حذف فنل از پساب با استفاده از کربن فعال تولید شده از لجن بیولوژیک تصفیه خانه پالایشگاه نفت

آلودگی¬های ناشی از پساب صنایع مختلف ازجمله پساب¬های نفتی به دلیل حضور ترکیبات آلی نظیر فنل یکی از مهم¬ترین مشکلات زیست محیطی به شمار می¬آیند. روش¬های مختلفی برای حذف ترکیبات فنلی وجود دارد که بیشتر آن¬ها هزینه بالا و کارایی پایینی دارند. جذب سطحی توسط یک جاذب کربنی ارزان یکی از روش¬های مؤثر و کم هزینه می باشد. به همین منظور در این مطالعه، از لجن بیولوژیکی تصفیه¬خانه پالایشگاه تهران جهت تولید کربن فعال برای حذف فنل استفاده شد. لجن بیولوژیک پس از کربونیزاسیون، به روش¬های فیزیکی و شیمیایی فعال گردید و پس از انجام آزمایش¬های جذب بر روی هریک از آن¬ها، نمونه فعال شده با بخارآب در دمای 950 درجه سانتی¬گراد به عنوان کربن فعال بهینه انتخاب گردید. برخی از مشخصات کربن فعال تولیدی ازجمله غلظت فلزات سنگین، بررسی نشت فلزات سنگین، طیف مادون قرمز با تبدیل فوریه (ft-ir)، سطح ویژه (با استفاده از روش bet) و تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) تعیین گردید. سطح ویژه در نمونه کربونیزه شده و کربن فعال به ترتیب 4/10 و 2/86 متر مربع بر گرم به دست آمد. تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز افزایش تعداد حفره¬ها در کربن فعال تولیدشده را نشان داد. آزمایش¬های جذب با بررسی اثر چهار فاکتور مقدار جاذب، غلظت اولیه فنل، ph و زمان تماس در چهار سطح به صورت ناپیوسته و با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی انجام گردید. حداکثر میزان جذب فنل در شرایط بهینه 2/96 درصد به دست آمد. نتایج نشان داد زمان تماس و مقدار جاذب بیشترین تأثیر را بر میزان جذب دارند. در بررسی مدل¬های سینتیکی جذب فنل توسط کربن فعال تولیدشده، مدل شبه مرتبه اول با ضریب همبستگی بالاتر نسبت به مدل¬های شبه مرتبه دوم، ایلویچ و نفوذ بین ذره ای تطابق بیشتری با داده¬های حاصل از جذب داشت. برازش داده¬ها با مدل¬های هم¬دمای لانگمویر، فروندلیچ، ردلیچ-پترسون و تمکین نشان داد که جذب فنل با کربن فعال تولیدشده با مدل ردلیچ- پترسون مطابقت بهتری دارد. در آزمایش¬های ستونی بیشترین مقدار جذب و واجذب به ترتیب 21 و 45 درصد به دست آمد. کارایی کربن فعال تولیدشده در جذب فنل از نمونه پساب پالایشگاه 73 درصد بود. بر اساس نتایج به دست آمده، کربن فعال تولیدشده توانایی بالایی را برای حذف فنل از محلول¬های آبی نشان داد.