كارايي جاذب ساقه جو در حذف يون كادميوم از محلول‌هاي آبي باروش جريان پيوسته

Performance of Barley Stem Sorbent on Cadmium Removal from Aqueous Solution by Continuous Flow Processes

مقدمه: انتشار فلزات سنگين در محيط زيست ناشي از صنعتي شدن و شهرنشيني، يك مسيله نگران كننده در سراسر جهان مي‌باشد. يون كادميوم يكي از فلزات سنگين غير ضروري، غير مفيد و خيلي سمي براي انسان، حيوانات و گياهان است كه حداكثر غلظت مجاز آن 005/0 ميلي گرم در ليتر توسطWHO تعيين شده است. روش‌هاي مختلفي براي حذف فلزات سنگين مطالعه شده اما استفاده از جاذب‌هاي ارزان قيمت براي حذف اين فلزات در سال‌هاي اخير مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در اين تحقيق روش جريان پيوسته را براي حذف يون كادميوم از محلول‌هاي آبي توسط جاذب تهيه شده از ساقه جو مطالعه شد. روش‌بررسي : اين مطالعه تجربي ـ آزمايشگاهي در سال 1390 انجام شد. ذرات ساقه جو در محدوده 19/1 تا 2 ميليمتر در ستوني با جريان روبه پايين براي حذف يون كادميوم مورد بررسي قرار گرفت. در اين بررسي pH برابر 6 ودمايC°27 آزمايش‌ها ثابت بود واثر متغيرهاي غلظت اوليه ورودي، دبي جريان ورودي و ارتفاع بستر جاذب بر ميزان حذف يون كادميوم مطالعه شد. براي هر آزمايش مقدار 6 ميلي ليتر نمونه در زمان‌هاي 30 دقيقه از خروجي ستون جمع آوري و غلظت يون كادميوم در هر نمونه با دستگاه جذب اتمي اندازه گيري شد. يافته‌ها : نتايج آزمايش‌ها نشان داد كه منحني شكست ستون جاذب به متغيرهاي مطالعه شده وابسته است. افزايش دبي و غلظت، زمان رسيدن به نقاط شكست و اشباع جاذب راكوتاه‌تر و افزايش عمق بستر آنرا طولاني‌تر مي‌كند. ماكزيمم يون كادميوم جذب شده بر روي جاذب mg/g07/10در شرايط دبي ml/min 3 ، عمق بستر cm 30 و غلظت اوليه mg/l 30 بدست آمد. نتيجه‌گيري: با توجه به نتايج بدست آمده، با افزايش دبي ورودي ميزان ظرفيت جاذب و راندمان جذب كاهش مي‌يابد. در دبي ورودي ml/min 2 يون كادميوم بخوبي از روي ستون با جاذب ساقه جو حذف مي‌شود.داده ها نشان دادند كه اين جاذب براي جذب يون كادميوم ظرفيت جذب نسبتاً بالايي دارد. لذا پيشنهاد مي‌شود روش جريان پيوسته با پارامترهاي بدست آمده در اين مطالعه در فرآيند تصفيه شيميايي آب وفاضلاب مورد بررسي قرار گيرد.

Background: Releasing of heavy metals in the environment caused by industrialization and urban, is a concern worldwide. Cadmium ion is toxic contaminants for Humans, Animals and plants that the maximum allowable concentration in water (0.005 mg/l) is defined by WHO. Different methods for removing heavy metals have been studied. In recent years, the use of low-cost adsorbent for removal of these metals has been considered by researchers. In this study, removal of cadmium ions from aqueous solutions with continues flow method was studied by prepared adsorbent from barley stems. Methods: This experimental- laboratory study done in 2011. Barley stem particles in the range of 1.19 to 2 mm were investigated for removal of cadmium ions with continues down-flow by a column. All tests performed at constant pH of 6 and temperature of 27°C. The effective variables such as initial concentration, adsorbent bed height and inlet flow rate was studied for removal of cadmium ions. For each trial, value of 6 ml samples was collected at every 30 minutes of the output column. Cadmium ion concentration in each sample was measured with atomic absorption spectrophotometer. Results: Test results showed that the absorption breakthrough curve related to the studied variables. Increasing flow rate and input concentration decreases the saturation point and breakthrough time but increase the depth of adsorbent bed makes it longer. Maximum uptake of cadmium ions was obtained 10.07mg/g in a flow3ml/min, bed depth 30cm, and initial concentration 30mg/l. Conclusion: According to obtained results, increasing flow rate decreases the maximum of uptake of cadmium ions per gram of absorbent and the absorption efficiency. The input flow 2 ml/min on the adsorbent column with Barley stem was removed cadmium ions as well and also has a large absorption capacity. It is recommended that continuous flow method with the obtained parameters in this study be used in the chemically refining process.