روشهای فیزیکی– شیمیایی گوناگونی برای حذف فلزهای سنگین به کار برده شده است که جذب سطحی از متداولترین آنهاست. به دلیل محدودیت های جاذب های موجود از جمله ظرفیت جذب کم یا بازدهی پایین حذف یون های فلزی، تلاش محققین در راستای یافتن جاذب های مناسب تر همچنان ادامه دارد. در همین راستا در این تحقیق کارایی شلتوک برنج و پوست گردوی طبیعی و اصلاح شده به روشهای مختلف برای حذف یون های فلزی سرب و نیکل مورد مقایسه قرار گرفته است. سپس با انتخاب جاذب بهینه از بین جاذب های مطالعه شده و ترکیب آن با نانو ذرات کربنی تک دیواره، نانو جاذب ترکیبی جدیدی بدست آمده است. این جاذب جدید نسبت به سایر جاذب قابلیت بیشتری برای حذف یون های سرب و نیکل از خود نشان داده است. بیشترین ظرفیت جذب این جاذب برای یون های سرب و نیکل به ترتیب 18/185 و 19/42 میلی گرم در گرم جاذب بدست آمده است. همچنین به منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف و برهمکنش آنها بر حذف یون های فلزی از روش طراحی فاکتوریال استفاده شده است. بدین منظور یک سری آزمایش های فاکتوریال کامل در دو سطح و با چهار فاکتور طراحی و اجرا شده است. بررسی آزمایش های فاکتوریال انجام شده برای حذف یو نهای فلزی سرب و نیکل توسط پوست گردوی اصلاح شده بازی حاکی از تفاوت قابل توجهی در پارامترهای موثر بر فرایند جذب این دو فلز است. از روش بهینه یابی سیمپلکس برای بهینه نمودن مقدار مهمترین پارامترهای موثر بر فرایند جذب سرب استفاده شد. همچنین یک سری آزمایش های تک متغیره برای بررسی بیشتر پارامترهای موثر بر حذف نیکل و تعیین مقدار بهینه آنها صورت گرفته است. سینتیک فرآیند جذب یون های فلزی سرب و نیکل بر روی جاذب های مختلف مورد مطالعه به کمک مدل های مختلفی مورد بررسی قرار گرفته و در تمامی موارد مدل شبه درجه 2، تطبیق بسیار خوبی با نتایج بدست آمده از آزمایش ها نشان داده است. همچنین بررسی تطابق فرایند جذب یونهای سرب و نیکل به ایزوترم های لانگمویر و فروندلیچ حاکی از برازش بهتر مدل لانگمویر به تمامی داده های آزمایشگاهی بوده است. در ادامه جذب پیوسته یون های سرب و نیکل بر روی شلتوک برنج اصلاح شده بازی و در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. برازش مدل های و همچنین مدل ریاضی حاصل از موازنه جرم در ستون با بستر ثابت (فقط برای نیکل) با داده های آزمایش های پیوسته بررسی شده است. نتایج آزمایش های حذف پیوسته یونهای سرب و نیکل به ترتیب با مدل تجربی توماس و مدل ریاضی تطابق بهتری نشان داده است. در بخش پایانی این تحقیق نیز یک سری آزمایش های فاکتوریال کامل در دو سطح و با سه متغیر برای حذف یون های آرسنیک (v) توسط جاذب fe-swcnt طراحی و اجرا گردیده. از نتایج تحلیل واریانس صورت گرفته پیداست که همه متغیرهای مستقل مورد مطالعه و همچنین برهمکنش تمامی عوامل در حذف آرسنیک (v) موثر بوده است.

در تحقیق حاضر تصفیه پساب دارویی کارخانه شیرین دارو به روش راکتور بافل دار بی هوازی (abr) مورد بررسی قرار گرفته است. abr فرایندی شامل اتاقکهای مجزا بافل دار است که برای راهبری نیازی به گرانول ندارد، از اینرو دوره ی راه اندازی آن کوتاه است. در این تحقیق از فرآیند abr دارای 4 اتاقک با حجم کل موثر 64 لیتر استفاده گردید. بعد ازاینکه مرحله راه اندازی سیستم به حالت تعادل رسید، فاضلاب با بارهای آلی مختلف بصورت پیوسته وارد راکتور گردید و میزان پارامتر های مورد نظر cod)، bod5، tss، ph و ...( در نقاط مختلف راکتور اندازه گیری شد. همچنین روش ترکیبی بیولوژیکی abrو اُزن زنی نیز مورد بررسی قرار گرفت. راه اندازی راکتور با رقیق سازیcod ورودی تا 3000 میلی گرم بر لیتر در مدت زمان 6 هفته با استفاده از لجن حاصل از هاضم بی هوازی تصفیه خانه کارخانه شیر پگاه انجام شد. بعد از زمان راه اندازی میزان نرخ بار گذاری نیز از (grcod/l.d)45/0 تا (grcod/l.d)84/0 افزایش داده شد. نتایج نشان داد که در زمان ماند هیدرولیکی(hrt) برابر 12 روز در ?c35 و در بار گذاری (grcod/l.d)45/0 سیستم بیولوژیکی بی هوازی موفق به حذف cod تا حدود 69 درصد و حذف bod5 تا حدود 78 درصد شد. نتایج نشان داد که پارامتر ec، tdsو آلکالینیتی در طول راکتور افزایش یافته اند. بیشترین میزان حذف جامدات معلق در راکتور abr برابر با 8/69 درصد در نرخ بارگذاری (grcod/l.d)84/0 بوده است. راندمان سیستم ترکیبیabr و اُزن زنی و فیلتراسیون (42/0 میکرون) درنرخ آلی بار گذاری(grcod/l.d) 45/0، برای حذف cod، 81 درصد، حذف رنگ 6/97 درصد و حذف کدورت 1/98 درصد بدست آمد. کلمات کلیدی: راکتور بافل دار بی هوازی، تصفیه فاضلاب، پساب دارویی، اُزن زنی، شیرین دارو