بخشی از مقاله
چکیده:
پکتین، مولکول قند پیچیده ای است که در دیواره سلولی گیاهان وجود دارد. دارای پایداری شیمیایی بوده و از نظر فیزیکی قوی می باشند. کاربردهای متنوعی را برای پکتین می توان ذکر کرد که ازجمله از آن ها می توان به استفاده از پکتین به عنوان جاذب زیستی در حذف آلودگی های آب اشاره کرد. هدف از این پژوهش، استفاده از پکتین به عنوان جاذب دوستدار محیط زیست در حذف رنگزای Remazol Blue BRF از پساب نساجی بوده است. پکتین تحت شرایط تاثیر گذار بر روی حذف رنگزا مورد استفاده قرار گرفت و شرایط موثر بر حذف رنگزا همچون pH، مقدار گرم جاذب، سرعت اختلاط جاذب به همراه محلول رنگزا، زمان، غلظت محلول رنگزا و دما بهینه سازی شدند. نتایج بدست آمده نشان دادند که تحت شرایط بهینه - 2 - pH، مقدار گرم جاذب - - 0/1gr، سرعت اختلاط محلول رنگزا و جاذب - - 1200rpm، زمان - 300دقیقه - ، غلظت رنگزا - - 40 ppm و در دمای محیط پکتین به خوبی در حذف رنگزای Remazol Blue BRF از پساب نساجی عمل می کند.
واژه های کلیدی : پکتین، جلبک آزولا، رنگزا، پساب، حذف رنگزا، جذب زیستی، رنگزا راکتیو
.1مقدمه
رشد جمعیت جهان و افزایش نیازهای مختلف صنایع منجر به تجمع طیف گسترده ای از آلاینده ها در محیط زیست و منابع طبیعی شده است. - 194 ، - Vafaei 2012 ورود پساب های تصفیه نشده و یا تا حدی تصفیه شده و پساب های صنعتی به اکوسیستم طبیعت مشکلات جدی را برای محیط زیست ایجاد می کنند. - 121، - Padmesh 2005 فاضلاب ها و پساب های خروجی از صنایع ممکن است حاوی مواد سمی و مقادیر بالایی از فلزات سنگین باشند که با تخلیه این ضایعات به مجاری فاضلاب ها و رواناب های سطحی و کشاورزی، مقادیر زیادی از این آلودگی ها به محیط ، وارد می شوند.آلودگی محیط با این آلاینده های خطرناک نهایتا" منجر به غیر بهداشتی شدن منابع آب آشامیدنی شده و در طولانی مدت، خطرات سلامتی برای انسان و سایر ارگانیسم های زنده به همراه خواهد داشت.
دفع نادرست فاضلاب و تخلیه قسمتی از آن در جریان های آب سطحی، در اکثر نقاط، محیط را طوری آلوده ساخته که مردم این نقاط در معرض ابتلا به بدترین بیماری های عفونی، انگلی و بیماری های ناشی از عناصر سمی، قرار گرفته اند که به خصوص این آلودگی ها، آمار مرگ و میر کودکان را بالا می برد. در برخی از قطب های صنعتی کشور، تخلیه مقادیر عظیمی پساب باعث تخریب اراضی کشاورزی شده و این در حالی است که کشور در حال تلاش برای افزودن اراضی زیر کشت، جهت رسیدن به خودکفایی می باشد. - آستانی 1389، - 1از سال 1856، همزمان با سنتز اولین رنگزا مصنوعی، استفاده از رنگ ها در صنایع و خانواده به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافت.
