۲۰۷۹۱پ
per
بررسی پارامتری فرایند حذف آرسنیک از آب آلوده با روش جذب سطحی توسط زئولیت طبیعی نانو اکسید آهن در سیستم پیوسته
Parametric study of Arsenic removal from untreated water with natural zeolite Nano Iron oxide In continuous system
/شمین سادات حسینی نامی
: مهندسی شیمی و نفت
، ۱۳۹۷
، میرزائی
۹۶ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی گرایش طراحی فرآیند
۱۳۹۷/۰۶/۱۹
تبریز
روش جذب از جمله موثرترین روش‌صصها برای حذف آرسنیک است که از جمله جاذب‌صهای آرسنیک می‌صتوان به زئولیت اشاره نمود .فرآیند اصلاح زئولیت‌صها با فلزات واسطه یکی از مهمترین روش‌صها برای افزایش راندمان جذب این جاذب‌صها می‌صباشد که نحوه فرآیند اصلاح در بازده جذب جاذب بسیار موثر می‌صباشد .در این تحقیق با فرآیند اصلاح کلینوپتیلولیت توسط نانو ذرات اکسید آهن به روش همرسوبی، میزان حذف آرسنیک از ۱۵ تا ۹۷ قابل افزایش می‌صباشد .علیرغم افزایش بازده جذب توسط نانو کامپوزیت کلینوپتیلولیت- اکسید آهن این جاذب به دلیل مشکلاتی ناشی از حالت پودری ماده از قبیل گرفتگی فیلترها، افت فشار بالای پمپ ایجاد می‌صنمایند .آماده‌صسازی و تبدیل آنها به شکل گرانول‌ص یک روش مناسب برای حل نقاط ضعف و افزایش کارایی آنها در فناوری تصفیه آب به صورت صنعتی می‌صصباشد .در همین راستا افزایش راندمان و بهینه کردن شرایط فرایند جذب آرسنیک) آرسنات(، تاثیر پارامترهای مختلفی از قبیل میزان آرسنیک،pH ، میزان جاذب و زمان تماس بر میزان جذب در سیستم بسته برای جاذب تهیه شده به حالت پودر و گرانول‌صصصهای دانه‌صای تهیه شده توسط آلژینات مورد بررسی قرار می‌صگیرد .برای این منظور ابتدا بررسی pH بر میزان جذب بررسی می‌صشود که نتایج حاصل تغییر بسیار کم در میزان جذب آرسنیک توسط جاذب اصلاح‌صشده با تغییر pH محیط را نشان می‌صدهند به همین علت pH خنثی و طبیعی آب برای سایر آزمایش‌صها انتخاب می‌صشوند .در مراحل بعد مابقی پارامترصهای موثر بر هردو حالت پودر و گرانول نانو کامپوزیت تهیه شده در غلظت آرسنیک ppb ۲۰۰ بررسی می‌صشوند که نتایج حاصل برای پودر و گرانول را به ترتیب غلظت بهینه جاذب۱/۰ وg/L ۶/۰ ، زمان بهینه۲۰ و ۳۰ دقیقه با راندمان حذف ۵/۹۶ و ۵/۹۳ نشان می‌صدهند .با توجه به نتایج حاصل از ایزوترم لانگمویر برای جاذب به حالت گرانول بیشترین ظرفیت جذب توسط جاذب به شکل گرانول ۱۷۳۱۸۴۹۶/۱۱ میلی‌صگرم بر گرم جاذب بوده و فرآیند جذب مطلوب می‌صباشد همچنین با توجه به نتایج ایزوترم فروندلیچ می‌صتوان نتیجه گرفت فرآیند جذب فیزیکی بوده و سطح جذب ناهمگون می‌صباشد .هر دو جاذب در شرایط بهینه برای غلظت-های آرسنیک زیرص ppm ۱ بازده جذب بالای ۸۵ دارند که این فرآیند بیانگر موثر بودن روش اصلاح و گرانول‌صسازی و کارآمد بودن آن در سیستم‌صهای صنعتی می‌صباشد .در همین راستا با انجام آزمایشهای جذب توسط جاذب به حالت گرانول تحت شرایط بهینه در سیستم پیوسته مشاهده شد که در مدت زمان ۱۰ دقیقه) معادل یک سوم زمان مورد نیاز برای سیستم ناپیوسته(، به درصد حذفی معادل با سیستم ناپیوسته می‌صتوان دست یافت .لازم به ذکر است که به منظور تایید و توجیه نتایج فوق از آنالیزهایSEM ، XRD و AAS استفاده می‌گردد
Adsorption is one of the most effective techniques for removing Arsenic from water. numerous research activities have been focused on the synthesis of some new innovative modified zeolites to achieve superior adsorption capacity in regard to traditional zeolites. One of the effective and cheap adsorbents is Clinoptilolite In this regard Clinoptilolite-Iron oxide nano-composite was prepared and employed for the adsorption and removal of Arsenic (AS(V)) which increased adsorption removal efficiency about 75 . Natural zeolite was modified with nano iron oxide and then ,due to problems caused by powders such as pressur drop,filteration and etc, the modified nano-composite was encapsulated into granules. Both powder and granule forms were tested in batch system. adsorbent hasnt significantly change with pH in this regard pH=7 was chosen for rest of the study. Arsenic was 96/5 removed within 20 min in a concentration of 200 ppb, with a 0/1 g/L dose of powder however it was 93/5 removed within 30 min in a concentration of 200 ppb, with a 0/6 g/L dose of granule at pH=7. The adsorption capacity of beads is evaluated using Langmuir adsorption isotherm and found to be 11/17318496 mg/g for As(V) and favourable. Mean while Freundlich isotherm studies shows physical adsorption and heterogenous surface. Fe-treated zeolite powder and granules in comparison with natural zeolite removed higher percentage of Arsenic however Adsorption was not significantly affected by granulation so it is suitable for industrial use. In addition granule form was tested in continous system, it is observed that continous system presents higher perfomance in removing Arsenic rather than batch system with the same adsorbent. The continous study demonstrated that granular adsorbent was achieved to reduce final arsenate just like batch system where as this system only needs 10 minutes (one third of time needed for batch). To justify the results of this research, SEM, XRD and AAS analyses are carried out
Parametric study of Arsenic removal from untreated water with natural zeolite Nano Iron oxide In continuous system
حسینی نامی، شمین سادات
Hosseini Nam, Shamin Sadat
طهماسب‌پور، مریم، استاد راهنما
خاتمیان، معصومه، استاد راهنما
دیوبند، بهارک، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
