دنیتریفیکاسیون شیمیایی آب با استفاده از ذرات بی متالیک منیزیم/مس در راکتور بستر سیال

اخیراً ذرات بی متالیک بعنوان ابزار جدیدی برای احیاء آلاینده ها از آب استفاده شده اند. در مقایسه با فلزات آهن و منیزیم، مشخص شد که ذرات بی متالیک سنتز شده mg/cu دارای پتانسیل و کارایی مناسبی برای احیاء نیترات از محلول آبی هستند. این مطالعه پیشنهاد می کند که دنیتریفیکاسیون احیایی نیترات توسط ذرات بی متالیک mg/cu وابسته به پارامترهایی نظیر مقدار احیاء کننده، دمای محلول، غلظت اولیه نیترات و زمان تماس می باشد. ذرات بی متالیک mg/cu1% (با بارگذاری مس 1% وزنی) بخش عمده غلظتهای اولیه نیترات (50، 100، 150 و mg/l 200) را طی مدت کوتاهی حذف نمود. زمان مورد نیاز برای حذف 6/90% نیترات از محلول با غلظت اولیه نیترات mg/l 100 با استفاده از g/l 2 ذرات بی متالیک mg/cuدر ph اولیه محلول 6 حدود 20 دقیقه بود. انرژی فعال سازی برای احیاء نیترات توسط mg/cu1% برای گستره دمای 60-5 درجه سانتیگراد kj/mol 77/12 بود. نتایج آزمایشگاهی حاصل از مطالعات منقطع آنالیز کینتیک نشان داد که غلظتهای اولیه بالاتر نیترات، ثابت سرعت واکنش بالاتری را نتیجه می دهند و میزان دنیتریفیکاسیون با افزایش غلظت اولیه mg/cu1% افزایش می یابد. تاثیر شدت اختلاط بر میزان دنیتریفیکاسیون مشخص کرد که میزان واکنش تا شدت اختلاط rpm 100 بطور خطی افزایش می یابد و سپس برای مقادیر rpm بیشتر نسبتاً ثابت می ماند. یک راکتور با بستر mg/cuسیال برای احیاء نیترات نیز بکار گرفته شد. در این سیستم ph محلول با استفاده از گاز co2 برای احیاء سریع نیترات در مقادیر بهینه نگهداشته شد. نتایج نشان داد که میزان جریان گاز co2 ml/min 200 برای تامین h+ محلول و ایجاد شرایط محیط اسیدی برای واکنش احیاء نیترات کافی است. از آزمایش سنجش دوام mg/cu مشخص شد که این ذرات بعد از گذشت 9 ساعت بهره برداری مداوم راندمان آنها از حد مطلوب کاهش می یابد. برای تضمین احیاء رضایتبخش نیترات با استفاده از راکتور با بستر mg/cu سیال مقدار mg/cu بایستی بهینه گردد. محصول جانبی اصلی در مخلوط واکنش آمونیوم بود که مقدار آن با زمان ماند هیدرولیکی 10 دقیقه و مقدار mg/cu g 10 برابر با 68% بدست آمد. چونکه تشکیل آمونیوم یکی از نارسایی های این کار است، با یک راکتور چند مرحله ای مقدار آمونیوم در کمتر از 24 دقیقه به mg/l n 2/1 رسید.