بهبود کیفیت آب آلوده به سرب، جیوه، نیترات و tds با استفاده از خاکستر استخوان اصلاح شده توسط نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی

پایان نامه
چکیده

کمبود آب شیرین در مناطق خشک و نیمه خشک انسان?ها را به استفاده از آب?های نامتعارف مانند پساب?های شهری، پساب?های صنعتی، زه?آب کشاورزی و روان?آب?های شهری سوق داده است. هدف از این تحقیق کاربرد شکل های مختلف یک نوع جاذب زیستی (استخوان شترمرغ) در بهبود کیفیت برخی از آب های نامتعارف (پساب صنعتی، آب آلوده به نیترات و آب شور) بود. در ابتدا، ظرفیت حذف سرب و جیوه به?وسیله فرم?های مختلف استخوان شترمرغ در آزمایش به?روش ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور، پس از تهیه استخوان شترمرغ، آن را آسیاب کرده و از الک شماره 35 (قطر 5/0 میلیمتر) عبور داده شد. پودر استخوان خشک شده (obp) یکبار در کوره به مدت 24 ساعت با دمای 550 درجه سانتی گراد در مجاورت اکسیژن و بار دیگر در کوره تحت خلأ به مدت 5 ساعت با دمای 800 درجه سانتی گراد در شرایط عدم وجود اکسیژن سوزانده شد. جاذب?های به دست آمده به?ترتیب oba و obc نامیده شدند. نتایج نشان داد که ترکیب اصلی همه جاذب?های مورد استفاده کلسیم و فسفر به ?شکل کلسیم هیدروکسی?آپاتیت بوده به?طوری که برای جاذب?های obp، oba و obc نسبت? کلسیم به فسفر به?ترتیب 1:49، 1:58 و 1:59 می?باشد. ترتیب جذب فلزات سنگین سرب و جیوه برای جاذب?های مذکور به?ترتیب به صورت obc>oba>obp به دست آمد. سپس نانوذرات آهن صفر ظرفیتی به روش احیای کلرید فریک توسط بوروهیدرید سدیم سنتز و روی جاذب oba تثبیت (oba-nzvi) شد و خصوصیات آن به?وسیله میکروسکوب الکترونی روبشی (sem)، طیف?نگار تفکیک انرژی (sem-edx)، طیف?سنجی مادون قرمز (ftir)، پراش پرتو ایکس (xrd)، سطح مخصوص جاذب (bet) و نقطه بار صفر بستر (phpzc) تعیین گردید. جاذب oba-nzvi برای حذف فلزات سرب و جیوه، نیترات و کل مواد جامد محلول آب (tds) استفاده گردید. اثر پارامترهای مختلف جذب مانند زمان تماس، غلظت اولیه یون?های فلزی، میزان جاذب، ph، رفتار رقابتی جذب و قدرت یونی روی حذف فلزات سرب و جیوه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که داده?های سینتیک جذب به?خوبی از معادلات شبه مرتبه دوم و همچنین داده?های ایزوترم جذب به?خوبی از معادلات لانگمویر- فروندلیچ با ضریب همبستگی زیاد پیروی می?کنند. حداکثر ظرفیت جذب جاذب oba-nzvi برای حذف فلزات سرب و جیوه به?ترتیب 6/138 و 1/145 میلی?گرم بر گرم به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که جاذب oba-nzvi به?دلیل سطح مخصوص و واکنش?پذیری زیاد در مدت زمان 30 دقیقه بدون کنترل ph قادر به احیای نیترات به آمونیوم و گاز نیتروژن می?باشد. جاذب oba-nzvi ظرفیت کمی در جذب tds داشته، در صورتی?که برای حذف سختی آب (مجموع یون?های کلسیم و منیزیم) بسیار موثر است. به?منظور مدل?سازی فرایند جذب یون سرب در آزمایش به?روش ناپیوسته، مدل?های شبکه عصبی (ann)، شبکه عصبی- فازی (anfis) و رگرسیون چند متغیره غیر خطی (mnlr)توسعه داده شد. پارامترهای زمان تماس، غلظت اولیه یون?های فلزی، میزان جاذب، ph و دما به عنوان ورودی مدل?ها و راندمان حذف به عنوان خروجی مدل?ها در نظر گرفته شد. در بین مدل?ها، anfis5 با هر 5 ورودی به عنوان بهترین مدل در تخمین راندمان حذف یون سرب شناخته شد. آنالیز حساسیت نشان داد که مدل anfis5 برای جاذب oba به?ترتیب به پارامترهای زمان تماس، ph، غلظت اولیه، میزان جاذب و دما و برای جاذب oba-nzvi به?ترتیب به پارامترهای غلظت اولیه، دما، میزان جاذب، ph و زمان تماس بیشترین حساسیت را دارد. نتایج آزمایش های ستونی نشان داد که زمان شکست برای هر دو فلز سرب و جیوه با افزایش ارتفاع جاذب و کاهش میزان دبی جریان به تأخیر می?افتد. مقادیر کمتر rmse برای شبکه عصبی- فازی نسبت به مدل رایج توماس نشان می?دهد که این شبکه برای مدل?سازی جذب فلزات سنگین به وسیله oba-nzvi مناسب?تر است.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

