ارزیابی پرلیت جهت حذف رنگ های نساجی از محلول های آبی

رنگزاها یکی از مهم ترین مواد شیمیایی مورد مصرف، در بسیاری از صنایع نظیر نساجی، پلاستیک سازی و کاغذ هستند. وجود مواد رنگزای آلی در فاضلاب های صنعتی به علت جلوگیری از نفوذ نور به داخل آب، اختلال در عمل فتوسنتز، کاهش انتقال اکسیژن به داخل آب و اثرات سمی، صدمات جبران ناپذیری به محیط زیست وارد می نماید. این ترکیبات قادرند برای مدت زمان طولانی و به صورت پایدار در محیط باقی بمانند. در سال های اخیر قوانین مرتبط با آلاینده های رنگی در سراسر دنیا، روز به روز دقیق تر و سختگیرانه تر شده اند. از این رو تصفیه فاضلاب های رنگی قبل از تخلیه به مجاری فاضلابرو و یا به محیط های طبیعی، ضروری می باشد. متداول ترین روش های حذفِ رنگ از فاضلاب صنایع، شامل انعقاد و لخته سازی، جذب سطحی، تعویض یون، استفاده از فیلترهای غشایی و اکسیداسیون پیشرفته می باشد. انعقاد یکی از پرکاربردترین روش ها جهت حذف رنگ است و تاکنون منعقدکننده های مختلفی برای این منظور تولید شده و مورد استفاده قرار گرفته اند که از آن جمله می توان به منعقدکننده های معدنی و منعقدکننده های پلیمری اشاره نمود. این نوع منعقد کننده ها به سبب تولید زیاد و کارکرد آسان در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گرفته اند، اما با توجه به هزینه ی بالای واردات این مواد و آشکار شدن مشکلات بالقوه ناشی از استفاده این منعقد کننده ها بر روی سلامتی انسان، تلاش های بسیاری به منظور جایگزینی این مواد با مواد طبیعی و ارزان انجام گرفته است. هدف این تحقیق، مطالعه ی عملکرد پرلیت انبساط یافته به عنوان منعقدکننده در حذف رنگ از محلول های آبی می باشد. برای این منظور از سنگ پرلیت معدن شیرین بلاغ (2) که در کارخانه ی پرلیت مسعود، فرآوری و منبسط شده بود، استفاده گردید. همچنین نمونه های رنگی از رنگینه های آبی اسیدی 113 و قرمز مستقیم 23 با غلظت های متفاوت و به صورت ساختگی تهیه شدند. به منظور بهینه سازی و بررسی عوامل مختلف بر روی فرآیند انعقاد، پنج عاملِ ph، غلظت منعقدکننده، غلظت اولیه ی رنگ، سرعت اختلاط کند و زمان اختلاط کند در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفتند. به جهت بررسی سهم هر یک از عوامل مذکور از روش طراحی آزمایش های فاکتوریل کامل استفاده شد. نتایج کلیِ بدست آمده از آزمایش ها نشان دادند که در شرایط بهینه، کارایی پرلیت انبساط یافته در حذف رنگ برای رنگینه ی آبی اسیدی 113 بیش از 99 درصد و برای رنگینه ی قرمز مستقیم 23 بیش از 98 درصد می باشد. همچنین آنالیز واریانس نشان داد که تمامی پارامترهای مورد مطالعه، در حذف رنگ برای هر دو رنگینه معنادارند و ph بیش ترین اهمیت را در حذف رنگ توسط پرلیت انبساط یافته دارا است. مطالعات نشان داد که از بین چهار مکانیسم موجود در فرآیند انعقاد، احتمالاً تنها سه مکانیسم متراکم شدن لایه الکتریکی دوتائی، جذب سطحی و خنثی سازی بار و مکانیسم به دام افتادن در ذراتِ در حال سقوط، در فرآیند انعقاد توسط پرلیت انبساط یافته موثرند. به عنوان نتیجه ی کلی تحقیق، می توان اظهار داشت که پرلیت انبساط یافته قادر به حذف رنگ از محیط های آبی می باشد و می توان به عنوان گزینه ای ارزان، به جای منعقدکننده های متداول در تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد.