تاثیر رزین تعویض یونی، پوسته بادام، بنتونیت و هیدروکسی آپاتیت در مقیاس های نانو و میکرو بر شوری زدایی آب آبیاری

در حال حاضر حدود 34 درصد از وسعت خاک های کشور ایران بـا مشـکل شـوری و قلیاییت روبـرو اسـت. یکی از عوامل اصلی شور شدن زمین های کشاورزی، شوری آب آبیاری است. به علت هزینه بالای انرژی الکتریکی، شوری زدایی از آب های شور با روش های ارزان قیمت از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق توانایی 5 جاذب و مبادله گر یونی شامل رزین آنیونی، رزین کاتیونی، بنتونیت، پوسته بادام و هیدروکسی آپاتیت در دو مقیاس میکرو و نانو بر شوری زدایی آب آبیاری در شوری های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. برای نیل به اهداف تحقیق نخست جهت تعیین بهترین اصلاح شیمیایی برای جاذب های مذکور آزمایش هایی اولیه صورت پذیرفت. سپس آزمایش های اصلی در دو بخش نا پیوسته و پیوسته انجام شدند. در بخش ناپیوسته آزمایش ها برای دو مقیاس میکرو (جاذب ها به صورت انفرادی و همچنین ترکیبی از جاذب ها) و نانو انجام گرفت. در انتها، آزمایش های پیوسته (تک ستون جاذب و همچنین ستون های سری) مورد بررسی قرار گرفت که نتایج زیر را در بر داشت: اصلاح اسیدی پوسته بادام و اصلاح بازی بنتونیت منجر به حصول جاذب مناسب تری شده و بدین منظور برای آزمایش های بعدی از بنتونیت بازی و پوسته بادام اسیدی در کنار سایر تیمارها (رزین کاتیونی اسیدی، رزین آنیونی بازی و هیدروکسی آپاتیت) استفاده گردید. نتایج مربوط به آزمایش های میکرو نشان داد بیشترین میزان جذب املاح در شوری 10 و 20 دسی زیمنس بر متر مربوط به رزین کاتیونی اسیدی با جذب 104.4 و 161.5 میلی گرم بر گرم جاذب از املاح شوری به دست آمد. در آزمایش های نانو مشاهده شد که بیشترین درصد جذب سدیم، کلسیم، منیزیم، کلراید و سولفات از محلول آب شور مربوط به رزین کاتیونی اسیدی در مقیاس نانو به ترتیب با حدود 40، 65، 32، 28 و 68 درصد جذب می باشد. بنتونیت بازی نانو در بین سایر جاذب ها بیشترین درصد جذب بی کربنات را با 50 درصد جذب داشت که البته در جذب کلسیم نیز عملکرد بالایی داشت. در مجموع پوسته بادام اسیدی نانو در حذف سدیم، منیزیم و کلراید و همچنین هیدروکسی آپاتیت نانو در حذف منیزیم و سولفات بعد از رزین کاتیونی اسیدی نانو در رتبه بعدی حذف قرار داشتند و دارای عملکرد مناسبی بودند. شوری محلول ورودی به ستون های جاذب برابر 20 دسی زیمنس بر متر بود. همانطور که انتظار می رفت، پس از فرایند جذب، کمترین و بیشترین شوری توسط رزین کاتیونی اسیدی و بنتونیت بازی به دست آمد که شوری محلول را به 14.9 و 17.9 دسی زیمنس بر متر کاهش دادند. رزین آنیونی بازی و پوسته بادام اسیدی به ترتیب شوری محلول را از 20 به 16.7 و 16.9 دسی زیمنس بر متر رساندند. در آزمایش های سری شوری محلول خروجی فارغ از ترتیب قرار گیری جاذب ها تقریبا یکسان و در بازه 16.4 تا 17.9 دسی زیمنس بر متر به دست آمد. با این وجود بهترین نتیجه مربوط به ترتیب قرارگیری "بنتونیت بازی+ پوسته بادام اسیدی+ رزین کاتیونی اسیدی+رزین آنیونی بازی" بود که شوری را به 16.4 دسی زیمنس بر متر رسانید. همچنین کمترین کاهش شوری مربوط به ترتیب قرارگیری "پوسته بادام اسیدی+ بنتونیت بازی+ رزین کاتیونی اسیدی+رزین آنیونی بازی" بود.