بررسی کارایی حذف فسفر توسط زئولیت اصلاح شده در شرایط جریان زهاب در زهکش

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

فسفر یکی از آلاینده‌های زهاب زهکش‌های سطحی بخش کشاورزی محسوب می‌شود که حد غیر مجاز این ماده باعث خوراک‌وری منابع آب سطحی می‌شود. در این تحقیق کارایی زئولیت‌ طبیعی سمنان که توسط سورفاکتانت‌ هگزا دسیل تری متیل آمونیوم بروماید اصلاح شد، در حذف فسفر زهاب در شرایط جریان در زهکش‌های کشاورزی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا بعد از اصلاح زئولیت طبیعی ابتدا آزمایش‌های سینیتیک جذب، ایزوترم جذب، اثرگذاری و دما بر میزان حذف فسفر توسط زئولیت اصلاح شده در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. آزمایش‌ها بر روی زئولیت با اندازه 5-3 میلیمتر برای حذف اثر اندازه ذرات بر حذف فسفر انجام شد. برای ارزیابی شرایط جریان بر فرآیند حذف فسفر، مدل فیزیکی زهکش و حوضچه‌ فیلتر زئولیت اصلاح شده در طول‌های 2،3 و 5 سانتیمتر ساخته شد. دو دبی 05/0 و 1/0 لیتر بر ثانیه در زهکش اعمال و تغییرات غلظت فسفر پس از عبور از حوضچه‌های فیلتری در زمان‌های مختلفی اندازه‌گیری گردید. آزمایش سینتیک جذب فسفر نشان داد زئولیت اصلاح شده در 2 ساعت اول بیشترین درصد حذف فسفر را داشت. به‌علاوه درصد حذف فسفر، با افزایش از 3 به 8، کاهش و از 8 تا 12، افزایش یافت. همچنین درصد حذف با افزایش دما در بازه 17 تا 30 درجه سانتی‌گراد کاهش یافت. تحقیقات نشان داد، ایزوترم لنگمویر تطابق خوبی برای بیان حذف فسفر توسط زئولیت اصلاح شده دارد. نتایج مدل فیزیکی نشان داد که درصد حذف فسفر در دبی بالاتر و طول کمتر حوضچه‌های فیلتری به دلیل تماس بیشتر زئولیت اصلاح شده با زهاب زیادتر بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Efficiency of Phosphorus Removal by Modified Zeolite in Drain Flow Conditions in Agricultural Drainage

نویسندگان [English]

  • F. Zadjanali Choubari
  • M. Navabian
  • M. Vazifehdust
  • M. Esmaeili Varaki
چکیده [English]

Phosphorus is one of the main pollutants of agricultural surface drainage; that over standard doze of it cause eutrophication in surface water resource. This study investigates evaluation the ability of Semnan's zeolite, that modified by hexadecyltrimethylammonium, to removal phosphorus under flow conditions in agricultural drainage. In this regard, after modifying natural zeolite, at first was absorption kinetics, adsorption isotherms, affecting of pH and temperature experiments on phosphorus removal conducted by modified zeolite in laboratory scale. The experiments were done in 3-5 mm size of zeolite for investigating effect of zeolite size on phosphorus removal. In order to assess the flow conditions on phosphorus removal physical model of agricultural drainage and the modified zeolite filter ponds were constructed in length of 2, 3 and 5 cm. The both discharge 0.05 and 0.1 lit/s were applied in drainage and changes of phosphorus concentrations were measured at various times after passing through the filter ponds. The sorption kinetic experiments showed maximum phosphorus removal by modified zeolite occurred in the first 2 hours. Moreover, percent phosphorus removal with increasing the pH from 3 to 8 decreased and increased from 8 to 12. Also percent removal with increasing temperature in the range of 17 to 30 °C decreased. The results showed Langmuir isotherm had good agreement for explan phosphorus removal by modified zeolite. The results of physical model showed that higher percent phosphorus removal occurred in higher discharge and lower length of filter pond due to more contact drain water with the modified zeolite.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drainage
  • Hexa decyl trimethyl ammonium
  • Isotherm
  • modified zeolite
  • Orthophosphate