ارزیابی عملکرد جاذب طبیعی لوفا در حذف کادمیم دوظرفیتی از محیط آبی

امروزه آلودگی منابع آبی به فلزات سنگین به یک مشکل جهانی تبدیل شده و نیاز به پایش و کنترل مستمر دارد. به‌طور طبیعی سالانه حدود 25000 تن کادمیم وارد محیط زیست می‌شود. هدف از این پژوهش، بررسی ویژگی‌های حذف کادمیم از محیط آبی با استفاده از جاذب طبیعی لوفا به روش‌های آزمایش تعادلی ناپیوسته و ستون بستر ثابت بود. در آزمایش‌های ناپیوسته، اثر عواملی مانند زمان تماس، pH، جرم جاذب و غلظت اولیه کادمیم، بر فرایند جذب بررسی شد. مدل‌های ایزوترمی لانگمیر و فروندلیچ به‌منظور بررسی تعادل جذب استفاده شدند. مطالعه ایزوترم جذب نشان داد که اگرچه هر دو مدل ایزوترم، داده‌ها را به‌خوبی توصیف کردند، اما مدل لانگمیر با R2 برابر987/0 با داده‌های جذب مطابقت بیشتری داشت و بیشینه ظرفیت جذبی به‌دست آمده در این مطالعه برابر 711/6 میلی‌گرم بر گرم بود. در مرحله دوم، جذب کادمیم در حالت جریان پیوسته با استفاده از ستون بستر ثابت مطالعه شد. عملکرد ستون جاذب با تغییر عوامل دبی و غلظت کادمیم ورودی بررسی شد. نتایج آزمایش نشان داد که کل مقدار یون کادمیم جذب شده و ظرفیت جذب ستون، با افزایش دبی کاهش و با افزایش غلظت کادمیم ورودی افزایش می‌یابد. با اعمال مدلآدامز- بوهارتبر داده‌های تجربی، منحنی شکست پیش‌بینی شده و خصوصیات پارامترهای لازم برای فرایند طراحی تعیین شدند. نتایج نشان داد که از جاذب طبیعی لوفا می‌توان برای حذف مقرون به صرفه کادمیم از منابع آبی استفاده نمود.