مطالعه كارايي پودر لجن فعال دفعي در جذب زيستي نيكل (II) و كادميوم (II) از محيط آبي

Efficiency Study of Nickel (II) and Cadmium (II) Biosorption by Powder of Waste Activated Sludge from Aqueous Solutions

زمينه و هدف: نيكل (II)و كادميوم (II) از آلاينده هاي مهم در محيط زيست محسوب مي شوند. روش جذب زيستي به علت كاهش دادن مشكلات لجن، صرفه اقتصادي، كارايي بالا و سازگاري با محيط زيست مي تواند روشي موثر براي حذف و بازيابي يون هاي فلزي از محيط هاي آبي باشد.### روش بررسي: پودر لجن فعال دفعي فاضلاب شهري در راكتور ناپيوسته با محلول هاي 025/0 و 75/0 ميلي مولار فلزات نيكل(II) و كادميوم (II) در pH و ميزان اختلاط هاي تعيين شده و دماي 26-24 درجه سلسيوس تماس داده شد. نمونه ها بعد از دو ساعت (و يا زمان هاي متوالي در مطالعه سينتيك) از سيستم گرفته شده و توسط فيلتر صاف گرديدند و توسط دستگاه جذب اتمي جهت بررسي ميزان جذب مورد سنجش قرار گرفتند.### يافته ها: مطالعات سينتيك نشان دادند كه زمان تعادل جذب هر دو فلز در حدود دو ساعت بوده اما پروفيل جذب كادميوم (II) منظم تر بوده است. جذب هر دو فلز از مدل لانگمير تبعيت كرده و ميزان حداكثر ظرفيت جذب(qmax) نيكل (II) و كادميوم (II) توسط پودر لجن فعال دفعي به ترتيب 195/0 و 37/0 ميلي‌مول بر گرم برآورد شد. افزايش pH تا چهار باعث افزايش جذب هردو فلز شد. براي كادميوم(II) در هردو غلظت 25/0 و 75/0 ميلي مولار درpH دو جذبي صورت نگرفته اما براي غلظت 25/0 ميلي مولار نيكل جذب وجود داشت. ميزان اپتيمم اختلاط براي هر دو فلز حدود 200 دور بر دقيقه بوده كه تاثير ميزان اختلاط در غلظت هاي بالاتر فلزات مشهودتر بوده است.### نتيجه گيري: هم چون ديگر جاذب ها زيستي، پودر لجن فعال دفعي براي فلز كادميوم (II) نسبت به نيكل (II) ظرفيت جذب بيش تري داشت و فلز كادميوم(II) در مدل سازي و نمودارهاي بررسي شرايط جذب، تطابق بيش تري از خود نشان داده است.

Background and Objective: Nickel (II) and cadmium (II) are important in environmental pollutant. Biosorption of heavy metals can be an effective process for the removal and recovery of heavy metal ions from aqueous solutions because of the decrease in sludge problems, economical issues, high efficiency and compatibility with the environment. Materials and Methods: power of wasted activated sludge have been contact with nickel (II) and cadmium (II) solutions in 0.25 and 0.75 milli molar invarious pHs and mixing pace, at 24-26 °C temperature on batch reactor system .After two hours (continuously 5-420 min in kinetic study) samples were analyzed with atomic absorption spectrophotometer. Results:The kinetic study results show that equilibrium adsorption time for nickel (II) and cadmium (II) reached within 2 hr, but the profile curve of cadmium (II) biosorption was smoother than nickel (II) biosorption. Both metals adsorption followed the Langmuir model and the maximum adsorption capacity (qmax) for nickel (II) and cadmium (II) was 0.195 and 0.37 milli mole per gram respectively. The increase in pH resulted in adsorption increase for both metals. For cadmium (II) at 0.25 and 0.75 rriM initial concentration there was no adsorption at pH 2 where as nickel (0.25 mM) adsorption was observed at the same pH. The optimum mixing rate for both metals was 200 rpm and this effect was more obviously in greater concentration. Conclusion: Like othe biosorbents ,wasted activated sludge showed greater capacity for cadmium (II) biosorption than nickel (II). Cadmium (II) in modeling and biosorption characteristics study had more conformity than nickel (II).