بخشی از مقاله
چکیده
هدف اصلی این تحقیق مقایسه مقدار جذب فلز آهن توسط توف میکرونیزه که از محلول آبی بوده ، نتایج نشان داد که پارامتر های زمان تماس ماده جاذب و سیال، غلطت ماده جاذب و PH بر کارایی حذف فلز آهن و ایزوترم جذب موثر باشند. بر اساس نتایج بدست آمده بالاترین میزان جذب متعلق به PH=7 در بازه زمانی بین60 تا 120دقیقه و با تغییرات ماده جاذب 1 تا 3 گرم بوده و با مقایسه ضریب رگرسیون مربوط به تطابق جذب مورد مطالعه با معادله لانگمیر - R2 - چنین می توان نتیجه گرفت که جذب فلز آهن بتوسط توف طبیعی میکرونیزه با معادله لانگمیر سازگار و مطابقت دارد و این مسئله برای ماده جاذب 1و 3 گرم نیز قابل تعمیم می باشد و لذا میتوان توف میکرونیزه که یک ماده جاذب متشکل از چند کانی مختلف و طبیعی و ارزان قیمت است را به عنوان جاذب فلزات سنگین در نظر گرفت.
مقدمه
فلزات سنگین به طور عمده به گروهی از فلزات گفته می شود که چگالی آنها بالاتر از-6000 kg.m3 باشد .مهمترینِ این عناصر به طور کلی ، سرب، کادمیوم، کروم ، مس، جیوه، نیکل، روی، وانادیوم و فلزات دیگری که در ارتباط با آلودگی سمی قرار می گیرند، هستند . باید اضافه کرد که عناصری مانند ارسنیک و سلنیوم نیز به دلیل خواص ویژ ه سمی، بسیار مورد نظر هستند . بیشتر این فلزات به استثنای - - Mo در PH پایین بسیار محلول بوده و قابلیت راهیابی به اجزای حیاتی موجودات زنده را دارند - .چالکش امیری،1376 حسینیان، - 1377 منابع انتشار این فلزات در محیط زیست دودسته است: الف - منابع طبیعی، ب - منابع ناشی از فعالیت های صنعتی
وکشاورزی. در طبیعت فلزات سنگین در دسته عناصر کمیاب قرار می گیرند و روی هم رفته کمتر از یک درصد پوسته زمین را تشکیل می دهند . - - Alloway, 1990
عرفانی جاودانی و همکاران 1388 به بررسی خصوصیات جذب فلز روی با مونتموریلونیت طبیعی و اصلاح شده پرداخته و به این نتیجه رسیدند که مقدار جذب روی بتوسط مونتموریلونیت طبیعی در غلظت پائین 0/7 mg/g و حدود 3/4 mg/g در غلظت بالا و با 5 گرم جاذب بود. اما بعد از فعال سازی مونتموریلونیت در شرایط یکسان، مقدار جذب در غلظت های پائین به 0/8 mg/g و در غلظت های بالاتر به حدود3/8 mg/g رسیده است. ظرفیت جذب روی برای هر دو نوع جاذب طبیعی و فعال شده بطور خطی و با ضریب همبستگی بالای % 99 با غلظت اولیه مجذول مرتبط بود.
محوی و قربان جهرمی ، 1378 نیز به حذف آهن و منگنز از آبهای زیرزمینی به روش هوادهی پرداخته و بعد از هوادهی درصد حذف برای آهن به ترتیب در چهار نمونه %3/87 ، %6/92 ، %92.8 و % 6/93 بدست آمده و بیانگر این است که درصد حذف آهن بیشتر از درصد حذف منگنز می باشد و با درنظرگرفتن این نکته که آهن و منگنز در آبها به همراه هم حضور دارند روش هوادهی پلکانی به تنهایی برای حذف و رسیدن به میزان مطلوب، مناسب نیست و می توان از روشهای دیگر نیز استفاده کرد.
معتمدی و همکاران 1391 نیز در بررسی فرایند نگهداشت آلاینده فلز سنگین کادمیوم در نمونه رسی بنتونیت و نانورس کلوزایتNa+ با توجه به دارا بودن سطح مخصوص به نانورس کلوزایت Na بیشتر از بنتونیت دارای قابلیت جذب بیشتری نسبت به بنتونیت می باشد.
