بررسي جذب فلز كروم به وسيله فيلتر نانوالياف پلي آميد اصلاح شده با زئوليت از محلول هاي آبي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي محيط زيست

كارشناسي ارشد

با توجه به افزايش جمعيت و كمبود آب سالم و افزايش آلودگي جوامع، مسائل مربوط به مديريت منابع و آلاينده‌هاي آب از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. روش هاي مختلف حذف آلاينده‌هاي آب از جمله تبادل يوني، ته‌نشيني، اسمز معكوس در مطالعات پيشين بررسي شده ‌است. در اين پژوهش به بررسي فيلتر نانوالياف اصلاح‌ شده با زئوليت به عنوان جاذبي در دسترس و ارزان قيمت براي حذف فلزات سنگين از جمله كروم در محلول¬هاي آبي پرداخته شد. فيلتر نانوالياف اصلاح‌ شده با زئوليت به دليل سطح ويژه بالا، ساختار متخلخل و همچنين خواص شيميايي چشمگير داراي كاربرد¬هاي متنوع و وسيع مي¬باشد. يكي از كاربرد¬هاي فيلتر نانو الياف، تصفيه آب و پساب حاوي فلزات سنگين، به عنوان تصفيه تكميلي به منظور جلوگيري از مشكلات زيست محيطي ناشي از ورود فلزات سنگين به محيط است. براي ساخت فيلتر نانوالياف اصلاح‌ شده با زئوليت، ابتدا زئوليت طبيعي به مدت 24 ساعت توسط آب شهري شسته شو داده شده و سپس در دماي 70 درجه سانتي¬گراد خشك شد. پس از آن زئوليت توسط دستگاه آسياب گلوله¬اي به ابعاد نانو تبديل و با اسيد فرميك 88 درصد و گرانول پلي آميد6 و به مدت 24 ساعت توسط همزن مغناطيسي مخلوط شد و در نهايت محلول مورد نظر به¬وسيله¬ي دستگاه اولتراسونيك و حمام اولتراسونيك همگن شد. به منظور توليد الياف در ابعاد نانو از دستگاه الكتروريسي استفاده شد. خصوصيات غشاء نانوالياف اصلاح‌شده با زئوليت با استفاده از آناليز¬SEM-EDX تعيين شد. در مرحله¬ي بعدي جذب فلز كروم توسط فيلتر نانو‌الياف بررسي شد.آزمايش¬هاي جذب به صورت ناپيوسته و ستوني طراحي شدند و عوامل موثر بر ميزان جذب از جمله pH (3، 5، 7، 9)، زمان تماس(15، 30، 60، 120دقيقه) ، مقدار زئوليت (0درصد، 1درصد، 3 درصد، 5 درصد)، سطح فيلتر (2،1، 3و4 سانتي‌متر مربع)، غلظت اوليه فلز (1، 10، 20 و 40 ميلي¬گرم بر ليتر) بررسي شد. نتايج نشان داد كهpH بهينه جذب فلزكروم برابر 3 (كارايي جذب بيش از 90 درصد) و حداقل جذب در pH برابر 9 بود. با افزايش درصد زئوليت فيلتر از 0 تا 5 درصد وزني، جذب فلزكروم (با غلظت 20 ميلي¬گرم بر ليتر) افزايش يافت. حداكثر جذب فلزكروم در زمان 120 دقيقه به¬دست آمد و پس از آن كارايي جذب فيلتر كم شد. افزايش سطح فيلتر از 1 تا 4 سانتي متر مربع نشان داد حداكثر جذب فلزكروم توسط فيلتر با سطح 4 سانتي¬متر مربع بود. بررسي سينتيك جذب نشان دهنده برازش بهتر مدل شبه مرتبه دوم بود و جذب فلز كروم توسط غشاء با مدل لانگموير نسبت به فروندليچ برازش بهتري داشت. آزمايش ستوني نشان داد كه فيلتر نانوالياف اصلاح شده با زئوليت كارايي جذب 50 درصدي كروم از محلول با غلظت 20 ميلي¬گرم بر ليتر داشت. نتايج بيانگر پتانسيل زياد فيلتر نانوالياف اصلاح‌ شده با زئوليت براي جذب كروم از محلول¬هاي آبي بود كه نيازمند بررسي بيشتر در پساب¬هاي حاوي اين عنصر است.

234589

آلودگي محيط زيست

مهندسي منابع طبيعي

دانشگاه صنعتي اصفهان