بررسي كارايي كربن فعال دانه اي در كاهش COD ناشي از آلودگي آب با گازوييل

The Evaluation of Removal Efficiency of COD Due to Water Contaminated by Gasoline by Granular Active Carbon

مقدمه: آلودگي با مواد نفتي اثرات شديدي روي منابع آب آشاميدني، محيط زيست، خاك و در نهايت سلامت انسان ها دارد. از اهداف مهم مهندسين بهداشت محيط حذف و خارج كردن آلاينده ها از محيط مي باشد. يكي از روش هاي موثر در حذف آلاينده ها فرآيند جذب سطحي است. در اين مطالعه كارايي فرآيند جذب سطحي با كربن فعال دانه اي جهت كاهش اكسيژن مورد نياز شيميايي ناشي از مقادير كم گازوييل در آب بررسي شده است. روش بررسي: اين تحقيق، يك مطالعه تجربي است كه در مقياس آزمايشگاهي انجام شد. فرايند جذب به روش پيوسته در حجم 100 ميلي ليتر در ارلن ماير درب دار انجام و متغيرهاي موثر چون غلظت آلاينده (1 و 2 درصد حجمي) و زمان تماس (60، 30، 20، 10، 5، 2 دقيقه)، بهينه شدند. در تمام آزمايش ها pH نمونه ها (85/7) و مقدار جاذب 1 گرم در 100 ميلي ليتر، ثابت بود. مقدار COD با روش رفلكس برگشتي مطابق با روش D 5220 استاندارد آزمايش هاي آب و فاضلاب اندازه گيري شد. براي تعيين ايزوترم جذب داده هاي به دست آمده را با سه مدل فروندليچ، لانگمير و تمكين برازش شدند و نمودارها با نرم افزارExcel رسم شدند. يافته ها: نتايج اين مطالعه نشان داد متوسط درصد حذف گازوييل در غلظت يك و دو درصد به ترتيب 17/3± 64/93 و 76/22± 7/53 بود كه اين تفاوت از نظر آماري معنادار است ( 05/0P < ). همچنين ظرفيت جذب كربن در غلظت يك درصد و دو درصد به ترتيب 71/53 ± 28/264 و 17/87 ± 85/199 ميلي گرم بر گرم به دست آمد كه اين تفاوت از نظر آماري معنادار نيست (05/0P > ). مدل فروندليچ بهترين ايزوترم براي فرايند حذف گازوييل با كربن فعال (84/0R2=) به دست آمد و سينتيك واكنش از سينتيك شبه درجه دوم پيروي كرد. نتيجه گيري: نتايج نشان داد كه كربن فعال جاذب مناسبي جهت كاهش COD ناشي از آلودگي مقادير كم گازوييل در آب است. استفاده از اين جاذب مي تواند در زمان 30 دقيقه اوليه به خوبي COD ناشي از آلودگي آب با گازوييل را كاهش دهد.

Introduction: Oil pollution has severe effects on the water resources, environment, soil and human health. One of the most important goals of environmental engineers is removing of contaminants from water. Adsorption process is an effective manner for removing of contaminants in aqueous solutions. In this study, the efficiency of adsorption process by activated carbon granular has been investigated to decrease chemical oxygen demand (COD) due to gasoline in water. Methods: This study was an experimental study that was conducted in laboratory scale. The adsorption process was done batch in 100 ml in closed Erlenmeyer and the effective parameters such as the initial concentration of contaminant (1, 2% V/V) and contact time (2, 5, 10, 20, 30 and 60 min) were adapted. In all experiments, pH of 7.85 and the adsorbent mass of 1g/100mL were fixed. The COD values were measured by return reflux method according to D 5220 method presented in Standard Methods book for water and wastewater examinations. Data were analyzed with Freundlich, Langmuir and Temkin isotherm models for determining of adsorption isotherm. The charts were drawn by Excel software. Results: The results of this study showed that the average of gasoline removal percent in 1 and 2% was 93.64±3.17 and 53.7 ± 22.76, respectively that the difference was significant (P-value < 0.05). Also, the average adsorption capacity of granular activated carbon for 1 and 2 % concentration of gasoline was attained 264.28 ± 53.71 and 199.85 ± 87.17 mg/g that this difference was not significant (P-value > 0.05). Regression coefficients showed that adsorption data followed by Freundlich isotherm model and pseudo-second order kinetic. Conclusion: We can conclude from this study that the activated carbon is an appropriate adsorbent for decreasing of COD due to gasoline contamination in water. The use of this adsorbent can well decrease COD of water contamination due to gasoline at times of 30 min.