بررسی حذف کروم از محلول آبی در ستون بستر ثابت توسط خاک اره طبیعی و اصلاح شده

انتشار فلزات سنگین در محیط زیست که با توسعه صنعتی و افزایش جمعیت توأم می باشد، یکی از مشکلات اصلی در بسیاری از کشورها است. کروم از جمله فلزات سنگینی است که در پساب های صنعتی از قبیل صنایع آبکاری، نساجی، چرم سازی و کود سازی یافت می شود. کروم شش ظرفیتی عامل موثر ایجاد سرطان بوده و می تواند فرآیند ثبت dna را تغییر دهد. در نتیجه باعث انحرافاتی در کروموزوم ها می گردد. هدف از این تحقیق، استفاده از جاذب محلی خاک اره درخت گز در دو حالت طبیعی و اصلاح شده برای حذف کروم شش ظرفیتی از محلول آبی می باشد. ابتدا خاک اره درخت گز از یک کارگاه محلی در سطح شهر تهیه شد و سپس ذرات با اندازه های بین 18/1 تا 36/2 میلی متر انتخاب گردید. برای اصلاح خاک اره، از اسید نیتریک 1/0 مولار استفاده شد. در این تحقیق مطالعه حذف کروم در حالت ناپیوسته به منظور تعیین phبهینه، زمان تعادل و مدل ایزوترم مطلوب، صورت پذیرفت. همچنین برای حذف کروم شش ظرفیتی در حالت جریان پیوسته، ستونی از جنس شیشه با ارتفاع 30 سانتیمتر و قطر 3 سانتیمتر به عنوان یک بستر ثابت با جریان ثقلی مورد استفاده قرار گرفت. عملکرد ستون جاذب در دبی های 5، 5/6 و 8 میلی لیتر بر دقیقه، ارتفاع بستر جاذب 10، 12 و 14 سانتیمتر و غلظت کروم ورودی6، 8 و 10 میلی گرم برلیتر مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت رفتار ستون جاذب با استفاده از مدل bdst، بررسی شد و پارامترهای مدل تعیین گردید. نتایج تحقیق نشان داد که حداکثر راندمان جذب کروم در مورد هر دو جاذب در ph معادل یک، به ترتیب برای خاک اره طبیعی و اصلاح شده برابر 39/98% و 71/98% و زمان تعادل برای خاک اره طبیعی180 دقیقه و برای خاک اره اصلاح شده 120 دقیقه بدست آمد. مطالعه ایزوترم جذب نشان داد که اگر چه هر دو مدل ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ داده ها را بخوبی توصیف کردند، ولی مدل فروندلیچ برای هر دو جاذب از توانایی بیشتری در توصیف داده ها برخوردار است. نتایج بدست آمده در مورد هر دو جاذب حاکی از آن است که با افزایش ارتفاع بستر، شیب منحنی های شکست کمتر می شود، در نتیجه باعث گسترده تر شدن ناحیه انتقال جرم شده و زمان رسیدن به نقطه شکست ستون را افزایش می دهد. همچنین با افزایش دبی و غلظت اولیه، شیب منحنی های شکست بیشتر شده و موجب کاهش زمان شکست ستون می شود، در مجموع، شیب منحنی ها ی شکست خاک اره در حالت اصلاح شده در مقایسه با منحنی های شکست خاک اره در حالت طبیعی کمتر است. از طرفی زمان های رسیدن به نقطه شکست برای خاک اره اصلاح شده نیز بیشتر از خاک اره طبیعی می باشد. همچنین، نتایج تحقیق نشان داد که ظرفیت جذب با افزایش ارتفاع بستر افزایش می یابد، بطوریکه با افزایش ارتفاع ستون از 10 به 14 سانتی متر، برای خاک اره طبیعی از 43/50 به 85/118 و برای خاک اره اصلاح شده از 29/56 به 56/132 میلی گرم بر گرم افزایش یافت. بررسی تغییر دبی و غلظت نشان داد که با کاهش دبی و غلظت اولیه، مقدار کروم جذب شده توسط هر دو جاذب، افزایش می یابد. در نهایت ارزیابی پارامترهای ستون بستر نشان داد که مدل bdst از تطابق خوبی با داده های آزمایشگاهی برخوردار است و منحنی های شکست تئوریک و آزمایش از روند یکسانی برخوردار می باشند.