معرفی و ارزیابی مدل جدید راکتور دوار در حذف نیترات از محیط‌های آبی با استفاده از روش انعقادالکتریکی

زمینه و هدف: حذف نیترات از منابع آب شرب یکی از مشکلات رایج در بسیاری از نقاط جهان بوده که به عنوان تهدیدی جدی برای سلامت عمومی و محیط‌زیست محسوب می‌گردد. در این پژوهش عملکرد مدل جدید راکتور دوار با استفاده از روش انعقاد الکتریکی در رابطه با حذف نیترات در شرایط حضور و عدم حضور کدورت، مورد ارزیابی قرار گرفته است.روش‌کار: در این تحقیق دو الکترود آلومینیوم و آهن به‌ صورت موازی و چیدمان تک قطبی مورد بررسی قرار گرفت. در هر بار آزمایش نمونه‌ای به حجم 370 لیتر تهیه شده و پارامترهای بهره‌برداری از جمله غلظت اولیه نیترات، دانسیته جریان، سرعت چرخش راکتور، زمان بهینه، و اثر حضور کدورت در جریان مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته‌ها: نتایج این تحقیق نشان داد که پارامترهای بهینه بهره‌برداری شامل جنس الکترود آلومینیومی، زمان بهینه 90 دقیقه، سرعت چرخش rpm 8.2، شدت جریان a/m^ 2 22.8، و فاصله الکترود 3 سانتی‌متر می باشد. بر این اساس بالاترین میزان حذف نیترات در شرایط بهینه برابر با 95.7 درصد برآورد گردید. افزایش میزان کدورت جریان موجب کاهش راندمان حذف نیترات گردیده، به طوری که برای غلظت اولیه نیترات 225 میلی‌گرم، راندمان حذف نیترات با افزایش کدورت از 81 به 48 درصد کاهش یافت. میزان انرژی مصرفی در شرایط بهینه برابر با  kwh/m^3 0.74 بدست آمد.نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که مدل راکتور دوار ناپیوسته معرفی شده ضمن سهولت کاربری قادر به حذف بالای نیترات جریان یافته از محیط‌های آبی بوده و کاربرد این مدل جهت استفاده در تصفیه‌خانه‌های آب شرب توصیه می‌گردد.

introducing and evaluating a new model of rotary reactor in nitrate removal from aqueous environments by electrocoagulation method

background & objectives: nitrate contamination of drinking water is a common problem in many parts of the world that poses a serious threat to public health and environment. in this research, the performance of a new rotary electrocoagulation reactor model for removal of nitrate in presence or absence of turbidity has been investigated.methods: in this study, aluminum and iron electrodes were analyzed in parallel and monopolar arrangement. at each test time, a sample of 370 liters was prepared and the effects of operating parameters such as initial nitrate concentration, current density, annular reactor speed, optimum time, electrode materials and presence of turbidity on nitrate removal were evaluated.results: the results indicated that the optimum utilization parameters were material of aluminum electrode, current density of 22.8 a/m2, annular reactor speed of 13.3 rpm and optimum time of 90 min, under which removal efficiency was 95.7%. the presence of turbidity has decreasing effect on nitrate removal and at nitrate concentration of 225 mg and with increasing in turbidity, the removal efficiency decreased from 81% to 48%. for aluminum electrode, the consumed energy in optimum utilization condition was 0.74 kwh/m3.conclusion: the results of this study showed that the introduced batch rotary reactor model was able to remove the high nitrate content from aquatic environments with ease of use and this model is recommended to be used for drinking water treatment plants.