حذف كدورت از آب با استفاده از گرافن اكسايد به‌عنوان ماده منعقد كننده و مدل‌سازي با شبكه عصبي مصنوعي

زمينه و هدف: در سال هاي اخير، كاربردهاي نانومواد با پايه كربني در عرصه هاي مختلف نظير صنعت آب و فاضلاب توسعه يافته است. يكي از اين تركيبات، گرافن اكسايد (GO) است كه به دليل دارا بودن ساختار ورقه اي با سطح ويژه بالا و گروه هاي سطحي متنوع، توجه زيادي را به خود جلب نموده است. در اين راستا، هدف اصلي از انجام پژوهش حاضر، بررسي ويژگي هاي انعقادي گرافن اكسايد در حذف كدورت از آب و مدل سازي فرايند با استفاده از شبكه عصبي مصنوعي (ANN) مي باشد. روش بررسي: نمونه هاي كدورت با استفاده از خاك باغچه و آب شهري تهيه و نمونه GO به صورت سوسپانسيون غليظ خريداري گرديد. آزمايش هاي جارتست براي بررسي تاثير pH، غلظت GO، كدورت اوليه، زمان ته نشيني و ساير پارامترها بر بازدهي حذف كدورت، انجام شد. به منظور شبيه سازي فرايند، از شبكه عصبي مصنوعي پرسپترون استفاده شد. يافته ها: تحت شرايط pH اسيدي و نيز  با افزايش غلظت GO از 2/5 تا40 ميلي گرم بر ليتر، بازدهي حذف كدورت افزايش يافت. اما تغييرات كدورت اوليه اثر مشخص و مستقلي بر بازدهي فرايند نداشت. بخش عمده حذف كدورت در 10 دقيقه ابتداي ته نشيني رخ داد و سرعت ته نشيني لخته ها با افزايش غلظت GO و كاهش pH به شدت افزايش يافت. در مدل‌سازي با ANN، مقادير ضريب تعيين (R2) و ضريب همبستگي (R) ميان مقادير واقعي و مقادير پيش بيني شده حذف كدورت براي داده هاي آزمون به ترتيب برابر با 0/9492 و  0/9740 به دست آمد كه نشان دهنده كارايي خوب مدل بود.بحث و نتيجه گيري: نانو ماده گرافن اكسايد كارايي بالايي در حذف كدورت از آب نشان داد. پارامترهاي pH و غلظت منعقد كننده، به عنوان مهمترين پارامترهاي كنترل كننده فرآيند تشخيص داده شد. مدل داده كاوي شبكه عصبي از عملكرد خوبي براي پيش بيني بازدهي حذف كدورت با استفاده از گرافن اكسايد برخوردار بود.