جذب سطحی در تصفیه اب
جذب سطحی در تصفیه اب
یکی از کاربرد های جذب سطحی در تصفیه اب برای حذف نیترات می باشد که متداول ترين روش برای حذف نيترات از محيط هاي آبي عبارتند از فرايندهاي بيولوژيكي، فرايندهاي شيميايي(احياي شيميايي )، جذب، تبادل يوني، فرايندهاي فيزيكي: الكترودياليز و اسمز معكوس . كاربرد اين فرايندها به دليل عمليات پرهزينه و مشكل دفع آب نمك توليدي محدود شده است.در اين ميان روش جذب سطحي به دليل سادگي و عملكرد اقتصادي بهتر و همچنين توليد لجن و مشكلات دفع كمتر، بسيار مورد توجه قرار گرفته است. به طور كلي جذب، روند جمع آوري مواد محلول روي يك واسط مناسب است در گذشته فرايند جذب، به طور گسترده در تصفيه فاضلاب استفاده نمي شد، اما تقاضا براي كيفيت بهتر پساب منجر به يك بررسي گسترده و استفاده از فرايند جذب روي كربن فعال شد كربن فعال يك جاذب گران قيمت براي حذف آلاينده هاست بنابراين ديگر جاذب ها بايد مورد بررسي قرار گيرد.
بررسي روش جذب سطحی در تصفیه اب
به طور كلي فرايند جذب سطحی در تصفیه اب ، به دليل راحتي، سهولت عمليات و طراحي ساده بيشتر مطرح شده است. علاوه براين، اين فرايند مي تواند انواع مختلف آلاينده هاي آلي و معدني آب و فاضلاب را حذف يا به حداقل برساند. از اين رو اين روش كاربرد گسترده اي در كنترل آلودگي در محيط هاي آبي دارد. تكنولوژي جذب سطحي به موفيت هاي خوبي در زمينه حذف انواع مختلف آنيون هاي غيرآلي از قبيل فلورايد، نيترات، برومايد، پركلرات، از آب با استفاده از جاذب هاي مختلف، دست يافته است.
در جذب سطحی در تصفیه اب ، قيمت جاذب مصرفي از مهمترين عوامل در اقتصادي بودن فرايند مي باشد، بنابراين اكثر پژوهشگران سعي در ساخت و انتخاب يك جاذب ارزان قيمت در اين فرايند دارند. اخيرا كوشش هاي زيادي براي توسعه جاذب هاي سطحي جديد و بهبود جاذب هاي سطحي موجود انجام شده است در شكل جاذب هاي مختلف مورد استفاده براي حذف نيترات آورده شده است.
با ظهور فناوري نانو در عرصه هاي مختلف، براي حذف نيترات توسط جاذب ها نيز مطالعات وسيعي با استفاده از نانوجاذب ها انجام شده است كه به صورت زیر خلاصه شده است.
۱. نوع جاذب و نوع زئولیت:
نانو آلومينا
نتیجه:
نتايج نشان از پتانسيل نانوآلومينا براي حذف نيترات با غلظت بالا از منابع آبي دارد. ظرفيت جذب نانو آلومينا حدود 4.0 mg/gدر دماي 25درجه سانتيگراد
است. جذب نيترات توسط نانوآلومينا وابسته به pHاست و حداكثر حذف نيترات در pH=4.4اتفاق مي افتد.
۲. نوع جاذب و نوع زئولیت:
نانو ذره آهن صفر بر پايه زئوليت كلينوپتيوليت
نتیجه:
جاذب انعطاف پذيري زياد و فعاليت بالا براي حذف نيترات از محيط هاي آبي دارد. حذف نيترات با استفاده از اين جاذب شامل 3مرحله است:
- جذب نيترات روي سطح زئوليت
- واكنش اكسايش-كاهش بين سطح جاذب و يون نيترات
- جذب آمونيوم توسط زئوليت
۳. نوع جاذب و نوع زئولیت:
نانوجاذب هاي ني و پوشال نيشك
نتیجه:
نانوجاذب هاي ني و پوشال نيشكر اصلاح شده قابليت حذف يونهاي نيترات را دارا بوده و از بين دو جاذب ، نانو جاذب ني توانايي بيشتري در حذف نيترات دارد.
۴. نوع جاذب و نوع زئولیت:
نانو حفره سيليكايي -MCM 41
نتیجه:
نشان داد كه جاذب ميان حفره NH2 –NH-MCM-41مي تواند بعنوان جاذبي مناسب براي حذف آنيون هاي نيترات از محيط هاي آبي مورد استفاده
قرار گيرد. درصد حذف نيترات توسط اين جاذب برابر %75 مقدار جذب براي NH2 –NH-MCM-41برابر ١۵/٧۴ميلي گرم بر ليتر بدست آمد.
۵. نوع جاذب و نوع زئولیت:
نانو كامپوزيت سیلیس نقره
نتیجه:
استفاده از فرايند Tio2‐Ag/uvكارايي نسبيتا خوبي در حذف نيترات دارد در صورتي كه استفاده از نانو ذره در شرايط تاريكي و پرتوفرابنفش به تنهايي براي حذف نيترات كارايي زيادي ندارد. حضور يون هاي سولفات و كلرايد در محيط آبي، كارايي حذف نيترات را كاهش مي دهد. كارايي اين روش در شرايط بهينه برابر 95/5درصد است.
در فرايند جذب سطحی در تصفیه اب ، قيمت جاذب مصرفي از مهمترين عوامل در اقتصادي بودن فرايند مي باشد، بنابراين اكثر پژوهشگران سعي در ساخت و انتخاب يك جاذب ارزان در اين فرايند دارند. بنابراين استفاده از جاذب هاي طبيعي، ارزان قيمت و سازگار با محيط زيست يك روش رو به گسترش مي باشد. همچنين استفاده از نانوجاذب ها، با توجه به توانمندي هاي فراوان نانو فناوري در حذف و كنترل آلودگي هاي محيطي و تصفيه و جلوگيري از انتشار آنها به عنوان يك تكنولوژي سبز و ابزار موثري براي دستيابي به توسعه پايدار در نظر گرفته مي شود
