استفاده از امواج التراسونیک فرکانس بالا جهت حذف آمونیاک از پساب های صنعتی

یکی از آلوده¬کننده¬های مهم در پساب، ترکیبات نیتروژنی است. نیتروژن آزاد شده به صورت یون¬های آمونیوم قادر است ترکیبات مختلفی را ایجاد نماید که اکثر آن¬ها مضر بوده و باعث تخریب محیط زیست و تغییر اکوسیستم می¬گردد. همواره تکنیک¬های نوین، توسعه و ساخت تجهیزاتی که بتواند حذف آلاینده از پساب را با راندمان بالایی انجام دهد، توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است. در این تحقیق، کارایی حذف امواج مافوق صوت در تجزیه و حذف آمونیاک از محلول¬های آبی مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش اول به منظور بررسی اثر امواج مافوق صورت بر حذف آمونیاک، دو سیستم مجهز به چهار مبدل پیزوالکتریک فرکانس بالای mhz7/1 طراحی شد: سیستم آبشاری (semi-falling system) و سیستم بسته (batch). آزمایش¬ها نشان داد که توانایی امواج مافوق صوت برای حذف آمونیاک در سیستم آبشاری به طور قابل توجهی بیش تر از توانایی آن در سیستم بسته است. همچنین مطالعه کالریمتری به منظور به دست آوردن بازده انرژی و تعیین ارتفاع بهینه¬ی محلول بر روی پیزوالکتریک، انجام شد. برای بررسی اثر غلظت اولیه آزمایش های متعددی در محدوده ی غلظت mg/l 1200-400 در سیستم آبشاری و بسته انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که غلظت اولیه آمونیاک تأثیر ناچیزی بر کارایی حذف آمونیاک در سیستم آبشاری داشته است. در حالی¬که در سیستم بسته، با افزایش غلظت اولیه آمونیاک، کارایی حذف کاهش می یابد. در این تحقیق اثر هوادهی بر کارایی حذف آمونیاک در دو سیستم بسته و آبشاری مورد بررسی قرار گرفت. مطابق با نتایج، کارایی حذف آمونیاک توسط سیستم ترکیبی التراسوند/هوادهی در مقایسه با هوادهی به تنهایی و التراسوند به تنهایی بسیار بیش تر است. در بخش دوم، ابتدا مقایسه ای بین عملکرد تکنیک های مختلف جهت حذف آمونیاک از محلول انجام شد. نتایج برتری کامل فرآیند التراسوند/اشعه¬ی ماوراء بنفش/ دی اکسید تیتانیوم را نشان می دهد. اثر غلظت اولیه آمونیاک بر کارایی حذف توسط سیستم us/uv/tio2 بررسی شد. طبق نتایج، با افزایش غلظت اولیه آمونیاک، میزان کارایی حذف کاهش می یابد. اثر ph بر راندمان حذف آمونیاک در ¬ph های مختلف توسط سیستم us/uv/tio2 مورد مطالعه قرار گرفت؛ بالاترین راندمان حذف در 11ph = حاصل شد. اثر مقدار tio2 مصرفی در محدوده ی (g/l 2-5/0) برای حذف آمونیاک از محلول مورد مطالعه قرار گرفت.آزمایش¬ها نشان داد که با افزایش غلظت tio2 کارایی سیستم uv/us/tio2 جهت حذف آمونیاک به طور پیوسته افزایش می یابد. همچنین بررسی های مربوط به اثر ارتفاع مایع و شدت نور uv بر روی کارایی حذف آمونیاک توسط سیستم us/uv/tio2 انجام شد. طبق نتایج بدست آمده با کاهش ارتفاع مایع و افزایش شدن نور uv راندمان حذف افزایش می¬یابد. به طورکلی، نتایج حاکی از آن است که امواج مافوق صوت در تجزیه و حذف آمونیاک از محلول عملکردی منحصر به فرد و بازدهی چشمگیری دارد.