کاربرد ضایعات معدنی دولومیت به عنوان جاذب رنگ از محلول های آبی
چکیده
وضع قوانین سخت زیست محیطی توسط دولت ها و ملاحظات اقتصادی موجب معطوف شدن توجه زیادی به جداسازی آلاینده ها از پساب های صنعتی گشته است. فاضلاب های صنایع نساجی دارای حجم زیاد و از نظر کیفیت بسیار آلوده و متفاوت هستند و به همین دلیل از شرایط تصفیه پیچیده و مشکلی برخوردار می باشند. روش های تصفیه متعددی مانند انعقاد و لخته سازی، اکسیداسیون، فیلتراسیون غشایی، تبادل یونی، تصفیه الکتروشیمیایی و جذب برای فاضلاب های رنگی مورد استفاده قرار می گیرد که انتخاب بهترین گزینه به غلظت رنگ در آب و هزینه های تصفیه بستگی دارد. استفاده از جاذب ها، به دلایل اقتصادی و سهولت در بهره برداری، یکی از گزینه های مناسب برای کاهش و حذف رنگ است. برای اقتصادی تر نمودن فرآیند جذب، امروزه توجه به گزینه های طبیعی ارزان قیمت معطوف شده است. این جاذب ها به طورکلی شامل ضایعات و محصولات جانبی صنایع، مواد زائد طبیعی و جاذب های با منشأ کشاورزی می باشند. هدف اصلی این تحقیق مطالعه عملکرد ضایعات معدنی به عنوان جاذب برای رنگ بود. در این راستا دولومیت ناشی از ضایعات صنایع سنگ به عنوان یک جاذب ارزان قیمت معدنی برای حذف رنگ استفاده شد. به منظور بهینه سازی و بررسی عوامل مختلف بر روی میزان جذب، چهار عامل اصلی: غلظت اولیه رنگینه(در محدوده 50 تا mg/l200)، ph اولیه محلول(در محدوده 2 تا 8)، سرعت اختلاط(در محدوده 50 تا rpm200) و دز جاذب اضافه شده(در محدوده 2 تا g/l8) در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. به جهت کاهش تعداد آزمایش های مورد نیاز و صرفه جویی در هزینه و زمان و فراهم آوردن بررسی سهم هریک از عوامل مذکور از روش طراحی آزمایش های تاگوچی استفاده شد و با استفاده از این روش و با کاربرد آرایه متعامد l16 شرایط بهینه برای حذف رنگ تعیین شد. ایزوترم جذب فروندلیچ بهترین توصیف کننده فرآیند جذب در حالت تعادل برای رنگینه های استفاده شده است و عمده جذب در دقایق ابتدایی صورت می گیرد. در شرایط بهینه، کارایی حذف رنگ برای رنگ acid red 88 بر دولومیت سوخته(با غلظت اولیه mg/l50، ph اولیه 6، سرعت اختلاط rpm200 و دز جاذب g/l8)؛ برای رنگ acid red 88 بر کربن فعال(با غلظت اولیه mg/l200، ph اولیه 2، سرعت اختلاط rpm100 و دز جاذب g/l4)؛ برای رنگ reactive red 29 بر دولومیت سوخته(با غلظت اولیه mg/l50، ph اولیه 2، سرعت اختلاط rpm200 و دز جاذب g/l6) و برای رنگ disperse red 151 بر دولومیت سوخته(با غلظت اولیه mg/l100، ph اولیه 4، سرعت اختلاط rpm200 و دز جاذب g/l8) بیش از %99 به دست آمد که نشان دهنده کارایی بالای دولومیت سوخته در حذف رنگ است. با توجه به نتایج به دست آمده از آنالیز واریانس، تمام عوامل(متغیرهای) مورد مطالعه در کارایی حذف رنگ معنادار هستند، ولی برای جذب رنگ acid red 88 بر کربن فعال، دز جاذب در سطوح مورد بررسی اثر معناداری بر کارایی حذف رنگ ندارد. اثر ph نیز به دلیل خاصیت قلیایی دولومیت سوخته بر حذف رنگ توسط این جاذب ناچیز است. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، می توان چنین اظهار داشت که ضایعات دولومیت سوخته تقریباً قادر به حذف(با بازدهی بیش از 99%) غلظت رنگینه های اسیدی، دیسپرس و راکتیو از محیط های آبی می باشند و لذا می توانند به عنوان گزینه ای ارزان، به جای جاذب های متداول مثل کربن فعال، در تصفیه آب های آلوده به رنگ مورد استفاده قرار گیرند.