در مطالعه Liu,2033 ، حذف آهن از آبهای زیر زمینی که دارای غلظت آهن بالا ، به طور متوسط 1/84 میلی گرم در لیتر وسختی زیاد و TOC - میزان کل کربن آلی - متوسط بود مورد بررسی قرار دادند. حذف آهن در این مطالعه از دو طریق انجام شد که شامل اکسیداسیون آهن و عبور از مدیای یک فیلتر در مرحله ی اول و مقایسه ی آن با استفاده از نانوفیلتراسیون به تنهایی در مرحله بعد بود. در انتها نتایج نشان داد که گزینه دوم انتخاب بهتری برای حذف آهن از چاه های انتخابی بوده است ومقدار آهن هدف آزمایشات را که کمتر از 0/03 میلی گرم در لیتر بود، را محقق می سازد.
Yuan et al ,2007 به بررسی اثر نانورس بر جذب فسفر از آب وفاضلاب با جاذب صنعتی مرسوم PHoslock که نوعی بنتونیت اصلاح شده - جایگزین یونهای قابل تویض سدیم وکلسیم - مقایسه نمودند نتایج حاکی از راندمان بالای حذف توسط نانو رس در مقایسه با محصول مذکور بود.
Barloková, Ilavský, 2009 برای تهیه آب مناسب برای مقاصد شرب وبا توجه به قوانین دولت اسلواکی در خصوص آب آشامیدنی اقدام به یافتن مواد کارآمد تر و مقرون به صرفه تر نمودند. در این پژوهش برای جداسازی آهن و منگنز از منبع آب محدود در ناحیه Rohatec از سه ستون فیلتراسیون Brim، Greensand و Klinopur-Mn استفاده شد. ستون های جذبی از شیشه ساخته شده بود.هدف از این مطالعه مقایسه حذف آهن و منگنز از آب توسط زئولیت فعال طبیعی - کلینوپتیلولیت با مواد Birm و شن سبز می باشد. نتایج به دست آمده از آزمایش های انجام شده ثابت میکند که Klinopur-Mn مناسب برای حذف آهن و منگنز از آب است و قابل مقایسه با سایر مواد وارد شده است.
Nazarenko&Zarubina, در پژوهشی خواص فیزیکی و شیمیایی زئولیت طبیعی مورد مطالعه قرار داده و توانایی استفاده از این زئولیت برای بهبود کیفیت آب آشامیدنی تحت شرایط پویا انجام شد و فعال سازی اولیه زئولیت با محلول سدیم کلرید %10 انجام گرفته ، و بهره وری از آن در حذف آهن، منگنز، کلسیم از آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفته است. که نتایج به دست آمده راندمان بالایی از تصفیه آب زیرزمینی منطقه را نشان می دهد با عبور از طریق فیلتر زئولیت راندمان حذف، برای آهن - - Fe کل ٪96-100 ، منگنز 93% - Mn2+ - و برای 100 Ca2+٪63_ بسته به غلظت اولیه به دست آمده است. که می توان برای حذف آهن و منگنز استفاده می شود و آب تصفیه شده برای اهداف شرب و خانگی مناسب است. به بررسی"حذف رقابتی فلزات سنگین از محلول های آبی توسط Montmorillonitic و خاک رس آهکی" پرداختند و نتایج حاکی از آن است که نمونه ی خاک رس طبیعی عمدتا از سیلیکا، آلومینا، آهن و منزیم اکسید تشکیل شده است دارای ظرفیت جذب مناسب می تواند تحت این شرایط عملیاتی در مدت زمان تماس 60 دقیقه ، PH = 6 و غلظت رس از 1g/l در 25 ° C به دست آمد .این نتایج نشان داد که نمونه های خاک رس کرتاسه پسین مورد مطالعه از منطقه ی تونس را می توان به طور موثر به عنوان جاذب طبیعی برای حذف فلزات سنگین سمی در سیستم های آبی استفاده کرد.
-2 روش های حذف فلزات سنگین
تقریباً اساس کار تمامی روشهای حذف آهن و منگنز به استثنا روش تبادل یونی، اکسیداسیون آهن محلول به آهن نامحلول، به همراه زلال سازی و یا فیلتراسیون برای حذف رسوبات ایجاد شده، می باشد.
