استفاده از روش سطح‌پاسخ (RSM) به‌منظور ارائه مدل بهينه‌سازي مشخصات خاك براي طراحي فيلتر طبيعي تصفيه‌ پساب (مطالعه‌ شركت پتروشيمي شهيد تندگويان)

در فرآيندهاي توليد صنعت پتروشيمي مواد شيميايي سمي و خطرناكي وجود دارد كه امروزه باعث شده تصفيه‌ پساب صنايع پتروشيمي يكي از مهم ترين مسائل زيست‌محيطي جهان باشد. بنابراين در اين تحقيق ، اقدام به ارائه مدل بهينه سازي مشخصات خاك به‌منظور طراحي فيلتر طبيعي تصفيه‌ پساب شركت پتروشيمي شهيد تندگويان با بكارگيري روش سطح پاسخ (RSM) شد. بدين منظور، پس از انتخاب خاك هاي مورد نظر در شهرستان بهمئي استان كهگيلويه و بويراحمد و نمونه برداري از آن‌ها، مشخصات فيزيكي و شيميايي خاك هاي مورد تحقيق  شامل اسيديته (pH)، هدايت الكتريكي (EC)، درصد ماده‌ آلي (OM) و درصد رس (Clay)  تعيين شد. در مرحله‌ بعد اقدام به طراحي 12 فيلتر طبيعي خاك در ابعاد كوچك در محيط آزمايشگاهي شد و پس از تهيه‌ پساب از شركت پتروشيمي تندگويان اقدام به انجام آزمايش هاي فيلتراسيون پساب شد. چهار پارامتر اسيديته (pH)، كل مواد جامد‌معلق (TSS)، مقدار آهن (Fe) و مقدار منگنز (Mn) پساب خروجي از فيلترها به‌عنوان متغيرهاي پاسخ تعيين شدند. سپس به روش سطح پاسخ هيستوريكال بين چهار پارامتر خاك (متغيرهاي مستقل) و هركدام از پارامترهاي پساب (متغيرهاي پاسخ) با استفاده از نرم‌افزار آماري Design-Expert مدل هاي رگرسيوني برازش داده شد. مدل هاي رگرسيوني به‌منظور رسيدن به‌مقدار بهينه پارامترهاي فيزيكي و شيميايي خاك با هدف بهترين خروجي پساب با كمترين ميزان آلودگي با الگوريتم بهينه سازي ازدحام ذرات (PSO) بهينه شدند. نتايج نشان داد كه، پارامترهاي اسيديته، هدايت الكتريكي، ماده‌  آلي و درصد رس زياد خاك باعث افزايش اسيديته و كاهش كل مواد جامد‌معلق، آهن و منگنز موجود در پساب خواهند شد و از اين طريق در تصفيه‌ پساب پتروشيمي نقش مؤثري دارند. نتايج الگوريتم بهينه سازي نيز نشان داد كه، هدايت الكتريكي 3 دسي‌زيمنس بر متر، اسيديته 7/9، درصد ماده‌  آلي 2/95 و ميزان رس 50 درصد بهينه ترين مقادير پارامتر هاي خاك هستند كه پارامتر هاي خروجي پساب آن ها شامل مقادير اسيديته خنثي بالاي 7، كل مواد جامد‌معلق 90 ، آهن 1 و منگنز 2/3 ميلي گرم بر ليتر است. نتايج اين تحقيق مي تواند به ساخت يك فيلتر طبيعي خاك در ابعاد بزرگ كمك كند.