اصلاح سطح کربن فعال گرانوله با روش تصفیه نهایی با هدف نیترات‌زدایی آب آشامیدنی

حضور نیترات در آب‌های زیرزمینی در دو دهه گذشته، نگرانی‌های زیادی را برای مدیران و نیز مصرف‌کنندگان آب به‌ویژه در بخش شرب و بهداشت ایجاد کرده است. از میان روش‌های مختلف حذف نیترات، استفاده از روش جذب به‌علت بازدهی بالا و همچنین ملاحظات اقتصادی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، از کربن فعال صنعتی با اندازه دانه‌های 4/0 تا 59/0 میلی‌متر (مش 30-40) به‌عنوان جاذب اولیه به‌منظور حذف نیترات از محیط آبی استفاده شد. به‌منظور افزایش راندمان حذف نیترات این جاذب، چند مرحله بهینه‌سازی شیمیایی مختلف- شامل اسیدشویی، شستشو با سدیم‌هیدروکسید، اصلاح با پلیمر کاتیونی- در نظر گرفته شد. شستشو با سدیم هیدروکسید به همراه اصلاح با سورفکتانت کاتیونی سیتیل تری‌‌میتیل بروماید بیشترین راندمان حذف نیترات را در بین دیگر روش‌های به‌کار رفته از خود نشان داد. پس از مشخص شدن مؤثرترین روش تصفیه نهایی، آزمایش‌های جذب-واجذب گاز نیتروژن، FTIR، SEM برای تعیین مشخصات فیزیکی- ‌شیمیایی و ویژگی سطح کربن فعال انجام شد. آزمایش‌های سینتیک نشان داد که جذب در مدت زمان 120 دقیقه به حالت تعادلی خود رسیده و معادله سینتیکی شبه درجه دوم بیشترین مطابقت رابا داده‌ها داشت. بیشترین جذب نیترات در حدود 34/15 میلی‌گرم برگرم با پیروی از ایزوترم لانگمیر به‌دست آمد. ارتباط زیادی بین جذب نیترات و تغییرات pH مشاهده نشد. بیشترین کاهش در جذب نیترات در حضور یون سولفات و سپس به‌ترتیب برای یون‌های کلراید، فسفات و کربنات مشاهده شد. می‌توان گفت که جاذب تصفیه‌شده با روش شستشو با سدیم هیدروکسید به همراه اصلاح سورفکتانت کاتیونی دارای توانایی قابل ملاحظه‌ای به منظور جذب نیترات است.