كارايي فرايند انعقاد با پلي آلومينيوم سيليكات كلرايد (PASiC) در حذف كروم شش ظرفيتي و كادميوم از محلول هاي آبي

The Efficiency of Coagulation Process Using Polyaluminum Silicate Chloride (PASiC) in Removal of Hexavalent Chromium and Cadmium from Aqueous Solutions

سابقه و هدف: حضور بيش از حد فلزات سنگين در منابع آب به دليل اثرات سوء بر سلامتي انسان‌ها، سبب نگراني هاي بسيار جدي شده است. بنابراين هدف از اين تحقيق بررسي كارايي فرايند انعقاد با پلي‌آلومينيوم سيليكات كلرايد (PASiC) در حذف كروم شش ظرفيتي و كادميوم از محلول‌هاي آبي و مقايسه آن ها با استانداردها مي‌باشد. مواد و روش‌ها: آزمايش‌ها به وسيله عمل جار تست با منعقد كننده PASiC انجام شد و دامنه متغيرها از جمله (pH 11-4)، غلظت PASiC 15-187/5 ميلي‌گرم بر ليتر)، غلظت فلزات (100-5 ميلي‌گرم بر ليتر) و زمان ته‌نشيني (90-10 دقيقه) بررسي گرديد. هر يك از مراحل آزمايش‌ها جهت صحت و دقت سه بار تكرار گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه در شرايط بهينه حذف كروم، ماده منعقد كننده PASiC با غلظت 150 ميلي‌گرم بر ليتر، pH برابر 5 و زمان ته‌نشيني 45 دقيقه قادر است كروم را از غلظت اوليه 10 ميلي‌گرم بر ليتر به 0/29±3/118 ميلي‌گرم بر ليتر كاهش دهد كه فراتر از استاندارد تخليه پساب به آب‌هاي پذيرنده مي‌باشد. در حالي كه همين ماده منعقد كننده قادر است كادميوم را در شرايط بهينه، PASiC با غلظت 75 ميلي‌گرم بر ليتر، pH برابر 8 و زمان ته نشيني 30 دقيقه، كادميوم را از غلظت اوليه 5 ميلي‌گرم بر ليتر به 0/01±0/019 ميلي‌گرم بر ليتر برساند كه كم‌تر از حد استاندارد تخليه پساب به آب‌هاي پذيرنده مي‌باشد. استنتاج: نتايج مطالعه حاضر نشان داد كه فرايند انعقاد و لخته‌سازي با استفاده از PASiC در حذف كادميوم موثرتر از كروم بوده و مي‌تواند به عنوان يك روش موثر جهت حذف فلز سنگين كادميوم به كار رود.

Background and purpose: Presence of heavy metals in water resources is of great concerns due to adverse effects on human health. The aims of this study were to evaluate the efficiency of coagulation process using Polyaluminum Silicate Chloride (PASiC) in removal of hexavalent chromium and Cadmium from aqueous solutions and comparing that to the standards. Materials and methods: Experiments were carried out by Jar test using PASiC coagulant. The applied pH range in this study was 4 to 11, and different PASiC dosage (15 to 187.5 mg/l), heavy metal concentrations (5 to 100 mg/l), and settling times (10 to 90 minutes) were investigated. All experiments were repeated three times for accuracy and precision. Results: The optimum conditions for chromium removal was in PASiC dose of 150 mg/l, pH= 5, and settling time= 45 minutes, which decreased the chromium concentration (from 10 mg/l initial concentration) to 3.118 ± 0.29 mg/l and this was more than the standard levels of wastewater discharge into receiving water. The PASiC in 75 mg/l could reduce the cadmium level to 0.019 ± 0.01 mg/l (from 5 mg/l) in optimum condition (pH= 8 and settling time= 30 minutes). This level of cadmium removal was less than the standard levels of wastewater discharge into the receiving water. Conclusion: The PASiC coagulant was found to be more effective in removing cadmium than chromium from aqueous solutions and could be applied for cadmium removal from water and wastewater.