فناوری فراصوت قدرتی در تصفیه و حذف آلاینده‌های آب
کد مقاله : 1729-IWWA
نویسندگان
رضا طاهرلوئی صفا *1، محمد ابونجمی2، محمدحسین صراف زاده3
1دانشجو دانشگاه تهران
2دانشیار دانشگاه تهران
3استاد دانشگاه تهران
چکیده مقاله
آلودگی منابع آب به آلاینده‌های آلی و غیرآلی، از چالش‌های مهم زیست‌محیطی است که ضرورت توسعه روش‌های مؤثر و پایدار تصفیه آب را افزایش داده است. روش‌های متداول فیزیکی، شیمیایی و زیستی، با وجود کاربرد گسترده، ممکن است با محدودیت‌هایی مانند انتقال آلودگی به فاز دیگر، تولید پسماند ثانویه یا کارایی ناکافی در حذف برخی آلاینده‌های مقاوم مواجه باشند. فناوری فراصوت، با ایجاد پدیده کاویتاسیون آکوستیکی، رویکردی فیزیکوشیمیایی برای بهبود فرایندهای تصفیه آب فراهم می‌کند. در این فرایند، حباب‌های میکروسکوپی تشکیل می‌شوند، رشد می‌کنند و در شرایط مشخص فرو می‌پاشند؛ پدیده‌ای که می‌تواند به ایجاد دما و فشار موضعی بالا، تولید گونه‌های فعال و بروز اثرات مکانیکی منجر شود. سازوکارهای مؤثر در تصفیه فراصوتی شامل تجزیه حرارتی، واکنش‌های ناشی از رادیکال‌های آزاد و اثرات فیزیکی کاویتاسیون هستند. کارایی این فناوری به عواملی مانند فرکانس، توان و شدت آکوستیکی، دامنه فشار، غلظت اولیه آلاینده، pH، دما، ویژگی‌های فیزیکی محلول و نوع گاز موجود در محیط وابسته است. بااین‌حال، رفتار آلاینده‌های مختلف یکسان نیست و نتایج حاصل از تخریب ترکیبات آلی را نمی‌توان مستقیماً به آلاینده‌های غیرآلی تعمیم داد. در مورد آلاینده‌هایی مانند نیترات، ارزیابی مسیر واکنش و شناسایی محصولات میانی و نهایی، در کنار اندازه‌گیری میزان حذف، اهمیت ویژه‌ای دارد. این مقاله اصول کاویتاسیون فراصوتی، سازوکارهای اصلی آن، عوامل مؤثر بر عملکرد و ظرفیت‌های بالقوه این فناوری را در تصفیه آب بررسی می‌کند و بر ضرورت انتخاب شرایط عملیاتی متناسب با ماهیت هر آلاینده تأکید دارد.
کلیدواژه ها
فراصوت، کاویتاسیون ، تصفیه آب، رادیکال‌های آزاد، نیترات
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر