بررسی فرایند حذف فلزات نیکل و روی از محیط آبی با استفاده از پوست پرتقال
محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست
1 - مسوول مکاتبات): عضو هیئت علمی مربی گروه محیط زیست دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه زابل، ایران.
کلید واژه: فلزات سنگین, پوست پرتقال, محیط آبی, جذب سطحی,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: حذف فلزات سنگین از فاضلاب موضوعی قابل توجه در زمینه آلودگی آب است که یک معضل جدی در کاهش کیفیت آب می باشد. فلزات متعددی مانند کروم، جیوه، سرب، مس، کادمیوم، منگنز و غیره شناخته شده به میزان قابل توجهی سمی می باشد. هدف از این مطالعه بررسی فرایند فلزات سرب و مس با استفاده از پوست پرتقال به عنوان یک جاذب ارزان قیمت می باشد. روش بررسی: پوست های پرتقال ابتدا با محلول های NaOH ، HNO3 و آب مقطر دو بار تقطیر به طور جداگانه اصلاح شدند و توانایی جذب هر یک از آنها با یکدیگر مقایسه گردید. آزمایشات جذب در غلظت های مختلف جاذب، یونهای فلزی نیکل و روی و pH های مختلف انجام گرفت. ایزوترم های جذب یون های فلزی بر روی جاذب ها بر اساس آزمون مدل های ایزوترم جذب فروندلیچ و لانگمویر تعیین گردید. یافته ها: بیشترین ظرفیت جذب سطحی یون های فلزی نیکل (mg/g34 = (Ni با جاذب اصلاح شده با محلول بازی وبرای یون های روی ( mg/g 47=Zn ) با جاذب اصلاح شده با محلول اسیدی بدست آمد. آزمایشات نشان داد که pH بهینه 6 بود و با کاهش pH میزان جذب سطحی کاهش می یابد. هرچه مقادیر غلظت اولیه یون فلزی در محلول افزایش داشته است، راندمان جذب کاهش می یابد. نتیجه گیری: نتایج نشان دادکه بهترین مدل ایزوترم جذب، مدل لانگمویر بود. مقایسه پارامترهای مدل های ایزوترم جذب نشان داد که ظرفیت جذب پوست پرتقال اصلاح شده برای فلز روی بیشتر از نیکل می باشد.
Abstract Background and Objective: The removal of toxic metals from wastewater is of great interest in the field of water pollution, which is a serious cause of water degradation. Numerous metals such as chromium, mercury, lead, copper, cadmium, manganese, etc. are known to be significantly toxic. The purpose of this study is to investigate the Ni2+ and Zn2+ adsorption by using orange peel as a cheap adsorbent. Method: The orange peel was pretreated separately with 0.4 mol/L NaOH, 0.4 mol/L HNO3 and distilled water and the obtained adsorption abilities were compared. Adsorption experiments were performed at different initial concentrations of adsorbent, Ni2+ and Zn2+ ions and different pHs. Adsorption isotherms of metal ions on adsorbents were correlated with common isotherm equations such as Longmuir and Freundlich models. Results: The maximum adsorption capacities were achieved for Ni2+ (34 mg/g) by alkali modified orange peel and for Zn2+ (47 mg/g) by acid modified orange peel. The experiments showed that optimum pH was 6 and the adsorption value was reduced with decrease of pH. Morover, adsorption was decreased with rise of primary concentration of metal ions. Conclusion: Results showed that isotherm models were best fit to Longmuir model for the modified orange peel. Comparison of the parameters of models revealed that the capacity of orange peel for adsorption of cooper was higher than for adsorption of lead.
1- پیوی، ه. 1374،مهندسی محیط زیست(آب و فاضلاب). جلد اول، تهران: انتشارات کنکاش. 65.
2- Kietlinska, A. (2004). Engineered wetlands and reactive bed filters for treatment of landfill leachate. Bsc.Thesis, Royal Institute of Technology, Stockholm.
3- پروینپور، ا. 1380. پیشبینی رفتار جذب نمونههای کربن فعال و کربن غربال مولکولی با استفاده از مدلهای مختلف جذب. پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران.
4- (4) Mirghaffari, N., Gabaleh, I. and Reddy, B. R. (1997). Removal and recycling of copper from aqueous solution using treated Indian bark. Resources, Conservation and Recycling, 21: 227- 225.
5- Hongshang, S., Ouyang, T., Yang, F. and Kou, Y. (2003). A biomass- supported Na2CO3 sorbent for flue gas desulfurization. Environ. Sci. Technol, 37: 2596- 2599.
6- Kou, Y., Shang, H. S., Yang, F. and Yan, Z. (2001). China pat. Appl. Number: 01115505.
7- Weixing, S., Xiangjing, X. and Gang, S. (1998). Chemically modified sunflower stalks as ent for colour removal from textile wastewater. J. of Appl. Poly. Sci. 71: 1841- 1850.
8- Kumar, U. and Bandypadhyay, M. (2006). Sorption of cadmium from aqueous solution using pretreated rice husk. Bioresearch Technology, 97: 104- 109.
9- نبی، غ. فاضلی پیشه، ح. 1377. بررسی جذب فلزات سنگین توسط خاک اره. محیط شناسی، دوره 24، شماره 21، 15- 22.
10- Asadi, F., Shariatmadari, H. and Mirghaffari, N.(2008). Modification of rice hull and sawdust sorptive characteristics for remove heavy metals from synthetic solutions and wastewater. Journal of Hazardous Materials, 154: 451-458.
11- Montanher, S. F., Oliveira, E. A. and Rollemberg, M.G.( 2005). Removal of metal ions from aqueous solution by sorption onto rice bran. Journal of Hazardous Materials, B 117: 207- 211.
12- مهراسبی، م.ر.، فرهمندکیا، ز.1387. حذف فلزات سنگین از محیط آبی توسط جذب سطحی بر روی پوست موز اصلاح شده. سلامت و محیط، دوره اول، شماره 1، 66-57.
13- Karnitz, J.r.O., Gurgel, L.V.A., Júlio, C. P., Melo, J.C., Botaro, V.R., Sacramento, M. T.M., de Freitas, G.R.P., and Frédéric, G.L.(2007). Aqueous single metal solution by chemically modified sugarcane biogases. Bioresource Technology, 89: 1291-1297.
14- Norton, L., Baskaran, K., and McKenzie, T. (2004). Biosorption of zinc from aqueous solutions using biosolids. Advances in Environmental Research, 8 (3-4): 629-635.
15- Gurgel, L.V.A., Junior, O.K., Gil, R.P.F., Gil, L.F. (2008). Adsorption of Cu (II), Cd (II), and Pb (II) from aqueous single metal solution by cellulose and mercerized cellulose chemically modified with succinic anhydride. Bioresource Technology, 99: 3077-3083.
16- Wan Ngah, W.S., Hanafiah, M.A.K.M.(2008). Removal of heavy metal ions from wastewater by chemically modified plant wastes as adsorbents: A review, 99 (10): 3935-3943.
17- دیانتی تیلکی، ر.، ناصری، س.، شریعت، س.م. 1381. بررسی میزان حذف کادمیوم از آب به وسیله کربن فعال دانه ای(GAS). مجله علمی و پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی مازندران، سال دوازدهم، شماره 37: 19-11.
18- Sud, D., Mahajan, G., Kaur, M.P.(2008). Agricultural waste material as potential adsorbent for sequestering heavy metal ions from aqueous solutions. Areview. Bioresource Technology, 99: 6017-6027.
19- Raji, C., Manju, G.N., and Anirudhan, T.S.(1997). Removal of heavy metal ions from water using sawdust –based activated carbon. Indian Journal of Engineering & Materials Sciences, 4: 254-260.
20- جمالی ارمندی، ح. 1387. مقایسه فرآیند حذف سرب از محلول آبی توسط پوسته شلتوک و کربن فعال. پایاننامه کارشناسی ارشد. دانشگاه زابل.
