ساخت و ارزیابی سامانه هوشمند شناساگر نیترات در تصفیه پساب های شهری

در تحقیق حاضر اقدام به ساخت یک سامانه هوشمند شناسایی نیترات شد که با قرار گرفتن در سامانه فیلتراسیون گیاهی به طور مداوم مقدار نیترات پساب تصفیه شده را اندازه گیری کند. در این سامانه ابتدا پساب از مخزن اولیه نگهداری وارد سامانه فیلتراسیون شده و پس از آن پساب تصفیه شده جهت تشخیص میزان نیترات وارد ظرف حاوی الکترود می شد. کنترلر جهت دریافت سیگنال های ارسالی از یک طرف به الکترود وصل شده و از طرف دیگر به شیربرقی جهت باز و بسته کردن خروجی های آن متصل گردید. در صورتی که مقدار نیترات پساب تصفیه شده در محدوده استاندارد باشد، خروجی a شیر برقی باز شده و آب به سمت محل ذخیره رفته و در صورتی که مقدار نیترات بیشتر از مقدار استاندارد بود، به خروجی b شیربرقی فرمان باز شدن داده می شد تا آب به سمت سیستم فیلتراسیون جهت تصفیه مجدد فرستاده شود. به دلیل محدودیت امکانات در استفاده از الکترود در این تحقیق سامانه شناساگر به صورت ایستگاهی ساخته شد که این سامانه شامل یک مخزن جهت نگهداری پساب تصفیه شده بود. آزمایش روی نمونه تهیه شده از فیلترها و مخلوط کردن نمونه با بافر به صورت دستی انجام شده و به دو طرف شیر برقی دو شیلنگ جهت اتصال آنها به مخزن متصل شد. پساب فاضلابی که برای انجام این آزمایش مورد نیاز بود از حوضچه های فاضلاب دانشگاه صنعتی اصفهان تهیه گردید. در این آزمایش ابتدا پساب خروجی از مخزن از فیلتر شنی عبور کرده و وارد فیلترهای محتوی کاه گندم، زئولیت، نیشکر، تراشه چوب و پنج فیلتر محتوی مخلوط چهار ماده ذکر شده گردید بعد از یک هفته که فاضلاب درون فیلترها به حالت سکون قرار گرفت برای انجام آزمایش های هفته اول نمونه برداری انجام گرفت. پس از آن فاضلاب به طور مداوم از فیلترها عبور داده شده و مقدار نیترات آن در هفته های دوم تا چهارم آزمایش ها اندازه گیری شد و نتایج حاصل از قرائت ولتاژ خروجی از یک الکترود یون گزین نیترات توسط کنترلر ساخته شده جهت ارزیابی دقت آن با ولتاژ قرائت شده از همان الکترود توسط دستگاه ph متر مقایسه گردید. نتایج تحقیق نشان داد که با توجه به نتایج t-test و معنادار نشدن اختلاف بین داده های اندازه گیری شده توسط کنترلر ساخته شده و ph متر می توان از این کنترلر در سامانه هوشمند نیترات جهت قرائت مقادیر ولتاژ استفاده کرد. همچنین نتایج مربوط به آزمایش شیربرقی ها که به صورت مشاهده ای انجام شد نشان داد که در بعضی نمونه ها که مقدار غلظت خیلی نزدیک به مقدار استاندارد تعریف شده برای کنترلر باشد، احتمال خطای اندازه گیری که منجر به خطا در باز شدن شیرهای برقی می شود تا11% نیز وجود دارد که این مقدار خطا را با تغییر مقادیر تعریف شده برای دستگاه می توان کاهش داد