علوم و مهندسی آب و فاضلاب

علوم و مهندسی آب و فاضلاب

کنترل هدایت الکتریکی آب با تغییر طراحی راکتور پلاسمایی

نوع مقاله : یادداشت فنی (ترویجی)

نویسندگان
1 استادیار دانشکده‌ فیزیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
2 استاد دانشکده‌ فیزیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
3 دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشکده‌ فیزیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
چکیده
روش‎ها و فناوری‎های بسیاری برای کنترل و یا اصلاح مؤلفه‎های آب هم‎چون هدایت الکتریکی (EC) با هدف مدیریت و استفاده بهینه از آن از جمله پلاسمای سرد اتمسفری در حال توسعه هستند. با این رویکرد، راکتورهای پلاسمایی، برای کنترل هدایت الکتریکی آب با استفاده از تخلیه تابان فشار اتمسفری گاز اکسیژن بر روی سطح آب طراحی شدند. با تغییر طراحی راکتور پلاسمایی و برهمکنش پلاسما با سطح آب در مدت‎زمان 1 تا 10  دقیقه در بازه­های زمانی min 1، نتایج حاصل از اندازه­گیری تغییرات EC پس از اعمال پلاسما در مقایسه با حالت قبل از اعمال نشان داد که هدایت الکتریکی در مدت‎زمان کوتاه min 1 در سمت آند پلاسماهای آندی و کاتدی در راکتور دو ظرف با افت مواجه شد. در ادامه با افزایش زمان اعمال پلاسما، روند تغییر کرده و EC افزایش ­یافت. در راکتور تک‎ظرف از 1 تا 10 دقیقه، تغییر EC به‎صورت افزایشی مشاهده شد که برای پلاسمای کاتدی بیش از پلاسمای آندی بود. در راکتور دو ظرف پلاسمای آندی، افزایش تغییرات تا زمان min 3 در سمت آند بیش از کاتد و در ادامه معکوس بود. در راکتور دو ظرف پلاسمای کاتدی، افزایش تغییرات تا زمان min 7 در سمت کاتد بیش از آند و در ادامه معکوس بود.
کلیدواژه‌ها

صیادی شهرکی، ف.، و صیادی شهرکی، ع.، (1398) "شبیه سازی هدایت الکتریکی دشت بهبهان با استفاده از مدل­های ANN و ANN-PSO"، علوم و مهندسی آب و فاضلاب، (1)4، 34-41. https://doi.org/10.22112/jwwse.2019.160050.1126.
چوپان، ی.، خاشعی سیوکی، ع.، شهیدی، ع.، (1397) " ارزیابی اثرات فاضلاب تصفیه شده شهری بر خصوصیات شیمیایی خاک تحت کشت پنبه" علوم و مهندسی آب و فاضلاب، (2)3، 68-61. https://doi.org/10.22112/jwwse.2018.126795.1078.
Baharlounezhad, F., Mohammadi, M.A., and Zakerhamidi, M.S., (2023), "Plasma synthesis of ammonia by asymmetric electrode arrangement", Materials and Manufacturing Processes, 38(2), 159-169, https://doi.org/10.1080/10426914.2022.2105875.
D’Angola1, A., Colonna, C., and Kustova, E., (2022), "Editorial: Thermal and non-thermal plasmas at atmospheric pressure", Frontiers in Physics, 10, 852905, https://doi.org/10.3389/fphy.2022.852905.
Ding, X., Jiang, Y., Zhao, H., Guo, D., He, L., Liu, F., Zhou, Q., Nandwani, D., Hui, D. and Yu, J., (2018), "Electrical conductivity of nutrient solution influenced photosynthesis, quality, and antioxidant enzyme activity of pakchoi (Brassica campestris L. ssp. Chinensis) in a hydroponic system", PLOS ONE, 13(8), e0202090, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0202090.
Hamdan, A., Profili, J., and Cha, M.S., (2020), "Microwave plasma jet in water: Effect of water electrical conductivity on plasma characteristics", Plasma Chemistry and Plasma Processing, 40, 169-185, https://doi.org/10.1007/s11090-019-10034-5.
Hou, C.Y., Kong, T.K., Lin, C M., and Chen, H.L., (2021), "The effects of plasma-activated water on heavy metals accumulation in water Spinach", Applied Sciences, 11(11), 5304, https://doi.org/10.3390/app11115304.
Ige, E.O., Arun, R.K., Singh, P., Gope, M., Saha, R., Chanda, N., and Chakraborty, S., (2019), "Water desalination using graphene oxide-embedded paper microfluidics", Microfluidics and Nanofluidics, 23(6), 80, https://doi.org/10.1007/s10404-019-2247-5.
Kim, S., and Kim, C-H., (2021), "Applications of Plasma-Activated Liquid in the Medical Field", Biomedicines, 9(11), 1700, https://doi.org/10.3390/biomedicines9111700.
Le Bot, J., Adamowicz, S., and Robin, P., (1998), "Modelling plant nutrition of horticultural crops: A review", Scientia Horticulturae, 74(1-2), 47-82, https://doi.org/10.1016/S0304-4238(98)00082-X.
Meichsner, J., Schmidt, M., Schneider, R., and Wagner, H.E., (2013), Nonthermal plasma chemistry and physics, CRC Press, Taylor & Francis Group.
Mendoza, R.M.O., Dalida, M.LP., Kan, Ch.Ch., Wan, M.W., (2018), "Groundwater treatment by electrodialysis: Gearing up toward green technology". Desalination and Water Treatment, 127, 178-183. https://doi.org/10.5004/dwt.2018.22929.
Mihiri Ekanayake, U.G., Barclay, M., Seo, D.H., Park, M.J., MacLeod, J., O'Mullane, A.P., Motta, N., Shon, H.K., and Ostrikov, K.K., (2021), "Utilization of plasma in water desalination and purification", Desalination, 500, 114903, https://doi.org/10.1016/j.desal.2020.114903. 
Rumbach P., and Go, D.B., (2017), "Perspectives on plasmas in contact with liquids for chemical processing and materials synthesis", Topics in Catalysis, 60, 799-811, https://doi.org/10.1007/s11244-017-0745-9.
Sonneveld, C., and Voogt, W., (2009), "Crop response to an unequal distribution of ions in space and time plant nutrition of greenhouse crops", Plant Nutrition of Greenhouse Crops, 159-172, https://doi.org/10.1007/978-90-481-2532-6_8.
Wiese, W.L., Fuhr, J.R., and Deters, T.M., (1996), Atomic transition probabilities of carbon, nitrogen, and oxygen: A critical data compilation, American Chemical Society, New York.
Vijay Nehra, V., Kumar A., and Dwivedi, H.K., (2008), "Atmospheric non-thermal plasma sources", International Journal of Engineering, 2(1), 53-68. 
Yusupov, D. I., Kulikov, Y. M., Gadzhiev, M. Kh., Tyuftyaev A. S., and Son, E. E., (2016). "High-pressure ignition plasma torch for aerospace testing facilities". Journal of Physics: Conference Series, 774, 012185. https://doi.org/10.1088/1742-6596/774/1/012185
دوره 9، شماره 3
پاییز 1403
صفحه 62-67

  • تاریخ دریافت 21 آذر 1402
  • تاریخ بازنگری 25 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش 05 خرداد 1403