تکتم شهریاری؛ عبدالرضا کرباسی؛ مریم شیرازی نژاد
چکیده
سابقه و هدف: فاضلاب صنعت آبکاری حاوی انواع گوناگونی از فلزات سنگین در غلظت های بالا می باشد. یکی از این فلزات سمی، نیکل می باشد که تخلیه آن به محیط آبی و خاکی از معضلات محیط زیستی محسوب می شود. از این رو حذف این فلز از فاضلاب ها برای حفظ محیط زیست و سلامت انسان امری ضروری و مهم است. در سال های اخیر ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﻓﻨﺎﻭﺭﻱ ﻧﺎﻧﻮ ﺩﺭ ﺣﺬﻑ ...
بیشتر
سابقه و هدف: فاضلاب صنعت آبکاری حاوی انواع گوناگونی از فلزات سنگین در غلظت های بالا می باشد. یکی از این فلزات سمی، نیکل می باشد که تخلیه آن به محیط آبی و خاکی از معضلات محیط زیستی محسوب می شود. از این رو حذف این فلز از فاضلاب ها برای حفظ محیط زیست و سلامت انسان امری ضروری و مهم است. در سال های اخیر ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﻓﻨﺎﻭﺭﻱ ﻧﺎﻧﻮ ﺩﺭ ﺣﺬﻑ ﺁﻻﻳﻨﺪﻩ ﻫﺎﻱ ﺯﻳﺴﺖ ﻣﺤﻴﻄﻲ ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﺭﻭﺷﻬﺎﻳﻲ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﻮﺟﻪ ﺯﻳﺎﺩﻱ ﺭﺍ ﺑﻪ ﺧﻮﺩ ﺟﻠﺐ ﻛـﺮﺩﻩ ﺍﺳﺖ. در تحقیق حاضر، از نانوگرافیت به عنوان جاذب موثر جهت حذف یون نیکل استفاده شد. مواد و روش ها: به جهت بررسی فرآیند جذب، نانوگرافیت با درصد خلوص %9/99 و سطح ویژه m2/g24-18 و مورفولوژی صفحه ای از شرکت پیشگامان نانو مواد ایرانیان تهیه و به عنوان جاذب استفاده گردید. همچنین فاضلاب به کار رفته در آزمایش ها از یکی از کارگاه های آبکاری شهر تهران تهیه شد که حاوی mg/L765 نیکل و pH حدود 1 بود. پارامترهای pH، زمان و مقدار جاذب مورد ارزیابی قرار گرفتند. در هر آزمایش یکی از پارامترها متغیر و دو پارامتر دیگر ثابت در نظر گرفته شد. قبل و پس از هر آزمایش مقدار نیکل تعیین گردید. نتایج و بحث: در این مطالعه پارامترهای pH، زمان جذب و مقدار جاذب از عوامل موثر بر فرآیند جذب نیکل بوده که مورد بررسی واقع شدند. ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر تحلیل ﻣﻜﺎﻧﻴﺰم ﺟﺬب، ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ ﺑﺎ اﻳﺰوﺗﺮم ﻫﺎی ﻻﻧﮕﻤﻮﻳﺮ و ﻓﺮوﻧﺪﻟﻴﭻ ﺑﺮازش شدند. همچنین برای بررسی سینتیک جذب، مدل های شبه درجه اول و شبه درجه دوم مورد مطالعه قرار گرفتند. بر طبق نتایج، با افزایش pH از 5 تا ۷ میزان جذب نیکل توسط نانو گرافیت افزایش چشمگیری داشت. لذا pH برابر ۷ به عنوان pH بهینه برای حذف نیکل تعیین گردید. بررسی ها همچنین نشان داد، افزایش زمان تا ۸۰ دقیقه اول تاثیر نسبتا خوبی در میزان جذب نیکل توسط نانو ذره مذکور داشت و بعد از آن تقریبا عمل جذب به تعادل رسید. در نهایت مشاهده شد که در یک زمان ثابت، افزایش مقدار جاذب منجر به افزایش جذب شد و برای دستیابی به حداکثر جذب نیکل، مقدار 2 گرم برای جاذب انتخاب شد. بر اساس نتایج به دست آمده، نیکل اولیه به میزان %52/97 توسط نانو گرافیت جذب گردید. نتایج همچنین نشان داد که داده ها از ایزوترم فروندلیچ پیروی بیشتری داشتند. پس از تعیین میزان جذب نیکل در زمان های مختلف، داده های حاصل توسط مدل سینتیکی بررسی شدند. مطالعات سینتیکی همچنین نشان داد که داده های جذب تابع مدل شبه کاذب درجه دوم بودند.نتیجه گیری: بررسی نتایج نشان داد که pH نقش مهمی در فرآیند جذب دارد و با افزایش زمان تا رسیدن به زمان تعادل میزان جذب افزایش می یابد. یکی از عوامل موثر مقدار جاذب است که تاثیر مستقیم بر جذب دارد. تبعیت از ایزوترم فروندلیچ در این تحقیق بیانگر این است که مکان های جذب در جاذب دارای انرژی متفاوتی می باشند. همچنین مدل شبه کاذب درجه دوم در سینتیک جذب بر فرآیند جذب شیمیایی علاوه بر جذب فیزیکی اشاره دارد.
افسانه میرزاخانی؛ مرتضی غلامی؛ آرش امینی؛ مهدی برقعی
دوره 16، شماره 4 ، دی 1397، ، صفحه 249-270
چکیده
سابقه و هدف:
وجود آهن در آبهای زیرزمینی، حتی در غلظت‌های کم برای استفاده شرب مشکل های بسیاری را بوجود می‌آورد. آهن رشد انواع میکروارگانیسم‌های مقاوم به کلر را در شبکه توزیع افزایش می‌دهد که سبب افزایش هزینه‌های گندزدایی، افزون بر مشکلات بو و طعم می‌شود. روش‌های متنوعی برای حذف آهن بکار گرفته می‌شود که شامل اکسیداسیون و ...
بیشتر
سابقه و هدف:
وجود آهن در آبهای زیرزمینی، حتی در غلظت‌های کم برای استفاده شرب مشکل های بسیاری را بوجود می‌آورد. آهن رشد انواع میکروارگانیسم‌های مقاوم به کلر را در شبکه توزیع افزایش می‌دهد که سبب افزایش هزینه‌های گندزدایی، افزون بر مشکلات بو و طعم می‌شود. روش‌های متنوعی برای حذف آهن بکار گرفته می‌شود که شامل اکسیداسیون و فیلتراسیون، فیلتراسیون با بستر جذبی یا کاتالیزوری، تبادل یونی، نرم‌سازی (سختی‌زدایی)، بیوفیلتراسیون و جذب سطحی است. یکی از ارزانترین روش‌های حذف آهن از آب آشامیدنی جذب سطحی با استفاده از کانی‌های ارزان معدنی همانند گلوکونیت است. در این تحقیق حذف آهن از آب آشامیدنی از طریق دو جاذب معدنی گلوکونیت سرخس و مراوه‌تپه مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها:
نمونه‌های گلوکونیت طبیعی از ماسه سنگ‌های گلوکونیت‌دار سازند نیزار در مقطع سرخس و ماسه سنگ گلوکونیت‌دار سازند آتامیر در مقطع مراوه‌تپه جمع‌آوری شد و در آزمایشگاه فرآوری شده و با قطر ذرات mm 0/1-5/0 دانه‌بندی شد. سطح ویژه و حجم حفرههای دو نمونه با استفاده از آنالیز BET به روش جذب نیتروژن بدست آمد. بررسی رفتار سینتیکی و تعادلی فرآیند جذب، منحنی‌های سینتیکی و ایزوترمی جذب آهن بر جاذب‌های گلوکونیت، از طریق آزمایش تعیین شد. این آزمایش‌ها در سه pH معادل 5، 7 و 9 انجام شد. محلول‌های آبی حاوی آهن در بالن ژوژه‌هایی در تماس با میزانهای مختلف جاذب قرار گرفت و دما در °C 20 تنظیم شد.
نتایج و بحث:
انجام آنالیز BET به روش جذب نیتروژن بر نمونه‌های گلوکونیت نشان داد که سطح ویژه دو نمونه گلوکونیت نیزار سرخس و آتامیر مراوه‌تپه به ترتیب معادل 999/0 و m2/g 833/2 است. همچنین حجم حفره های گلوکونیت سرخس و مراوه‌تپه به‌ترتیب 006/0 و cm3/g 0123/0 و قطر متوسط حفره ها نیز به ترتیب 07/24 و nm 31/17 تعیین شد. نتایج آزمایشات نشان داد که با افزایش pH، ظرفیت و سرعت جذب آهن بر گلوکونیت سرخس و مراوه‌تپه به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد. مقایسه نتایج جذب آهن بر گلوکونیت سرخس و مراوه‌تپه میزان جذب بیشتر آهن بر گلوکونیت مراوه‌تپه است که با سطح ویژه بیشتر این جاذب نسبت به گلوکونیت سرخس متناظر است. ظرفیت جذب نهایی جاذب گلوکونیت مراوه‌تپه در pHهای 5، 7 و 9 به ترتیب 3/17، 7/11 و 9/13 درصد بیشتر از ظرفیت جذب گلوکونیت سرخس بدست آمد. نتایج رگرسیون مدل‌های سینتیکی گویای رفتار کاملاً مشابه مدل‌های ریچی و هو برای توصیف منحنی‌های سینتیک جذب آهن بر جاذب‌های گلوکونیت بود. درنهایت با توجه به انطباق مدل‌های سینتیکی گفته شده بر داده‌های تجربی، می‌توان گفت که در فرآیند جذب آهن بر گلوکونیت، جذب از سینتیک درجه دوم پیروی می‌کند. بهترین مدل ایزوترم توصیف داده‌های تعادلی جذب آهن بر گلوکونیت مدل‌های تمکین و داوودی‌نژاد تعیین شدند. تبعیت از مدل داوودی‌نژاد نشان‌دهنده وجود جذب سطحی تک‌لایه به همراه ناهمگنی سطح جاذب و وجود ممانعت‌های فضایی بر سر راه جذب بوده و تبعیت از مدل تمکین آن است که آنتالپی جذب تابعی خطی از بارگیری سطح جاذب است.
