حذف فتوکاتالیستی نیترات و عوامل باکتریائی از آب به کمک نانوذرات تثبیت شده اکسیدروی

امروزه با توجه به نیاز روز افزون به آب سالم، حذف آلاینده های شایع منابع آب، نظیر نیترات و عوامل باکتریایی از جمله چالش های اصلی صنعت تصفیه آب است. وجود آلاینده های مذکور در منابع آب سبب افزایش نگرانی ها و بروز مشکلاتی برای سلامتی انسان ها بویژه کودکان می شود. با توجه به این که در بین روش های مختلف تصفیه آب، فرآیندهای فتوکاتالیستی، به عنوان یک تکنولوژی جدید، پتانسیل مناسبی برای حذف آلاینده های معدنی، آلی و عوامل میکروبی از آب دارند، این تحقیق با هدف حذف فتوکاتالیستی نیترات و باکتری های اشرشیاکلی و استرپتوکوکوس فکالیس از آب به کمک نانوذرات تثبیت شده اکسیدروی بر روی صفحات شیشه طراحی و انجام شد. ابتدا ویژگی های نانوذرات اکسیدروی تعیین گردید. خواص ضد باکتریایی آن ها با آزمایشاتmic و mbcبر روی باکتری اشرشیاکلی ارزیابی شد. تثبیت نانوذرات اکسیدروی بر روی صفحات شیشه ای به روش حرارتی انجام گرفت. نمونه های آب حاوی تعداد مختلفی از باکتری های هدف و غلظت های مختلف نیترات در یک راکتور نیمه پیوسته چرخشی با رژیم پیستونی، با استفاده از نانوذرات اکسیدروی تثبیت شده و پرتوتابی فرابنفش، آزمایش گردیدند. سپس اثر پارامترهای منبع تابش، شدت تابش، مدت تابش، تعداد لایه های تثبیت شده، تعداد اولیه باکتری، غلظت اولیه نیترات و دبی جریان راکتور در حذف فتوکاتالیستی آلاینده های هدف، مطالعه شد. طی این تحقیق حذف فتوکاتالیستی باکتری ها و احیاء فتوکاتالیستی و الکتروفتوکاتالیستی نیترات با موفقیت انجام شد. نتایج نشان می داد که تعداد cfu/100ml 1000-10 باکتری های اشرشیاکلی و استرپتوکوکوس فکالیس با استفاده از یک لایه نانوذرات اکسیدروی تثبیت شده تحت پرتودهی با لامپ های 8 واتuva با شدت تابش بهینه µw.s/cm2360 به ترتیب طی مدت 30-2 و40-2 دقیقه کاملا حذف شدند. همچنین احیاء فتوکاتالیستی و الکتروفتوکاتالیستی غلظت های 100 ،150 و 200 mg/lنیترات تا حد استاندارد، با استفاده از دو لایه نانوذرات اکسیدروی تثبیت شده تحت پرتودهی با لامپ های 8 واتuvc با شدت تابش بهینه µw.s/cm22400، تحت شرایط مختلف، طی مدت 5 تا 120 دقیقه انجام شد. در نتیجه نانوذرات اکسیدروی تثبیت شده بر روی شیشه، با تامین شدت تابش و مقدار بهینه ای از نانوذرات اکسیدروی تثبیت شده، که برای فعال شدن قابلیت فتوکاتالیستی آن ها، ضروری است، کاتالیستی مناسب و با قابلیت بالا در حذف آلاینده های مورد بررسی می باشند.