جداسازی آمونیاک به روش جذب سطحی

پس از ایجاد معضلات زیست محیطی، محدوده غلظت 10 الی 4/12 میلی گرم یون آمونیوم بر لیتر برای تخلیه پساب به آب دریاها یا دریاچه ها تعیین گردیده است. نظر به این که در محدوده غلظت های پایین 60 -25 میلی گرم در لیتر) اکثر روشهای تصفیه آب مقرون به صرفه نمی باشند، استفاده از جذب سطحی یک روش با صرفه در رسیدن به استاندارد فوق می باشد. جاذب طبیعی کلینوپتی لولیت ماده ای ارزان و با صرفه در رسیدن به هدف مذکور می باشد با توجه به وجود معادن غنی از جاذب کلینوپتی لولیت در سراسر دنیا و از جمله ایران تحقیق حاضر صورت پذیرفت. در این پروژه تلاشهایی در جهت شناسایی زئولیت کلینوپتی لولیت در کانسارهای ایران، بررسی میزان جذب زئولیت ایرانی برای یون آمونیوم، و تعیین پارامترهای تاثیرگذار برای فرآیند، و همچنین مطالعه نرخ احیای بستر زئولیت با استفاده از محلول سدیدم کلرید مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشات جذب سطحی در گروه ناپیوسته و پیوسته انجام گرفته است. آزمایشات ناپیوسته درون ارلن انجام گرفت. در این سری آزمایشات تاثیر اندازه ذرات بر نرخ و میزان جذب تعادلی، سینتیک جذب و تاثیر غلظت و ‏‎ph‎‏ بر نرخ آن و میزان تعادلی جذب، تعیین ایزوترم جذب یون آمونیوم روی زئولیت و تطبیق آن با دو مدل فروندلیچ و لنگموئیر مورد بررسی قرار گرفتند. در سیستم ناپیوسته از تمامس خوراک حاوی 50 میلی گرم آمونیوم در لیتر با جاذب کلینوپتی لولیت، میزا جذب تعادلی 8/17 میلی گرم آمونیوم بر گرم زئولیت حاصل گردید. پس از تطبیق ایزوترم با مدلهای موجود، ایزوترم فروندلیچ میزان انحراف کمتری از داده های آزمایشگاهی نشان می داد.از برجی به ابعاد 60 * 600 میلی متر که ارتفاع بستر زئولیت درون آن 195 میلی متر تنظیم گردید بعنوان پایلوت آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفت. محلول خوراک با غلظت ‏‎50 mg nh4/1‎‏ با برج در تماس قرار گرفت. میزان ظرفیت جذب زئولیت برای زئولیت طبیعی 16/15، و برای زئولیت ‏‎na‎‏ فرم 37/15 میلی گرم آمونیوم بر گرم زئولیت حاصل گردید. شیب منحنی گذر برای زئولیت ‏‎na‎‏ فرم تندتر است بنابراین تا نقطه گذر می توان از ظرفیت جذب بیشتری استفاده کرد. در صورت افزایش غلظت محلول خوراک تا دو برابر، تا 85 = ‏‎bv‎‏ غلظت یون آمونیوم در خروجی کمتر از 1 میلی گرم بر لیتر است. استفاده از آب شهر (آب سخت) برای ساختن محلول خوراک نشان داد که وجود یونهای رقابتی در محلول باعث کاهش ظرفیت جذب ژئولیت می شود. بررسی نرخ احیای جاذب پرشده نشان داد که محلول کلرید سدیم احیا کننده مناسبی می باشد. با عبور مقدار محلولی معادل با 36 برابر حجم بستر مورد استفاده می توان از احیای برج اطمینان حاصل نمود.استفاده از آب شهر برای احیای زئولیت پر شده نشان می دهد که یون آمونیوم به تدریج آزاد می شود.