بررسی مقدار جذب کروم شش ظرفیتی از محلول‌های آبی با استفاده از پودر مخروط کاج و کربن فعال حاصل از آن

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری منابع آب، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.

2 دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: کروم شش ظرفیتی از جمله فلزات سنگین سمی و قابل حل در آب است که هم از طریق سیستم گوارش و هم از طریق پوست در بدن انسان جذب و ذخیره می­گردد. میزان کروم در آب شرب شهر بیرجند بیش از حد مجاز است، لذا مطالعه حاضر با هدف بررسی امکان حذف کروم شش ظرفیتی با استفاده از پودر و کربن مخروط کاج و مقایسه این دو جاذب با یکدیگر انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه برای محاسبه کارایی حذف (Re)، پارامتر­های زمان تماس، pH، غلظت اولیة کروم شش ظرفیتی در محلول، غلظت جاذب بر میزان جذب این فلز و اثر دما بررسی شد. آزمایش‌ها به صورت ناپیوسته بر روی شیکر انجام گرفت.
یافته‌ها: میزان جذب کروم به میزان قابل توجهی به pH محلول بستگی دارد و بیشترین میزان جذب زمانی حاصل شد که pH محلول در محدوده 3 برای پودر و 1 برای کربن مخروط کاج قرار داشت. حداکثر حذف کروم شش ظرفیتی برای پودر مخروط کاج 96/5 درصد و برای کربن حاصل از آن 93/958 درصد بود. بر اساس نتایج، جذب یون محلول کروم شش ظرفیتی از طریق جاذب­های مورد استفاده در این پژوهش، از مدل ایزوترمی لانگمیر به خوبی تبعیت می­کند.
نتیجه‌گیری: بیشترین میزان جذب کروم، توسط پودر مخروط کاج بود و می­توان از مخروط کاج به عنوان یک روش مؤثر و ارزان ‌قیمت در جهت حذف کروم شش ظرفیتی از پساب­های آلوده استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The survey of chromium (VI) Adsorption from aqueous solutions by powder and activated Carbon Pine Cones

نویسندگان [English]

  • Fahimeh Sharifan 1
  • Ali Shahidi 2
  • Abbas Khashei 2
1 Ph.D. student of Water Resources Engineering, School of Agriculture, University of Birjand, Iran.
2 Associate Professor,Department of Water Engineering, School of Agriculture, University of Birjand, Iran.
چکیده [English]

Background& objective: The hexavalent chromium is a toxic and water-soluble heavy metal that is absorbed and stored through the digestive system and through the skin in the human body. That amount is exceeded in drinking water in Birjand. So the purpose of this studies, Process about remove the hexavalent chromium by using from pine fruit powder, carbon and compare to each other.
Methods: In this research, for Calculate removal efficiency (Re), Parameters of contact time, pH, adsorbent dose, initial Cr (VI) concentration and Temperature was studied. Experiments were intermittently performed in batch reactor on Shaker.
Results: The results showed that the absorption of chromium significantly depends on the pH of the solution and the absorption rate in the range of 3 for powder and 1 for carbon was achieved when the pH of the solution. The maximum removal of Cr (VI) for pine fruit powder is 96/5 % and for activated Carbon Pine Cones is 93/958%. The results indicate that the soluble chromium ions through the absorbent used in this study, as well as follow the Langmuir isotherm model.
Conclusion: The most remove of the hexavalent chromium happened by pine fruit powder and Pine cones can be used as an effective and inexpensive method to remove of the hexavalent chromium from contaminated wastewater.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Absorption efficiency
  • Activated Carbon
  • Chromium (VI)
  • Isotherm
  • Pine fruit powder
1. Abou EL, Reash YG, Otto M, Kenawy IM, Ouf A M. Adsorption of Cr (VI) and As (V) ions by modified magnetic chitosan chelating resin. INT J BIOL MACRO MOL. 2011; 2907:1-10.

2. Ahmad Khan N, Ibrahim SH, Subramaniam P. Elimination of Heavy Metals from Wastewater Using Agricultural Wastes as Adsorbents. Malaysian Journal of Science. 2004; VOL 23, pp. 43 – 51.

3. Ahmadiyan F. Removal of Hexavalent Chromium from wastewater using iron oxide nanoparticles and nano-filtration process. [Ms. Thesis]. Faculty of Engineering. Islamic Azad University. Quchan; 2011. (Persion)

4. Ameri A, Mirzayi F. Enzymatic removal of phenolic contaminants from industrial wastewater. Journal of Water and Wastewater. 2013; 68:2-8. (Persion)

5. APHA. AWWA. WPCF. Standard methods for Examination of water and Wastewater: 21th ed. Washington D.C, USA. 2005; 3: 67-68.

6. Barghaei M, Hasani A, Yazdan bakhsh H, Shahangiyan M. The study of the efficiency of natural adsorbents (Coal Pine, Kaolinite, Coalwood, Activated Carbon and Sawdust) in the removal of detergent. Environmental science and technology. 2007; 12(4). (Persion)

7. Cavaseno V. Industrial wastewater and solid waste engineering. NEW YORK: Chemical Engineering. 1980;405P.

8. Freundlich HMF. Uber die adsoption in losungen, Zeitschrift fur physikslische Chemie. 1906; 470-57:385.

9. Garg VK, Gupta R, Kumar R, Gupta RK. Adsorption of chromium from aqueous solution on treated sawdust. Bioresour Technol. 2004; 92:79-81.

10. Ghaneian M, Jamshidi B, Amrollahi M, Dehvari M, Taghavi  M. Application of biosorption process by pomegranate seed powder in the removal of hexavalent chromium from aquatic environment. Koomesh. 2014; 15(2):206-211. (Persion)

11. Khazaei A. Remove Chrome using agricultural waste. [Ms. Thesis]. Faculty of Engineering. Islamic Azad University, Quchan; 2007. (Persion)

12. Langmuir I. The constitution and fundamental properties of solids and liquids. J Am Chem Soc.  1916; 95-38:2221.

13. Mansori S, Shahidi A, Khashei siuki A. Study chromium removal from wastewater samples by the bitter fruit of the olive tree decoration a natural adsorbent. [M.SC Thesis]. Iran. University of Birjand; 2016. (Persion)

14. Nameni M, Alavi S, Arami M. Rice Bran is a natural absorbent suitable for removing chromium from drinking water. Environmental science and technology. 2011; 15:45-55. (Persion)

15. Nouri Sepehr M, Taghva M, Zarabi M. The capability of raw potato pulp and bugs corrected with hydrogen peroxide and magnesium chloride in the removal of toxic hexavalent chromium from solutions Sntytyk. Journal of Alborz University of Medical Sciences. 2013; 4:253-260. (Persion)

16. Rao R A, Rehman F. Adsorption Studies on Fruits of Gular (Ficus glomerata): Removal of Cr (VI) from Synthetic wastewater. Journal of Hazardous Materials. 2010; 181: 405-412.

17. Taheriyan P, Najafi M, Shahidi A. Study of chromium removal from wastewater in a fixed bed and a movable column of  absorbent natural Grape leaves. [M.SC Thesis]. Iran. University of Birjand. 2015. (Persion)

18. Yuan P, Liu D, Fan M, Yang D, Zhu R, Ge F. Removal of Hexavalent Chromium from Aqueous Solution by the Diatomite-supported/unsupported magnetite. J Hazardous Mat. 2010; 73:614-21.

19. Zongo I, Leclerc J P, Maïga H A, Wethe J, Lapicque F. Removal of Hexavalent Chromium from Industrial Wastewater by Electrocoagulation: A comprehensive comparison of Aluminum and Iron Electrodes. Sep Puri Technol. 2009; 66: 159-166.