نتیجه‌گیری:
جاذب‌های معدنی گلوکونیت سرخس و مراوه‌تپه کارایی بهتری از زئولیت و کائولن داشته و توانایی مشابهی با زئولیت منگنز، پیرولوزیت و پامیس در حذف آهن از آب دارند و با توجه به وفور آن‌ها در ایران می‌توانند بعنوان روشی ارزان قیمت برای حل مشکل آهن در آبهای آشامیدنی کشور مورد بهره برداری قرار گیرند.
علیرضا پورخباز؛ نجمه بوسعیدی؛ مسلم جهانی
دوره 11، شماره 4 ، دی 1392
چکیده
آلودگی محیط زیست توسط فلزات سنگین به خوبی به رسمیت شناخته شده است و می تواند برای موجودات زنده مضر باشد. فلزات انتقال یافته به محیط زیست ممکن است دستخوش تحولات شده و بر محیطهای آبی، سلامت عمومی و اقتصاد تاثیر بزرگی داشته باشند و با توجه به اثرات جدی زیست محیطی و بهداشتی فاضلاب حاوی کروم (VI) باید با آن قانونمند برخورد شود. ...
بیشتر
آلودگی محیط زیست توسط فلزات سنگین به خوبی به رسمیت شناخته شده است و می تواند برای موجودات زنده مضر باشد. فلزات انتقال یافته به محیط زیست ممکن است دستخوش تحولات شده و بر محیطهای آبی، سلامت عمومی و اقتصاد تاثیر بزرگی داشته باشند و با توجه به اثرات جدی زیست محیطی و بهداشتی فاضلاب حاوی کروم (VI) باید با آن قانونمند برخورد شود. در این مقاله هدف بررسی حذف کروم شش ظرفیتی از محلول های آبی توسط برگ زرشک می باشد. اثر پارامترهای مختلفی نظیر اسیدیته، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت اولیه در حالت ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. یافته های این بررسی نشان می دهد حداکثر فرایند جذب در اسیدیته برابر 2، غلظت اولیه 80 میلی گرم بر لیتر و دمای 25 درجه سانتیگراد با زمان تماس 10دقیقه و سرعت 200دور بر دقیقه صورت می گیرد. ارزیابی نتایج تجربی با مدل های ایزوترم وسینتیک نشان می‌دهد که فرایند جذب با ایزوترم لانگمویر و مدل سنتیکی شبه مرتبه دوم بهترین تطابق را دارد.
حمید رفتاری؛ حمید معظمی؛ حسین گنجی دوست؛ بیتا آیتی
دوره 8، شماره 3 ، فروردین 1390
چکیده
سرب و مس از جمله فلزات سنگین پر کاربرد می باشند که مقدار استاندارد آن ها در آب شرب به ترتیب 05/0 و 3/0 میلی گرم بر لیتر می باشد. از آن جا که جاذب های طبیعی ارزان قیمت در طبیعت به وفور یافت می شوند، جذب یون های محلول توسط این مواد می تواند روشی مناسب جهت تصفیه آبهای آلوده باشد.در این تحقیق از زایدات برگ چای و پوشال گندم برای جذب سرب واز خاک اره ...
بیشتر
سرب و مس از جمله فلزات سنگین پر کاربرد می باشند که مقدار استاندارد آن ها در آب شرب به ترتیب 05/0 و 3/0 میلی گرم بر لیتر می باشد. از آن جا که جاذب های طبیعی ارزان قیمت در طبیعت به وفور یافت می شوند، جذب یون های محلول توسط این مواد می تواند روشی مناسب جهت تصفیه آبهای آلوده باشد.در این تحقیق از زایدات برگ چای و پوشال گندم برای جذب سرب واز خاک اره و پوسته شلتوک برنج برای جذب مس استفاده شد. آزمایشات در غلظت ها و زمان های مختلف در pH بهینه 5 برای سرب و 5/5 برای مس انجام گردید. با توجه به نتایج آزمایشات ناپیوسته ، زمان تعادل 2 ساعت حاصل شد که با ایزوترمهای لانگمایر و فرندلیچ مطابقت داشت ولی از ایزوترم های خطی و BET پیروی نکرد. آزمایشات پیوسته با استفاده از ستون جذب و جریان رو به بالا با دبی L/min 35/0 صورت گرفت که در حالت کلی راندمان جذب با گذشت زمان روند نزولی داشت. بر اساس نتایج ، حداکثر میزان جذب سرب در آزمایشات پیوسته برای زایدات برگ چای و پوشال گندم 5/99 درصد و مقدار جذب مس توسط خاک اره و پوسته شلتوک برنج به ترتیب 95 و 63 درصد بدست آمد.
