كاربرد نانولوله‌هاي كربني چند ديواره اصلاح شده در حذف فلزات روي و نيكل از پساب (مطالعه موردي: پساب شهرك صنعتي طارم زنجان)

فاضلاب‌هاي حاوي فلزات سنگين توليد شده توسط صنايع، اثرات مخربي بر محيط‌زيست دارند. بنابراين حذف آنها از پساب‌ها، اهميت زيادي دارد. يكي از روش‌هاي مؤثر به‌منظور حذف فلزات سنگين، استفاده از روش جذب سطحي توسط نانوذرات است. اين پژوهش با هدف حذف عناصر روي و نيكل از پساب شهرك صنعتي طارم زنجان با استفاده از نانولوله‌هاي كربني چند ديواره اصلاح شده، انجام شد. در اين پژوهش توصيفي- تحليلي، اثر پارامترهاي مؤثر شامل: زمان تماس، مقدار جاذب، pH، دما و غلظت يون‌هاي فلزي بر كارايي حذف فلزات Ni(II) و Zn(II) از فاضلاب و مدل‌هاي ايزوترم، سينتيك و ترموديناميك فرايند جذب بررسي شد. به‌منظور اثبات نانولوله بودن و تعيين گروه‌هاي عاملي جاذب قبل و بعد از آماده‌سازي به‌ترتيب طيف SEM و FTIR گرفته شد. نتايج نشان داد جذب فلزات روي و نيكل به‌شدت به ميزان pH وابسته است، به‌طوري كه با افزايش pH پساب تا محدوده 8 و 7 به‌ترتيب براي فلزات Ni(II) و Zn(II)، درصد حذف يون‌هاي فلزي افزايش و سپس كاهش پيدا كرد. با افزايش مقدار جاذب و زمان تماس، درصد حذف يون‌هاي فلزي زياد شد و با افزايش دماي واكنش و غلظت يون‌هاي فلزي موجود در پساب، درصد حذف يون‌هاي فلزي كاهش پيدا كرد. به‌طوري كه بيشترين درصد حذف يون‌هاي Ni(II) و Zn(II) در مقدار جاذب 2 ميلي‌گرم در ليتر، زمان تماس 120 دقيقه، غلظت 100 ميلي‌گرم در ليتر و دماي 15 درجه سلسيوس به‌دست آمد. همچنين نتايج نشان داد كه جذب فلزات Ni(II) و Zn(II) از پساب از مدل جذب ايزوترم لانگمير تبعيت مي‌كنند و سينتيك جذب بر واكنش شبه‌مرتبه دوم (0.98 R2) منطبق است كه اين سازوكار به‌وسيله جذب سطحي كنترل شده است. همچنين با توجه به نتايج حاصل، با افزايش دما، انرژي آزاد استاندارد گيبس سيستم كاهش يافت كه بيانگر آن است كه فرايند جذب به‌صورت خودبه‌خودي انجام مي‌شود. حداكثر ظرفيت جذب فلزات نيكل و روي به ترتيب 43 و mg/g 54 تعيين شد. با توجه به نتايج به‌دست آمده، نانولوله‌هاي كربني چند ديواره اصلاح شده، كارايي خوبي در حذف فلزات نيكل و روي از پساب دارد و مي‌توان از آنها در تصفيه فاضلاب‌هاي حاوي فلزات سنگين استفاده كرد.