بررسي كارايي نانوفوتوكاتاليست دي اكسيد تيتانيوم در تصفيه آب با تأكيد بر حذف باكتري هاي دگرپرورده (هتروتروف)

ترموسينتيك و كاتاليست

1/6/2026 12:00:00 AM

در اين پژوهش، عملكرد فرآيند فوتوكاتاليستي دي‌اكسيد تيتانيوم (TiO₂) فاز روتايل در حذف باكتري‌هاي هتروتروف و بهبود همزمان (BOD، COD، EC، TDS)كيفيت آب بررسي شد. هدف اصلي، توسعه يك روش سبز و كارآمد به‌عنوان جايگزين كلرزني سنتي است كه علاوه بر گندزدايي، بار آلي آب (BOD و COD و EC و TDS) را نيز كاهش دهد. نتايج آناليز FTIR نانوفوتوكاتاليست تجاري TiO₂ نشان داد كه اين ماده داراي فاز روتايل خالص و گروه‌هاي هيدروكسيل سطحي فراوان است. اين پژوهش با هدف بهينه‌سازي فرآيند، با استفاده از روش طراحي آزمايش تاگوچي و آراية اورتوگونال L₁₆، به منظور بررسي اثر هم‌زمان پنج عامل شامل غلظت TiO₂، زمان تابش UV، pH و دما و نوع باكتري انجام شد. در مرحلة نخست، آزمايش‌ها بر روي پساب سنتزي و در ادامه بر روي دو نمونة واقعي از ورودي تصفيه‌خانه‌هاي زاينده‌رود و ياسه چاه انجام گرفت. پس از انجام آزمايش‌ها و تعيين شرايط بهينه، مشخص گرديد كه غلظت TiO₂ برابر 2 گرم بر ليتر، زمان تابش uv برابر 120 دقيقه Ph برابر 7 و دما 30 درجه سانتي‌گراد بالاترين تاثير را بر افزايش كيفيت آب دارا مي باشد. در اين شرايط، حذف باكتري‌هاي هتروتروف بيش از 5/96% كاهش COD حدود 42% و كاهش BOD حدود 30% گزارش شد، در حالي كه افزودن نانوذره TiO₂ بر EC و TDS تاثير معني داري را نشان نداد. براي مقايسه با روش متداول كلرزني دو نمونه پساب شهري با مقدار مشابه با غلظت TiO₂ مورد آزمايش قرار گرفت و نتايج نشان داد كه روش فوتوكاتاليستي TiO₂ حدود 15% كارايي بالاتري در حذف باكتري هاي هتروتروف دارد و هيچ تركيب كلرآلي مضر (THMs و HAAs) توليد نمي‌كند. اين نتايج نشان مي دهد كه فرآيند فوتوكاتاليستي TiO₂ مي تواند بعنوان يك جايگزين سبز، چندمنظوره و بدون ايجاد تركيبات خوردنده نسبت به روش‌هاي سنتي محسوب شود و پتانسيل بالايي براي استفاده در تصفيه‌خانه‌هاي آب شهري و صنعتي دارد.

237519

دانشگاه اردكان

بيگمرادي راضيه Bigmoradi Razieh