حذف رنگزا از محلول های آبی با استفاده از فرایند تلفیقی فتوکاتالیستی نانو ذرات zno و کربن فعال حاصل از پوسته گردو و بادام

رنگزاهای نساجی یکی از مهم ترین منابع آلودگی محیط زیست به شمار می روند. ورود رنگزاها به محیط زیست علاوه بر تغییر رنگ آب، سبب جلوگیری از نفوذ نور به درون آب و اختلال در عمل فتوسنتز شده که منجر به نابودی اکوسیستم آبی می شود. تا کنون روش های مختلفی جهت حذف رنگزاهای موجود در پساب این صنایع به کار گرفته شده که شامل انواع فیزیکی از جمله جذب سطحی، فیلتراسیون غشایی و امواج اولتراسونیک، شیمیایی شامل الکترولیز، انعقاد و لخته سازی، تبادل یونی و اکسیداسیون متعارف پیشرفته و بیولوژیکی شامل کاربرد جلبک، قارچ و باکتری می باشد. هر کدام از این روش ها مزایا و معایب خاص خود را دارند به عنوان مثال روش های فیزیکی دارای راندمان پایینی هستند و برای استفاده در غلظت های بالا اقتصادی نمی باشند. روش های شیمیایی نیز به دلیل استفاده از مواد و ترکیبات متفاوت، گاهی اثرات زیست محیطی نامطلوبی بر جای می گذارند هر چند دارای راندمان بالایی بوده و در غلظت های بالا اقتصادی می باشند. روش های بیولوژیکی نیز هزینه راه اندازی بالایی دارند ولی به شدت به شرایط محیطی وابسته هستند. استفاده از فرایند فتوکاتالیستی به سبب تجزیه کامل آلاینده ها به مواد معدنی، سادگی اجرا و عدم نیاز به تجهیزات پیچیده مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. همچنین فرایند جذب به کمک کربن فعال حاصل از ضایعات کشاورزی یکی از روش های مناسب حذف رنگزا از فاضلاب می باشد. تلفیق فرایند فتوکاتالیستی و جذب یک گزینه مناسب برای استفاده از محاسن دو سیستم در به حداقل رساندن هزینه مصرف نانو فتوکاتالیست و تجزیه کامل آلاینده ها در طی مدت زمان ماند کوتاه تر است. در این تحقیق حذف رنگزای آبی مستقیم 71 با 3 پیوند آزو در 5 سیستم جذب کربن فعال حاصل از پوسته های گردو و بادام به طور مجزا، فرایند فتوکاتالیستی نانو ذرات اکسید روی و سه فرایند تلفیقی جذب/ فتوکاتالیستی، فتوکاتالیستی/ جذب و همزمان جذب- فتوکاتالیستی در حضور هر کدام از جاذب ها مورد بررسی قرار گرفت. بهینه سازی پارامترهای ph، میزان فتوکاتالیست و جاذب، غلظت اولیه رنگزا و شدت تابش uv-c در طی آزمایش صورت پذیرفت. همچنین تغییرات cod/cod0 و آزمایش lc-mass در شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت. در ph معادل 9 و با غلظت اولیه رنگزا 50 میلی گرم بر لیتر در حضور جاذب های حاصل از پوسته های گردو و بادام با مقادیر به ترتیب 75/0 و 1 گرم بر لیتر در مدت زمان 45 و 60 دقیقه در حدود 55 و 60 درصد راندمان حذف رنگزا مشاهده شد. همچنین راندمان حذف رنگزا در حضور 288/0 گرم بر لیتر نانو ذرات اکسید روی در مدت زمان 60 دقیقه در ph برابر 9 در حدود 87 درصد به دست آمد. در سیستم تلفیقی جذب/ فتوکاتالیستی در غلظت ثابت دو جاذب پوسته های گردو و بادام به ترتیب برابر 75/0 و 1 گرم بر لیتر در مدت زمان 120 و 90 دقیقه با مقدار 096/0 گرم بر لیتر نانو ذرات اکسید روی راندمان حذف رنگزا برابر 100 درصد مشاهده شد. در سیستم تلفیقی فتوکاتالیستی/ جذب با مقدار ثابت 024/0 گرم بر لیتر نانو ذرات اکسید روی در مدت زمان 120 دقیقه با مقادیر 75/0 و 1 گرم بر لیتر دو جاذب پوسته های گردو و بادام نیز حذف کامل رنگزا صورت گرفت. همچنین در سیستم تلفیقی همزمان جذب- فتوکاتالیستی با مقادیر gr/l 024/0: 75/0 ac/zno: در حضور جاذب گردو و gr/l 024/0: 75/0 ac/zno: جاذب بادام در ph معادل 9 به راندمان حذف 100 درصد رنگزا رسید. با در نظر گرفتن راندمان حذف رنگزا و مقادیر کاتالیست مورد استفاده که هدف اصلی کاهش مقدار مصرفی نانو ذرات اکسید روی بود فرایند تلفیقی فتوکاتالیستی/ جذب در میان روش های بررسی شده دارای شرایط بهتری می باشد.