امکان سنجی مطالعه قابلیت نانوتکنولوژی و نانومواد در تصفیه آب صنعتی( مطالعه مورد کاوه سودای مراغه)
Feasibility Study of Nanotechnology and Nanoparticles Capacity in industrial Water Treatment
/باقر جعفری
: مهندسی برق و کامپیوتر
، ۱۳۹۹
، راشدی
۹۳ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی نانو فناوری گرایش نانو الکترونیک
۱۳۹۹/۰۶/۳۰
تبریز
ورود تکنولوژیصهای نانو در عرصه مدیریت بهینه محیط زیست و همچنین توانایی قابل توجه آن در بهبود شرایط زیستصمحیطی همواره سبب گردیده تا این فناوری ابعاد جدیدی را در مهندسی محیط زیست نمایان کند .بکارگیری فناوری نانو در ایجاد فیلترهای زیستی که به منظور ایزوله کردن یا محدودسازی برخی ویژگیصهای مسئلهصساز صنایع و همچنین عدم آسیبصرسانی این نانومواد به محیطصزیست سبب گردیده تا بصورت گستردهصای این دستاوردهای نانو در کشورهای پیشرفته بکار گرفته میصشود .در این میان نانومواد طبیعی مانند نانورسصها جایگاه ویژهصای به عنوان نانوفیلترها برای جلوگیری از گسترش آلایندهصهای صنعتی بخصوص پسابصهای حاوی عناصر سنگین و خطرناک در جداره لندفیل-ها، ایزوله کردن کانتیرنرهای مواد شیمیایی، بسترسازی و تیوبصبندی کارخانهصها و مراکز صنعتی و شیمیایی بکار گرفته میصشوند .مطالعه حاضر نیز باتوجه به این مزیت نانومواد رسی) بخصوص رس مونتصموریلویونیتی(، از این مصالح در ارزیابی و امکانصسنجی استفاده از آنصها برای مهار و یا ایزوله کردن پسابصهای صنعتی شرکت کاوه سودای مراغه حاوی عناصر سنگین استفاده نموده است .در این راستا از مجموعه آزمایشات آزمایشگاهی با هدف ارزیابی تغییر خصوصیات خمیرایی خاک منطقه، کاهش نفوذپذیری و میزان جذب آلایندهصهای صنعتی توسط نانوذرات رسی بهره گرفته شده که نتایج ارزیابیصهای آزمایشگاهی مشخص کننده، توانایی نانورسصها در فیلتراسیون آب صنعتی مربوط به حوضچهصهای شرکت شیشهصسازی کاوه سودا بوده است .در این راستا ابتدا با طراحی مدل فیزیکی یک ستون تقطیر و پروفیل فیلتری برای لایه رسی حاوی مقادر ۳ ، ۶ و ۹ نانورس؛ اقدام به سنجش تغییرات اتربرگری، نفوذپذیری، جذب آلایندهصهای صنعتی گردیده که نتایج آزمایشات حاکی از بهبود شرایط خمیرایی خاک، کاهش قابل توجه میزان نفوذپذیری آن با افزایش میزان نانورسصها بوده است .بطوریکه فیلتر رسی سبب کاهش نفوذپذیری خاک از۱۰- ۴ ۱۸/۳سانتیصمتر بر ثانیه به۱۰- ۷ ۷۱/۷بوده و همچنین عملکرد خوبی در برابر جذب سرب، روی و مس داشتهصاند اما میزان مهار آنصها بر روی عناصری مانند منگنز، نیکل و کرومیت محدود بوده است .بنابراین میصتوان نتیجه گرفت که فیلترهای نانورسی مونت-موریلونیتی علاوه بر کاهش قابل توجه نفوذپذیری و همچنین کاهش حد پلاستیک، در مهار عناصر سنگین مانند سرب، روی و مس توانمند بوده و عملکرد مناسبی را ارائه دادهصاند .فلذا به منظور کاهش عناصر آلاینده دیگر مانند منگنز، نیکل و کرومیت نیازمند پیادهصسازی فیلترهای جانبی میباشد
10-8 cm/s. Also, the filters has good performance against the absorption of Pb, Zn, and Cu, but was not proper for Mn, Ni and Cr. So, it can be concluded that Montmorillonite nanoclay filters has significantly reduced the permeability as well as reduced the plastic limits and prevented the heavy metal spreading (Pb, Zn, and Cu). Thus, implementing side filters are required to reduce the other pollutants such as Mn, Ni and Cr10-4 cm/s to 7.71Application of nanotechnology in the optimal environmental management field as well as its remarkable ability to improve environmental conditions has provided this technology with unique tools for environmental engineering. As instance, application of nanotechnology in bio-filters fabrication for isolating or limitating of industries problematic characteristics to environment. Also, the friendly behavior of these nanomaterials has led to the widespread uses in the developed countries. In the meantime, natural nanomaterials such as nanoclayes can function as nano-filter to prevent the industrial pollutants spreading, especially effluents containing heavy and dangerous materials from landfills, insulate chemical containers, bedding and tubing of factories and chemical centers. The present research, considering the advantages of nanoclayes (especially Montmorillonite), attempted to use the nanomaterials to control or isolate industrial effluents related to Kaveh-Soda Company in Maragheh, which contains heavy materials. In this regard, a series of laboratory tests have been conducted to specify the polluted soil characteristics such as plasticity, permeability and absorption by using clay nanoparticles. Based on the results of evaluations, the nanoparticles capable to filter the liquid state pollutants. Thus, by designing the physical model of a distillation column and filter profile with layers containing 3 , 6 and 9 nanoclayes to provide appropriate path for measuring of Atterberg variations, permeability, and industrial pollutants preservation. As results, the clay filters improved the plasticity of samples, reduced the specimens permeability from 3.18
Feasibility Study of Nanotechnology and Nanoparticles Capacity in industrial Water Treatment