بررسی فرآیند حذف مس از محیط آبی توسط خاک اره، زئولیت و کربن فعال

ارتقاء سطح صنعتی شدن جوامع و افزایش شهرنشینی باعث بروز مشکلات جدید و متفاوت اکولوژیکی گردیده است. بنابراین حفظ محیط زیست از اهمیت بیشتری برخوردار می گردد. فاضلاب های شهری و صنعتی با یون های فلزی یک مسئله نگران کننده زیست محیطی می باشد. این آلاینده های کمیاب معدنی به واسطه طبیعت غیر قابل تجزیه، سمیت زیاد، اثرات تجمعی مورد توجه می باشند. تخلیه فاضلاب های حاوی فلزات سنگین نه تنها برای زندگی آبزیان و دیگر موجودات سمی می باشد، بلکه آب های طبیعی را نیز جهت مصارف آشامیدنی و کشاورزی نامناسب می سازد. در این تحقیق، از جاذب های خاک اره و زئولیت برای حذف یون های مس از محیط آبی استفاده شد. در ابتدا آزمایش های ph بر روی محلول آبی در دمای آزمایشگاه، دور اختلاط 150 دور در دقیقه، غلظت 10 میلی گرم بر لیتر، زمان تماس 12 ساعت و رنج ph از 2 تا 9 برای هر سه جاذب انجام شد. ph بهینه برای خاک اره، زئولیت و کربن فعال به ترتیب برابر با 6، 6 و 4 تعیین شد. سپس آزمایش های مربوط به سینتیک جذب انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که با افزایش زمان تماس راندمان جذب مس افزایش می یابد و بعد از زمان تعادل تقریباً ثابت باقی می ماند. زمان تعادل برای غلظت ورودی مس 1، 10، 20, 50، 100 و 300 میلی گرم بر لیتر به ترتیب برای جاذب های خاک اره در 25، 60، 90، 110، 70 و 45 دقیقه، برای زئولیت در 20، 50، 80، 100، 60 و 45 دقیقه و برای کربن فعال در20، 40، 60، 70، 50 و 45 دقیقه به دست آمد. ماکزیمم راندمان حذف مس برای خاک اره، زئولیت و کربن فعال در غلظت ورودی 1 میلی گرم بر لیتر، به ترتیب برابر با 11/96، 2/96 و 02/97 به دست آمد. مدل سینتیک هو و همکاران (1996) و لاگرگرن (1893) بر داده های سینتیک هر سه جاذب برازش داده شد و مشاهده شد که در هر سه جاذب مدل هو و همکاران داده های آزمایش را بهتر توصیف کرد. آزمایش های ایزوترم جذب در دمای آزمایشگاه و ph بهینه انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که مدل ایزوترم فروندلیچ از برازش بهتری برخوردار است. در این پژوهش مشاهده شد که با کاهش غلظت اولیه محلول از 50 به 1 میلی گرم در لیتر اختلاف راندمان جذب بین هر سه جاذب از بین می رود و راندمان های جذب تقریبا با هم برابر می شوند و همچنین با افزایش غلظت اولیه محلول مس از 50 به 300 میلی گرم بر لیتر راندمان های جذب با هم برابر می شوند. نتیجه دیگری که گرفته شد همگرایی زمان تعادل جذب در غلظت های پائین و بالا بود بنابراین با کاهش غلظت اولیه محلول از 50 به 1 میلی گرم بر لیتر زمان به تعادل رسیدن فرآیند جذب برای هر سه جاذب کاهش یافت به طوری که در غلظت 1 میلی گرم بر لیتر زمان تعادل برای هر سه جاذب همگرا شد و نیز با افزایش غلظت اولیه محلول از 50 به 300 میلی گرم بر لیتر زمان تعادل برای هر سه جاذب کاهش یافت به طوری که در غلظت 300 میلی گرم بر لیتر زمان تعادل برای هر سه جاذب یکسان و برابر با 45 دقیقه شد.