مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقاله تعیین خصوصیات زئولیت کلینوپتی لولایت منطقه سمنان در حذف نیتروژن آمونیاکی ازپساب
علیرضا رحمانی - عضو هیات علمی گروه بهداشت محیط- دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی هم
امیرحسین محوی - عضو هیات علمی گروه مهندسی بهداشت محیط- دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم
علیرضا مصداقی نیا (شناسه پژوهشگر - Researcher ID: ۱۹۳۵)
گروه مهندسی بهداشت محیط - دانشکده بهداشت- دانشگاه علوم پزشکی تهران
چکیده مقاله:
نیتروژن بشکل یون آمونیوم از جمله ترکیبات موجود در فاضلاب و پسابهای صنعتی مختلف می باشد. آزاد شدن این مواد در محیط مشکلات پیچیده ای را ایجاد می نماید که لزوم تصفیه و حذف آن را ضروری می سازد. استفاده از فرآیند تبادل یون با بکارگیری زئولیت طبیعی کلینوپتی لولایت از جمله روشهای مطرح در حذف این ماده می باشد. در این تحقیق که یک مطالعه کاربردی است خصوصیات زئولیت کلینوپتی لولایت منطقه سمنان با هدف حذف آمونیوم از پساب تعیین گردید. نمونه های مورد تحقیق از معادن سمنان جمع آوری و پس از آسیاب نمودن بکمک الک های استاندارد در مش های 20 و 30 و 40 دانه بندی شدند. بمنظور حالت دادن به زئولیت نمونه ها ابتدا در محلول سولفات آمونیوم و در ادامه در محلول کلرور سدیم قرار داده شد. نتایج حاصله از آزمونهای ناپیوسته بر روی نمونه های حالت داده شده ظرفیت تبادل یون را برای ذرات با مش 20 ، 30 و 40 بطور متوسط بین 6/65 تا 16 میلی گرم آمونیوم در گرم وزن زئولیت نشان میدهد. در بررسی الگوی جذب نیز مشخص گردید که تمایل تبادل نمونه با کاتیون آمونیوم از ایزوترم فرندلیخ پیروی می نماید. در آزمونهای انتخاب پذیری زئولیت کلینوپتی لولایت برای کاتیونها تمایل جذب این ماده نیزبه ترتیب برای کاتیونهای پتاسیم- آمونیوم- سدیم-کلسیم و منیزیم بدست آمد.در آزمونهای پیوسته برای دانه بندی های انتخاب شده ظرفیت تبادل کل و تا نقطه شکست زئولیت برای آمونیوم به ترتیب 16/31 تا 19/5 و 7/61 تا 11/23 میلی گرم در گرم وزن زئولیت بدست آمد. نتایج حاصل از احیای شیمیایی ستون اشباع با استفاده از محلول کلرور سدیم نیز راندمان بین 95 تا 98 درصد را نشان میدهد. از آنجائیکه در غالب موارد تصفیه خانه های فاضلاب موجود در کشور تنها برای جداسازی مواد آلی کربناته طراحی شده اند و آمونیوم در پساب کماکان وجود دارد، بکارگیری روش تبادل یون با استفاده از زئولیت کلینوپتی لولایت می تواند با حداقل هزینه باعث حذف کامل آمونیوم از پساب گردد.
کلیدواژه‌ها:
تصفیه فاضلاب- آمونیوم- تبادل یون- زئولیت- کلینوپتی لولایت

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تبادل یون می‌تواند یک فرایند مناسب رشد و ترقی برای حذف آرسنیک از آبهای طبیعی باشد. ملاحظات طراحی برای حذف آرسنیک بوسیله‌ی تبادل یون شامل موارد زیر می‌شود:

1)     مرحله‌ی اکسیداسیون آرسنیک

2)     نوع رزین

3)     غلظت یون زمینه و نوع یون

4)     زمان تماس بستر خالی

5)     میزان و قدرت بازیاب

6)      تصفیه و استفاده‌ی مجدد پساب. 

As(V) در محدوده‌ی pH آبهای طبیعی، 6 تا 9، به صورت   تک ظرفیتی و  دو ظرفیتی وجود دارد. در صورتی که As(III) در آب وجود داشته باشد، معمولا به صورت یک گونه‌ی خنثی وجود دارد، نمی‌توان آن را به وسیله‌ی روش تبادل یونی حذف کرد، بلکه باید نخست آن را به As(V) اکسید کرد و سپس با روش تبادل یونی آن را حذف نمود. برای آبهای با غلظت TDS کمتر از حدود 500 میلی‌گرم بر لیتر و غلظت سولفات کمتر از 120 میلی‌گرم بر لیتر، تبادل یون آنیونی می‌تواند از نظر اقتصادی روش جذابی برای حذف آرسنیک باشد. در غلظتهای TDS و سولفات پایین، رقابت برای محلهای تبادل رزین با آرسنیک کم است و می‌توان به ظرفیت تبادل مورد نیاز برای حذف آرسنیک رسید. با این حال برای آبهای با غلظتهای TDS و سولفات بالا، تبادل یون ممکن است یک فرایند قابل رشد و ترقی نباشد. برای آبهای با pH و قلیاییت بالا و سولفات پایین، As(V) را می‌توان به طور موثری توسط یک رزین تبادل یون آنیونی در شکل کلرید تصفیه نمود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب