ارزیابی ویژگی ها و کاربرد جاذب حاصل از لجن تصفیه آب فعال شده در حذف سرب از نمونه های آبی

با توجه به رشد صنعت و افزایش نرخ ورود آلاینده ها به زیست کره، توجه متخصصان محیط زیست به آلاینده ها، تعیین مقدار و حذف آن بیشتر شده است. در این میان به دلیل ویژگی های منحصربه فرد فلزات و سمیت ویژه برخی از آنها، این دسته آلاینده ها به عنوان یکی از اولویت های بررسی پژوهشگران علوم محیطی قرار گرفته است. در این پژوهش یک روش جدید مبتنی بر فعال سازی لجن واحدهای تصفیه آب به عنوان جاذبی ارزان و در دسترس برای حذف یون های فلز سنگین سرب ارائه شد. جاذب فعال شده با روش های مختلف مانند طیف بینی مادون قرمز تبدیل فوریه، پراش پرتو ایکس، آنالیز سطح، میکروسکوپی الکترونی روبشی و فلوئورسانس اشعه ایکس شناسایی شد. در ادامه اثر عوامل مختلف مانند pH، زمان تماس، غلظت اولیه و دوز جاذب بر کارایی حذف سرب بررسی شد. سپس ایزوترم های جذبی (لانگمیر، فروندلیچ، تمکین) و سینتیک جذب (شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم) این فلز با جاذب ذکر شده بررسی شد. در ادامه بررسی اثر یون های بالقوه مزاحم بر روی جذب سرب بررسی شد. سپس پژوهش های واجذب و بررسی کاربرد روش در تصفیه نمونه های حقیقی انجام شد و در نهایت ظرفیت جذب و زمان جذب برای جاذب استفاده شده در این پژوهش و روش های گزارش شده مقایسه شد. شرایط بهینه به منظور به دست آوردن بیشترین کارایی حذف صورت به دست آمده عبارت اند از pH نمونه معادل ۵/۷، زمان جذب ۱۵ دقیقه، میزان جاذب ۳/۰ گرم، غلظت اولیه سرب ۲۰ میلی گرم در لیتر، دور همزن ۲۰۰ دور در دقیقه. نتایج بررسی ایزوترم های جذبی نشان داد که فرایند جذب از مدل لانگمیر تبعیت می کند و بیشینه ظرفیت جذب برابر با ۹/۵۴ میلی گرم بر گرم و ثابت لانگمیر برابر با ۹۷۳/۰ میلی گرم در  لیتر در این پژوهش به دست آمد. افزون بر این، بررسی ها نشان داد که فرایند جذب از سینتیک شبه مرتبه دوم تبعیت می کند. مقایسه ظرفیت جذب و زمان جذب جاذب های مختلف نشان داد که جاذب استفاده شده در این پژوهش بیشترین ظرفیت جذب و کمترین زمان جذب در مقایسه با سایر جاذب ها گزارش شد. پژوهش های واجذب نشان داد محلول ۲۵/۰ مولار هیدروکلریک اسید قادر است تا یون های سرب را با بازده ۹۸ درصد از جاذب جدا کند. به طور کل می توان نتیجه گرفت که لجن واحدهای تصفیه آب به عنوان جاذبی ارزان و در دسترس برای حذف یون های فلز سنگین سرب قابل استفاده است.

کلیدواژه ها:

فلزات سنگین ، سرب ، لجن واحدهای تصفیه آب ، حذف ، ایزوترم های جذبی و سینتیک