در حدود بیش از 10000 رنگ تجاری و 700000 تن رنگدانه مصنوعی در حال حاضر تولید می شود. اصلی ترین مصرف کنندگان رنگزاها، صنایع نساجی، پلاستیک، دباغی، کاغذ، صنایع غذایی، صنایع دارویی و صنایع آرایشی و بهداشتی هستند، البته در صنعت نفت هم از رنگ ها به عنوان افزودنی استفاده می شود. در میان صنایع کرذ شده، در واقع صنعت نساجی با مصرف نسبتاً بالای آب و استفاده از مواد شیمیایی جز مهم ترین و اصلی ترین مصرف کنندگان رنگزا ها به شمار می آید.در طول عملیات مختلف نساجی،کنترل نامناسب مراحل رنگرزی سبب می شود که مقادیر زیادی از رنگدانه ها به طور مستقیم وارد پساب شوند و در نهایت این پساب ها و رنگزا همراه آن ها راهی برای ورود به محیط زیست پیدا می کنند. 15-20 رنگزاهای مورداستفاده، در طی پروسه رنگرزی، هدر می شوند.
در بین عناصر مختلف آلوده کننده پساب ها، رنگزاها در نگاه اول ناخوشایندترین می باشند، چرا که حتی غلظت های پایین از رنگ ها هم در آب ها به چشم می خورد و در واقع منظره آب را ناخوشایند می سازد. - - Husain 2010,118مواد رنگزای مصرفی در صنعت نساجی عبارتند از:رنگ های اسیدی، بازی، دیسپرس، راکتیو، آزو، مستقیم و... - 2419 ، Asgher - 2012 که این رنگزا ها در ساختارشان مولکول های آروماتیک پیچیده ای دارند، که آن ها در برابر عواملی چون، محو شدن، قرار گرفتن در معرض عرق، صابون، آب، نور و عوامل اکسیدکننده پایدار می کند.
خاصیت رایج همه رنگزا ها این است که توانایی جذب نور در ناحیه مرئی را دارا می باشند، که البته در این میان، رنگ های راکتیو کاربرد وسیعی در صنایع نساجی، در رنگ کردن الیاف های سلولزی از طریق جذب و سپس برقراری پیوند کووالانسی با الیاف های پارچه به وسیله گروه های راکتیو دارند. رنگزا های راکتیو از نظر شیمیایی پایدار هستند، بنابراین حذف آن ها از اهمیت بالایی برخوردار است. - 2418 ، - Asgher 2012ایران از جمله کشورهای نسبتا" خشک دنیا است. در سال های اخیر، با رشد جمعیت، بزرگ شدن شهرها و در مقابل کاهش منابع آب خطر جدی کمبود آب احساس می شود.
این امر بیش از پیش دانشمندان و مسئولین را وادار می سازد با راهکارهایی از جمله ترویج فرهنگ صرفه جویی، استفاده بهینه از منابع آب موجود و بهره گیری از منابع جدید آب و یا به بیان دیگر استفاده از منابع آب های نامتعارف به مقابله با این خطر جدی بپردازند. از آن جاییکه پساب ها خود یکی از منابع عظیم آب های نامتعارفند و از جهتی باعث آلوده شدن محیط زیست و منابع دیگر آب می شوند نیاز به تصفیه آن ها به صورت جدی احساس می شود - طاهری1389، - 1 طی سال های اخیر قوانین سختگیرانه ای در این خصوص وضع شده است، همچنین تصفیه پساب ها تبدیل به موضوع مورد علاقه بسیاری از دانشمندان و پژوهشگران شده است و در این زمینه تحقیقات فراوانی صورت گرفته است - - Husain 2010, 119
به منظور حذف آلاینده های موجود در آب، روش های گوناگونی برای تصفیه پساب ها وجود دارد که این روش ها عبارتند از:لخته کردن، انعقادشیمیایی، رسوب، ازوناسیون، تبادل یونی، تابش، بارش، تخریب الکتروشیمیایی و جذب.لازم به ذکر است که روش های فیزیکی یا شیمیایی ذکر شده دارای محدودیت های ذاتی مانند قیمت بالا، تشکیل محصولات خطرناک، نیاز به انرژی زیاد و همچنین تولید مقادیر زیادی از ماده جاذب و یا حذف کننده - برای مثال حجم زیادی از لجن - هستند. همچنین
