تأثير غلظت نانوذره و اندازه ذرات ماسه بر منحني‌هاي انتقال و نگهداشت نانوذرات CMC-nZVI در محيط متخلخل اشباع

فهم انتقال و نگهداشت نانوذرات آهن صفر ظرفيتي (nZVI) در محيط زيرسطحي براي طراحي سيستم‌هاي تصفيه و احياي در محل آب‌هاي زيرزميني ضروري است. در اين مطالعه از آزمايش‌هاي اشباع ستون ماسه براي بررسي اثرات همزمان غلظت نانوذره و اندازه ذرات ماسه بر ميزان انتقال و نگهداشت نانوذرات آهن صفر ظرفيتي پوشش داده شده با كربوكسي متيل سلولز (CMC-nZVI) استفاده شد. بدين منظور، 12 آزمايش با تركيبي از 4 غلظت متفاوت نانوذره (C0=10,200,3000,10000mg/1) و سه اندازه ماسه (d=0.35-0.5,0.5-1,1-2mm) صورت گرفت. غلظت نانوذره آهن در محلول خروجي از ستون و همچنين بر روي ماسه‌ها اندازه‌گيري شد. سپس، منحني‌هاي رخنه (BTCs) و پروفيل‌هاي نگهداشت رسم شدند. نتايج نشان مي‌دهد كه پديده رايپنينگ و استرينينگ نقش مهمي را در كاهش انتقال نانوذرات با كاهش اندازه ماسه‌ها و افزايش غلظت، در مرحله تزريق نانوذره دارند. اما در مرحله فلاشينگ، (تزريق آب ديونيزه) نقش چاله حداقل انرژي ثانويه و نيروهاي هيدروديناميكي در انتقال موثرتر مي‌شود و اين عوامل سبب افزايش انتقال نانوذرات با كاهش اندازه ماسه در غلظت‌هاي بالاي نانوذره (3000,10000mg/l ) مي‌گردد. برخلاف نتايج بدست آمده از سوسپانسيون‌هاي با غلظت بالا، نتايج پروفيل‌هاي نگهداشت در غلظت‌هاي پايين (10,20mg/l )، از تئوري فيلتراسيون كلوئيد تبعيت مي‌كند.