23986

سنتز جاذب بر پايه لجن تصفيهخانه فاضلاب شهري به منظور حذف فلز سنگين از پساب نيروگاه

كارشناسي ارشد

عمران - محيط زيست

1396

30/7/99

جناب آقاي دكتر غياثي نژاد - سركار خانم دكتر ملاحسيني

سركار خانم دكتر دبير

عمران

فلزات سنگين از جمله مهمترين و متداول ترين آلاينده هاي محيط زيست و منابع ابي ميباشند كه عمدتا بر اثر فعاليت هاي صنعتي و كشاورزي انسان ها به محيط راه پيدا كرده اند. واناديوم به عنوان يك عنصر شيميايي در منابع آبي و پساب هاي صنعتي شناسايي شده است. در كار حاضر، پليمرهاي هادي پلي پيرول و پلي آنيلين روي سطح لجن كلسينه شده تصفيه خانه فاضلاب شهري بارگذاري شدند. ساختار نانو كامپوزيت تهيه شده توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي، الگوي پراش ايكس و طيف سنجي مادون قرمز شناسايي شد و نتايج نشان داد كه پليمريزاسيون به درستي در سطح لجن رخ داده است. جهت دستيابي به بهترين كارايي، عوامل تاثير گذار بر فرآيند جذب واناديوم از جمله زمان تماس، pH ، غلظت اوليه واناديوم، دوز اوليه جاذب، دور همزن و دما بررسي شدند. مقادير بهينه براي زمان تماس و pH به ترتيب 40 دقيقه و 5 بدست آمد. غلظت واناديوم ppm 5 بيشترين راندمان حذف را نشان دهد. با اعمال دوز جاذب بيشتر از mg 15 راندمان حذف از حدود 90 % به بالا بدست آمد. اثر دما نشان داد كه واكنش جذب واناديوم گرماگير است و در دماي 50 درجه سانتي گراد بيشترين كارايي حذف را دارد. در ادامه، فرآيند جذب واناديوم توسط ايزوترم ها و سينتيك هاي گوناگوني بررسي شد كه نتايج نشان داد فرآيند از فرضيات سينتيك شبه درجه )مرتبه( 2 و ايزوترم لانگموير پيروي ميكند. بيشترين ظرفيت جذب لانگموير حدودا 60 ميلي گرم بر گرم بدست آمد كه در مقايسه با مطالعات پيشين مقداري قابل قبول است. نتايج مطالعات ترمودينامكي نيز اثبات كردند كه جذب واناديوم فرآيندي گرماگير است كه در دماي هاي بالاتر راندمان بهتري را دارد. در نمونه واقعاي نيز راندماني بيش از 50 درصد بدست امد كه نشان ميدهد جاذب فوق در پساب واقعي نيز كاربرد دارد.

1400/04/07

Utilization of the municipal wastewater treatment plant sludge as adsorbents for removal of heavy metal from plant effluents

1/1/1900 12:00:00 AM

Heavy metals are of the most important environmental contaminants that enter into ecosystem by means of agricultural and industrial activities. Vanadium is one of them, detected in effluent of industrial sectors. In the present work, polypyrrole and polyaniline were doped on the surface of calcinated sludge of a wastewater treatment plant. The prepared nanocomposite was then characterized by SEM, FTIR, and XRD. The results showed that the composite was successfully synthesized. To optimize the operational parameters, the effects of contact time, pH, initial concentaion, adsorbent dosage, agitation speed, and temperature were investigated. Optimum values for contact time and pH were 40 min and 5, respectively. Vanadium concentration of 5 ppm exhibited the maximum removal efficiency. Also adsorbent dosage of 15 mg showed resulted in removal efficiency of 90%. The adsorption process was endothermic reaction and 50 °C was the optimum value for maximum removal. In addition, the sorption process ws analysed with different isotherms and kinetics models, and the findings prived that the whole process followed assumptions of pseudo – second order and Langmuir. The maximum adsorption capacity was approximately 60 mg/g which was appropriate value compared to previous studies. Thermodynamic parameters also introduced the process as endothermic, so better performance at higher temperature. In actual wastewater, removal efficiency of greater than 50% was found, meaning that the prepared adsorbent in efficient in real media.

لجن , فلز سنگين , آلودگي آب , پلي پيرول , پلي آنيلين , جذب

Sludge , heavy metal , water pollution , polypyrrole , polyaniline , adsorption