حذف فسفر از پساب کشاورزی با استفاده از مواد معدنی

در پژوهش حاضر به منظور حذف فسفر پساب در شرایط جریان در زهکش های کشاورزی، روند حذف فسفر به شکل ارتوفسفات از پساب با استفاده از زئولیت اصلاح شده و سنگ آهک مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا آزمایش های مربوط به اصلاح زئولیت و انتخاب مناسب ترین روش اصلاح آن، سینیتیک جذب زئولیت اصلاح شده و سنگ آهک برای دو اندازه ذرات 1 -5/0 و 5 -3 میلی متر، اثر میزان غلظت اولیه فسفر، دما و بر میزان حذف فسفر توسط سنگ آهک و زئولیت اصلاح شده و در نهایت استخراج ایزوترم جذب تحت معادله لانگمیر و فرندلیچ در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. سپس به منظور ارزیابی رفتار فیلتر ها در زهکش، مدل فیزیکی کانال زهکش و حوضچه های فیلتر شامل تک حوضچه ای، سه حوضچه ای و مارپیچی ساخته و اثر هیدرولیک جریان بر فرآیند حذف فسفر در حوضچه ها در دو دبی 05/0 و 1/0 لیتر بر ثانیه بررسی شد. در این آزمایش ها، تغییرات غلظت فسفر پس از عبور از حوضچه های فیلتری در زمان های مختلف اندازه گیری شد. در ساختار تک حوضچه ای سه ضخامت 2، 3 و 5 سانتی متر برای زئولیت اصلاح شده و سه ضخامت 5/7 25/11 و 15 سانتی متر برای سنگ آهک مد نظر قرار گرفت. مدل فیزیکی سه حوضچه ای برای زئولیت اصلاح شده و آهک با فواصل 3، 5 و 8 سانتی متر از یکدیگر و همچنین ساختار مارپیچی در دو مسیر کوتاه و طولانی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد زئولیت اصلاح شده و سنگ آهک کارایی خوبی در حذف فسفر دارند. آزمایش سینتیک نشان داد زئولیت اصلاح شده در 2 ساعت اول بیشترین درصد حذف را داشته و درصد حذف فسفر نسبت به زمان توسط زئولیت اصلاح شده و سنگ آهک به ترتیب بعد از 24 و 48 ساعت ثابت گردید. در دو اندازه زئولیت اصلاح شده و سنگ آهک تفاوت معنی داری از نظر درصد حذف فسفر دیده نشد. افزایش غلظت اولیه فسفر و دما، کاهش درصد حذف توسط سنگ آهک و زئولیت اصلاح شده را به دنبال داشت. همچنین حد مطلوب برای حذف فسفر در مقادیر کمتر از 5 و بیشتر از 8 برای زئولیت اصلاح شده و حالت قلیایی برای سنگ آهک بدست آمد. بررسی ایزوترم تطابق خوب معادله لانگمیر و فرندلیچ را به ترتیب توسط زئولیت اصلاح شده و سنگ آهک نشان داد. نتایج مدل فیزیکی نشان داد که مدل تک حوضچه ای در دبی بالاتر و ضخامت کمتر برای زئولیت اصلاح شده و در دبی کمتر و ضخامت کمتر برای سنگ آهک، راندمان بالاتری از نظر حذف فسفر داشت.