حذف سرب از محلولهای آبی توسط نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی اصلاح شده

این پژوهش با هدف بررسی اثر نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی اصلاح شده با پوشش پلی‌اکریلیک اسید (PAA-nZVI) بر حذف سرب از محلولهای آبی به‌صورت آزمایش‌های ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. به این منظور نانو ذرات آهن صفرظرفیتی اصلاح شده با پوشش پلی‌اکریلیک اسید ساخته شد و ویژگی‌های مورفولوژیکی و اندازه آنها توسط دستگاه پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه طیف سنج مادون قرمز مورد بررسی قرا...

متن کامل

حذف سرب از محلولهای آبی توسط نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی اصلاح شده

این پژوهش با هدف بررسی اثر نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی اصلاح شده با پوشش پلی اکریلیک اسید (paa-nzvi) بر حذف سرب از محلولهای آبی به صورت آزمایش های ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. به این منظور نانو ذرات آهن صفرظرفیتی اصلاح شده با پوشش پلی اکریلیک اسید ساخته شد و ویژگی های مورفولوژیکی و اندازه آنها توسط دستگاه پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه طیف سنج مادون قرمز مورد بررسی قرا...

متن کامل

حذف نیترات از آب  با استفاده از نانو ذرات آهن صفر  نشانده شده بر زئولیت

MicrosoftInternetExplorer4 Background and Objectives: Nitrate is one of the most groundwater pollutants in world. Reduction of nitrate to nitrite by microorganisms cause serious health hazards. Nitrate can be eliminated using either adsorbtion or reduction. In this study, we investigated the adsorption of nitate on zeolite and the feasibility of removal improvement using supported  zero v...

متن کامل

حذف نیترات از محیط محلول توسط نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی تثبیت شده بر روی بستر کوارتز

هدف از پژوهش حاضر، بررسی جذب نیترات توسط نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی تثبیت شده بر روی کوارتز (Sa-Fe0) می­باشد. این جاذب به روش کاهش فاز مایع با استفاده از بروهیدرات سدیم در حضور کوارتز به عنوان تثبیت­کننده سنتز شده و ساختار آن با استفاده از روش­های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و اندازه­گیری سطح ویژه مشخصه­یابی شد. با توجه به عکس­های SEM، نانو ذرات آهن ساختار کروی داشته و بدون هما...

متن کامل

حذف کروم شش ظرفیتی با استفاده از زئولیت‬های اصلاح شده توسط نانوذرات آهن صفر (nZVI) از آب

زمینه و هدف: مطالعه حاضر با توجه به مخاطرات فراوان فلز سنگین کروم در محیط زیست از جمله سرطان پوست و ریه و آسیب‌های کلیوی و کبدی با هدف بررسی حذف Cr(VI) توسط زئولیت های کلینوپتیلولیت از محلول‌های آبی انجام پذیرفت. روش کار: دراین مطالعه از زئولیت های کلینوپتیلولیت با اندازه‌های cm4 برای حذف کروم شش ظرفیتی از آب استفاده شد. برای تهیه محلول کروم شش ظرفیتی از دی کرومات پتاسیم ((K2Cr2O7 و آب مقطر دوب...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023