حذف كروم شش ظرفيتي از پساب شبيه سازي شده صنايع آبكاري توسط نانو ذرات مگنتيت

حذف كروم شش ظرفيتي از پساب شبيه سازي شده صنايع آبكاري توسط نانو ذرات مگنتيت

زمينه و هدف: كروم به عنوان يكي از مهمترين آلاينده هاي محيط زيست محسوب مي گردد و در غلظت هاي بالا در پســـاب صنايع آبكاري وجود دارد. نانو ذرات آهن مغناطيسي، با استفاده از مكانيسم هاي جذب سطحي، تعويض يوني و نيروهاي الكترواستاتيك مي تواند در كنترل و حذف فلزات سنگين از فاضلاب هاي صنعتي مورد استفاده قرار گيرد. هدف از انجام اين تحقيق بررسي كارآيي نانو ذرات مغناطيسي در حذف كروم شش ظرفيتي (VI) از پساب هاي شبيه سازي شده صنايع آبكاري و پارامترهاي موثر بر آن مي باشد. روش بررسي: در اين مطالعه تجربي نانو ذرات مگنتيت با استفاده از روش سل- ژل و با افزودن كلرور آهن دو و سه ظرفيتي در محيط مايي و تحت شرايط قليايي تهيه گرديد. سپس تاثير عوامل موثر بر اين فرآيند شامل، غلظت نانو ذره، غلظت اوليه كروم، pH محلول، سرعت اختلاط و زمان تماس، بررسي گرديد. براي تعيين حجم نمونه از روش تاگوچي و تحليل داده ها بر اساس مدل رگرسيون خطي ساده انجام شد. نمونه برداري بر مبناي پروتكل نمونه برداري انجام شد. يافته ها: يافته هاي اين تحقيق نشان داد كه در شرايط pH معادل 2، غلظت اوليه كروم ?? ميلي گرم بر ليتر، نانو ذرات مگنتيت سنتز شده با دوز 1 گرم بر ليتر، زمان تماس 5 دقيقه و سرعت همزن 250 دور در دقيقه، حدود 82% از كرم (VI) حذف شده بود. راندمان حذف با افزايش سرعت اختلاط افزايش معني داري داشت (001/0P < ). همچنين راندمان حذف با افزايش pH و افزايش غلظت كروم كاهش معني داري داشت (001/0P < ). نتيجه گيري: نانو ذرات توليدي مگنتيت داراي كارآيي بالايي در حذف كرم (VI) از پساب هاي شبيه سازي شده صنايع آبكاري بوده و راندمان حذف با pH رابطه عكس دارد.

Background and aims: Chromium is considered as one of the important environmental pollutants. There is high concentration of chromium in the wastewater of electroplating industries. Magnetic iron nanoparticles are used to control and eliminate heavy metals from industrial effluents through the mechanisms of adsorption, ion exchange and electro-static forces. The aim of this study was to evaluate the efficiency of magnetic nanoparticles for removal of hexavalent chromium (VI) from simulated electroplating wastewater and the parameters that influence the removal. Methods: The magnetite nanoparticles were prepared by sol-gel method through the addition of bivalent and trivalent iron chloride in the water environment under alkaline conditions. Then the factors influencing this process, including nanoparticle concentration, initial concentration of chromium, pH, mixing rate and retention time were studied .The taguchi method was used to determine sample size and data analysis. Sampling was performed based on sampling protocol. Results: Removal efficiency was increased with significant increasing the mixing speed (P < 0.001). There was a significant reduction in the removal efficiency by increasing the pH and chromium concentration (P < 0.001). The findings of this study showed that in pH 2, 10 mg/L initial chromium concentrationy a dose of 1 g/L synthesized magnetite nanoparticles, 5 minutes retention time and 250 rpm mixing rate, about 82 % of chromium (VI) was removed. In addition, characteristics of nanoparticles including: particles structure, composition, size and zeta potential were determined using analytical devices such as: XRD, XRF, Zeta potential and particle seizer. Conclusion: Magnetite nanoparticles have high competency for removal of chromium (VI) from simulated electroplating wastewater, and removal efficiency is reversely related to pH.