم برای حذف نیترات از آب استفاده نمود. اما بایستی توجه نمود که پس از تصفیه بایستی با یک ماده قلیاء مناسب pH آب حاصل اصلاح شود.