مطالعه ستونی اثر زئولیت اصلاح شده با غلظت های مختلف سورفکتانت بر حذف فسفر و شبیه سازی آن با مدل های سنتیکی و ANFIS

فسفر نه تنها مواد مغذی اصلی موجودات زنده و مواد اساسی بسیاری از صنایع است بلکه یکی از پارامترهای مهم و تاثیر­گذار بر محیط زیست است. در این تحقیق اثر سطوح مختلف غلظت سورفکتانت هگزا دسیل تری­ متیل ­آمونیم ­بروماید بر اصلاح زئولیت کلینوپتیلولایت، به­منظور حذف فسفات با استفاده از آزمایش های ستونی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور اثر زئولیت اصلاح­شده با غلظت­های ۰، ۱۰، ۲۰ و ۲۵ میلی­گرم در لیتر با ستون­هایی با ارتفاع ۳۰ سانتی­متر، قطر ۳۲ میلی­متر و جریان رو به بالا، آزمایش شد. به منظور مدل­سازی منحنی شکست ستون جذب، سه مدل­ سنتیکی متداول بوهارت-آدامز، توماس و دوز-پاسخ اصلاح­شده به­همراه یک مدل هوش مصنوعی سیستم استنتاج عصبی­فازی تطبیقی بررسی شدند. نتایج نشان داد که مقدار ظرفیت جذب تعادلی با افزایش غلظت اصلاح کننده از ۰۸/۰ به ۲۳/۰ میلی­گرم در لیتر افزایش یافت. غلظت ۲۵ میلی­گرم در لیتر با زمان شکست و اشباع ۱۵ و ۲۲۵ دقیقه و ظرفیت جذب ۲۳/۰ میلی­گرم در گرم، بهترین حالت برای اصلاح زئولیت و حذف فسفر نتیجه شد. یافته ها نشان داد مدل دوز-پاسخ اصلاح شده نسبت به مدل توماس و بوهارت-آدامز، دقیق­ترین مدل ریاضی جذب برای پیش­بینی منحنی شکست ستون برای حذف فسفر است. همچنین سیستم استنتاج عصبی­فازی تطبیقی نسبت به مدل­های سنتیکی متداول از قابلیت و دقت بیشتری در تخمین غلظت خروجی از ستون جذب فسفر برخوردار بوده و منجر به کاهش ۴۴، ۳۲ و ۲۰ درصدی متوسط خطای نسبی، جذر میانگین مربعات و خی­دو نسبت به بهترین مدل ریاضی جذب شد.

کلیدواژه ها:

زئولیت اصلاح شده ، ظرفیت جذب ، هوش مصنوعی ، منحنی شکست