مروری نظام‌مند بر سامانه‌های فیلتراسیون مبتنی بر بیوچار در تصفیه و بازچرخانی آب خاکستری با تمرکز بر سازوکارهای حذف آلاینده‌ها، ارزیابی عملکرد و چالش‌های مقیاس‌پذیری
کد مقاله : 1667-IWWA
نویسندگان
هاجر رضانیا *1، حمید زارع ابیانه2، امید بهمنی3
1دانشگاه
2دانشگاه بو علی سینا ،گروه علوم ومهندسی آب
3دانشگاه بو علی سینا گروه علوم ومهندسی آب
چکیده مقاله
افزایش کمبود منابع آب و رشد تقاضا برای آب، توجه به بازچرخانی و استفاده مجدد از آب خاکستری را به‌عنوان یکی از راهکارهای مدیریت پایدار منابع آب افزایش داده است. سامانه‌های فیلتراسیون مبتنی بر بیوچار به دلیل ویژگی‌هایی نظیر سطح ویژه بالا، تخلخل مناسب، ظرفیت جذب قابل‌توجه و امکان تولید از مواد زیست‌توده‌ای، به‌عنوان رویکردی امیدوارکننده برای تصفیه آب خاکستری مطرح شده‌اند. هدف این مطالعه، مرور نظام‌مند پژوهش‌های انجام‌شده درباره کاربرد سامانه‌های فیلتراسیون مبتنی بر بیوچار در تصفیه و بازچرخانی آب خاکستری، با تأکید بر سازوکارهای حذف آلاینده‌ها، عملکرد تصفیه و چالش‌های مرتبط با مقیاس‌پذیری است. در این راستا، مطالعات مرتبط با استفاده از بیوچار در سامانه‌های فیلتراسیون آب خاکستری بررسی و یافته‌ها بر اساس نوع بیوچار، ویژگی‌های ماده اولیه، شرایط تولید و اصلاح، نوع آلاینده، سازوکار حذف و شاخص‌های عملکرد تصفیه مقایسه شدند. شواهد موجود نشان می‌دهد که بیوچار می‌تواند از طریق سازوکارهایی مانند جذب سطحی، برهم‌کنش‌های الکترواستاتیکی، تبادل یونی و برخی فرایندهای سطحی، در کاهش غلظت آلاینده‌های آلی، مواد مغذی و برخی آلاینده‌های معدنی مؤثر باشد. عملکرد سامانه‌ها به ویژگی‌های بیوچار، کیفیت آب خاکستری، زمان ماند، نرخ بارگذاری و شرایط عملیاتی وابسته است. تغییرپذیری مواد اولیه، اشباع بستر، احیا یا جایگزینی بیوچار، مدیریت پسماند و محدودیت داده‌های مربوط به عملکرد بلندمدت، از مهم‌ترین چالش‌های توسعه این فناوری در مقیاس بزرگ محسوب می‌شوند. استفاده از بیوچار در سامانه‌های فیلتراسیون می‌تواند گزینه‌ای قابل‌بررسی برای تصفیه و بازچرخانی آب خاکستری باشد، اما ارزیابی عملکرد بلندمدت، استانداردسازی شرایط عملیاتی و بررسی اقتصادی و زیست‌ محیطی آن برای توسعه کاربردهای مقیاس‌پذیر ضروری است.
کلیدواژه ها
واژه‌های کلیدی: بیوچار، آب خاکستری، فیلتراسیون، حذف آلاینده، بازچرخانی آب
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر