مطالعه ستونی اثر زئولیت اصلاح شده با غلظت‌های مختلف سورفکتانت بر حذف فسفر و شبیه‌سازی آن با مدل‌های سنتیکی و ANFIS

فسفر نه تنها مواد مغذی اصلی موجودات زنده و مواد اساسی بسیاری از صنایع است بلکه یکی از پارامترهای مهم و تأثیر­گذار بر محیط زیست است. در این تحقیق اثر سطوح مختلف غلظت سورفکتانت هگزا دسیل تری­ متیل ­آمونیم ­بروماید بر اصلاح زئولیت کلینوپتیلولایت، به­منظور حذف فسفات با استفاده از آزمایش های ستونی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور اثر زئولیت اصلاح­شده با غلظت­های 0، 10، 20 و 25 میلی­گرم در لیتر با ستون­هایی با ارتفاع 30 سانتی­متر، قطر 32 میلی­متر و جریان رو به بالا، آزمایش شد. به‌منظور مدل­سازی منحنی شکست ستون جذب، سه مدل­ سنتیکی متداول بوهارت-آدامز، توماس و دوز-پاسخ اصلاح­شده به­همراه یک مدل هوش مصنوعی سیستم استنتاج عصبی­فازی تطبیقی بررسی شدند. نتایج نشان داد که مقدار ظرفیت جذب تعادلی با افزایش غلظت اصلاح کننده از 08/0 به 23/0 میلی­گرم در لیتر افزایش یافت. غلظت 25 میلی­گرم در لیتر با زمان شکست و اشباع 15 و 225 دقیقه و ظرفیت جذب 23/0 میلی­گرم در گرم، بهترین حالت برای اصلاح زئولیت و حذف فسفر نتیجه شد. یافته‌ها نشان داد مدل دوز-پاسخ اصلاح شده نسبت به مدل توماس و بوهارت-آدامز، دقیق­ترین مدل ریاضی جذب برای پیش­بینی منحنی شکست ستون برای حذف فسفر است. همچنین سیستم استنتاج عصبی­فازی تطبیقی نسبت به مدل­های سنتیکی متداول از قابلیت و دقت بیشتری در تخمین غلظت خروجی از ستون جذب فسفر برخوردار بوده و منجر به کاهش 44، 32 و 20 درصدی متوسط خطای نسبی، جذر میانگین مربعات و خی­دو نسبت به بهترین مدل ریاضی جذب شد.