بررسی اثر غلظت سورفکتانت بر اصلاح زئولیت در حذف نیترات و شبیه‌سازی آن با مدل‌های سینتیکی و anfis در ستون با بستر ثابت

حذف نیترات به‌منظور استفاده مجدد از زهاب کشاورزی، کنترل تغذیه‌گرایی و کاهش اثرات محیط‌زیستی، اهمیت زیادی دارد. برای این منظور اثر اصلاح زئولیت با غلظت‌های سورفکتانت (hdtmabr) به مقدار 0، 10، 15، 20 و 25 میلی‌گرم در لیتر با ستون‌هایی با ارتفاع 30 سانتی‌متر و قطر 32 میلی‌متر مورد آزمایش قرار گرفت. به‌منظور مدل‌سازی منحنی شکست ستون جذب نیز مدل‌های سینتیکی بوهارتآدامز، توماس و دزپاسخ اصلاح شده به‌علاوه مدل هوش مصنوعی anfis مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد با افزایش ظرفیت جذب تعادلی از 0.07 به 0.74 میلی‌گرم در گرم، زمان شکست و اشباع نیز افزایش می‌یابند. اصلاح زئولیت طبیعی با غلظت 25 میلی‌گرم در لیتر سورفکتانت، به‌عنوان بهترین سطح غلظت سورفکتانت انتخاب شد. در بین مدل‌های جذب، مدل توماس و مدل دزپاسخ اصلاح شده قادر به پیش‌بینی ضرایب دینامیکی جذب بودند ولی مدل دزپاسخ اصلاح شده، کارایی و دقت بالاتری نشان داد. نتایج پژوهش حاکی از آن است که افزایش غلظت سورفکتانت، منجر به افزایش ظرفیت جذب تعادلی می‌شود. سیستم استنتاج عصبیفازی تطبیقی با میانگین خطای نسبی 23.3 درصد، جذر میانگین مربعات و خی دو 3.9 و 7.2، کارایی بالاتری نسبت به مدل دزپاسخ اصلاح شده و در مجموع نسبت به مدل‌های ریاضی جذب از خود نشان داد.

Effect of Surfactant Concentration on Zeolite Modification for Nitrate Removal and Its Simulation with Kinetics Models and ANFIS in FixedBed Column

Nitrate removal is important for reuse of agricultural drainage, controlling nutrition and reducing its environmental impacts. For this purpose, the effect of zeolite modification with concentrations of 0, 10, 15, 20 and 25 mg/L of HDTMABr surfactant, in columns with height of 30 cm and 32 mm diameter were investigated. In order to modelling the breakthrough curve of adsorption column, three models of BohartAdams, Thomas and modified doseresponse plus Artificial intelligence model of ANFIS were evaluated. The results showed that when the equilibrium adsorption capacity is increased from 0.07 to 0.74 mg/g, the breakthrough and exhausting times are also increased. Modification of natural zeolite with a concentration of 25 mg/L of surfactant, was selected as the best surfactant concentration. Among the adsorption models, Thomas model and the modified doseresponse model were able to predict the dynamic absorption coefficients, but the modified doseresponse model, was more efficient and more accurate. The results of the study showed that Increasing the concentration of surfactant leads to an increase in the equilibrium adsorption capacity. ANFIS with average relative error of 23.3%, root mean square and chisquare of 3.9 and 7.2 mg/L, had a higher efficiency than the modified response dose model, and in total has been shown higher performance to mathematical adsorption models.