بررسي حذف آهن و منگنز از منابع آبي به كمك برگ چاي و كاه برنج

Investigation of Iron and Manganese Removal from Water Sources by Tea Leaves and Rice Straw

بالا بودن ميزان آهن و منگنز در آب شرب باعث ايجاد رسوب، كدورت، طعم بد و رنگ مي‌شود. با توجه به سطح زير كشت چاي و برنج در استان گيلان و توليد اجتناب‌ناپذير ضايعات حاصل از آنها، مي‌توان با استفاده از پسماند آنها نسبت به حذف عناصر نامطلوب اقدام كرد. اين پژوهش در مقياس آزمايشگاهي به‌صورت ناپيوسته و با بررسي اثر عوامل تأثيرگذار مانند pH، زمان تماس، غلظت اوليه، مقدار جاذب و دما انجام شد. همچنين با استفاده از روش دسته‌بندي گروهي داده‌هاي عددي مدل‌سازي فرايند جذب به‌روش ناپيوسته انجام شد. نتايج نشان داد كه بيشترين ظرفيت جذب آهن برحسب mg/g براي ضايعات برگ چاي 44/19 و كاه برنج 99/19 و منگنز براي برگ چاي برابر 86/19و كاه برنج 49/19 بود. بهترين شرايط حذف آهن و منگنز از محلول آبي در pH خنثي، زمان تماس40 تا 50 دقيقه، دوز مصرفي جاذب 05/0 گرم و دماي 25 تا 35 درجه سلسيوس براي برگ چاي و كاه برنج بود. در مجموع مدل GMDH كارايي زيادي براي پيش‌بيني غلظت نهايي آهن و منگنز در منابع آبي داشت. در كل مي‌توان نتيجه گرفت كه كاه برنج و برگ چاي مي‌توانند به‌عنوان جاذب‌هاي طبيعي ارزان‌قيمت و سازگار با محيط‌زيست در حذف آهن و منگنز از آب استفاده شوند

High levels of iron and manganese in drinking water cause sediment, turbidity, bad taste and color. As there is a wide area of rice and tea under cultivation in Guilan province with an inevitable production of waste from them, it is possible to use it for removal of undesirable elements. The present study was discontinuously performed on a laboratory scale. The impact of important factors such as pH, contact time, initial concentration, adsorbent dosage and temperature were investigated. Also, using group method of data handling, the adsorption process of the batch method was modeled. The results showed that the highest iron adsorption capacity (in terms of mg/g) for tea leaves and rice straw were 19.44 and 19.99, respectively. Considering manganese, it was 19.86 for tea leaves and 19.49 for rice straw. The best conditions for removing iron and manganese from aqueous solution are at neutral pH, contact time 40-50 minutes, absorbent dose 0.05 g and temperature 25-35 °C for tea leaves and rice straw. Overall, the GMDH model performs better in predicting the final concentrations of iron and manganese in water sources. In general, it can be concluded that rice straw and tea leaves can be used as inexpensive and environmentally friendly natural absorbers in the removal of iron and manganese from water sources.