جذب بیولوژیکی فلز کروم با استفاده از لجن دفعی فاضلاب های بهداشتی از محلول های آبی

کاهش غلظت کروم شش ظرفیتی در منابع آب به دلیل غیر قابل تجزیه بودن و زیست تجمع پذیری آن امری ضروری است. روش های تصفیه ی متعددی مانند ترسیب شیمیایی، تبادل یونی، فیلتراسیون غشایی، الکترولیز، شناورسازی، اسمز معکوس و جذب برای تصفیه ی آب های آلوده به کروم مورد استفاده قرار می گیرد؛ که انتخاب بهترین گزینه به غلظت فلز در آب و هزینه های تصفیه بستگی دارد.استفاده از جاذب ها ، به دلایل اقتصادی و سهولت در بهره برداری، یکی از گزینه های مناسب برای کاهش فلزات سنگین آب است. در سال های اخیر توجه زیادی به روش های بیولوژیکی شده است. سه مزیت کلی برای روش های بیولوژیکی وجود دارد؛ اول، تصفیه ی بیولوژیکی می تواند در محل آلوده به صورت در جا انجام شود؛ دوم، روش های بیولوژیکی برای محیط زیست بی خطر بوده و آلاینده های ثانویه ایجاد نمی کنند؛ سوم، از نظر اقتصادی به صرفه هستند. جذب بیولوژیکی یا زیست جذب یکی از روش های موثر و ارزان قیمت است که اخیراً برای حذف فلزات از فاضلاب ها مورد توجه قرار گرفته است. زیست جذب به معنای جذب مواد سمی با استفاده از مواد بیولوژیکی مرده یا غیر فعال می باشد که در این روش مواد سمی جذب دیواره ی سلولی می شوند. در فرآیند جذب بیولوژیکی یک اتصال فیزیکی-شیمیایی بین فلز و گروه های عاملی موجود در لجن دفعی ایجاد می شود که این اتصال بر پایه ی جذب سطحی (جذب فیزیکی و جذب شیمیایی) و تعویض یون می باشد. در این میان زیست جرم خشک شده حاصل از لجن دفعی یک جاذب بیولوژیکی بسیار موثر است که با ایجاد پیوندهای فیزیکی- شیمیایی بین گروه های عاملی موجود بر روی سطح آن با فلزات، می تواند توانایی بالایی در حذف فلزات داشته باشد. در این مطالعه، جذب فلز کروم شش ظرفیتی با استفاده از زیست جرم خشک شده حاصل از لجن دفعی مورد بررسی قرار گرفت. پیش تصفیه لجن دفعی شامل خشک سازی، خرد سازی و دانه بندی بوده است. همچنین تاثیر عوامل مختلف بر جذب، از جمله غلظت اولیه ( در محدوده 5 تا 100 میلی گرم بر لیتر )، دز جاذب (در محدوده 2 تا 10 گرم بر لیتر )، ph (در محدوده 2 تا 8)، زمان اختلاط (در محدوده 5 تا 480 دقیقه ) و سرعت اختلاط (در محدوده 50 تا 200 دور بر دقیقه ) مطالعه شد. بر اساس نتایج به دست آمده شرایط بهینه برای جذب کروم توسط جاذب مورد نظر، ph معادل 2، زمان تماس 120 دقیقه و میزان اختلاط 200 دور بر دقیقه می باشد و کارایی حذف کروم برای این جاذب بیش از 96% به دست آمد. ایزوترم جذب با مدل فرندلیچ و لانگمایر تطابق داشته و حداکثر ظرفیت جذب کروم توسط جاذب در شرایط بهینه تعیین شده در آزمایشگاه 69/41 میلی گرم کروم بر گرم جاذب برآورد شد. با توجه به نتایج به دست آمده از آنالیز واریانس، تمام عوامل مورد مطالعه در کارایی حذف کروم معنا دار هستند. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، می توان چنین اظهار داشت که زیست جرم خشک شده حاصل از لجن دفعی مورد استفاده در این تحقیق قادر به حذف کروم از محیط های آبی می باشد و می تواند به عنوان گزینه ای کارآمد و به صرفه، به جای جاذب های متداول مثل کربن فعال، در تصفیه ی فاضلاب های آلوده به کروم مورد استفاده قرار گیرد.