حذف کادمیوم از پساب با استفاده از جاذب طبیعی لوفا و بررسی نتایج روش ارائه شده در مدل سازی جابجایی و پراکندگی آلاینده ها در رودخانه
چکیده
ظرفیت مناسب لوفا بدون نیاز به اصلاح، به عنوان جاذب طبیعی در حذف کادمیوم از محلول های آبی، به خوبی در این تحقیق نشان داده شد. بطوریکه نتایج مهم این تحقیق به شرح زیر قابل ارائه می باشند: حذف کادمیوم از محلول های آبی به شدت به ph محلول، مقدار جاذب و غلظت اولیه کادمیوم وابسته است. ماکزیمم ظرفیت جذب در ph برابر 7 به دست آمد. همچنین افزایش در مقدار جاذب به علت افزایش متناظر در سایت های جذبی به افزایش جذب کادمیوم منجر می شود. هر دو مدل فروندلیچ و لانگمیر برای توصیف داده ها و برآورد پارامترهای مدل مناسب است. مدل لانگمیر با داده های جذب مطابقت بیشتری داشته و ظرفیت جذب تک لایه ای (q_0) براساس این مدل 711/6 میلی گرم در گرم در شرایط بهینه (ph برابر 7، مقدار جاذب برابر 05/1 گرم در هر 200 میلی لیتر محلول و زمان تماس 60 دقیقه) به دست آمد. بنابراین فرآیند جذب کارآمد بوده و دارای ماهیت فیزیکی است. مطالعات ستونی نشان داد که جذب یون های کادمیوم بر روی لوفا بستگی به سرعت جریان و غلظت کادمیوم ورودی دارد و داده ها به خوبی با مدل آدامز-بوهارت مطابقت دارند. با مقایسه روش پیوسته و ناپیوسته، نتیجه می گیریم که روش ستونی به طور موثرتری از خاصیت اتصالی جاذب و کادمیوم بهره-برداری می کند. شبیه سازی جریان در رودخانه ها از جمله عواملی است که دارای پیچیدگی های زیادی می باشد. از جمله این پیچیدگی ها، غیریکنواخت بودن جریان و در برخی از رودخانه ها غیر پایدار بودن جریان است. همچنین مقاطع نامنظم در رودخانه باعث حاکم شدن شرایط هیدرولیکی متفاوت در مقاطع مختلف می-باشد و اطلاع از این شرایط از جمله ضروریات شبیه سازی می باشد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که تغییرات در دبی رودخانه اثرات معنا داری بر غلظت کادمیوم در ایستگاه هدف (شهر اهواز) دارد. با کاهش دبی، با توجه به کم تر شدن حجم آب، غلظت کادمیوم در آب رودخانه افزایش پیدا می کند که این افزایش در تمامی مقاطع رودخانه قابل رویت می باشد. سری های زمانی خروجی از نرم افزار mike11 بخوبی گویای این مطلب می باشد. با نگرش به تغییرات غلظت در پروفیل رودخانه (بررسی غلظت در مقاطع مختلف رودخانه در یک زمان) می توان زمان رسیدن آلودگی را به مقاطع مختلف بدست آورد. اولین پساب خروجی از کارخانه پس از زمان 5روز، به ایستگاه هدف در شهر اهواز می رسد. پساب های خروجی دیگر نیز همین روال را طی می کنند. با بررسی تغییرات غلظت در پروفیل رودخانه، با حرکت در مسیر جریان کاهش غلظت ناشی از پدیده پخش مشاهده می شود، بدین ترتیب که با حرکت به سمت پایین دست جریان، قله نمودار پایین تر آمده و با دخالت بیش تر پدیده پخش دامنه موج نمودار ها بازتر می شود که حاکی از پخش غلظت در مسیر جریان می باشد. قابلیت رودخانه کارون در رقیق نمودن آلاینده های ورودی به آن (با توجه به بزرگ بودن و دبی بالای این رودخانه) این نوید را می دهد که با اعمال روش های تصفیه بر روی پساب های خروجی از کارخانه ها و پایین آوردن غلظت آلاینده ها با استفاده از جاذب ها در محل کارخانه ها می توان این رودخانه را از خطر آلوده شدن به آلاینده های گوناگون کاهش داد. این امر علاوه بر استفاده از روش های مختلف تصفیه، نیازمند بررسی مداوم کارآیی این روش ها و نیز رصد نمودن وضعیت رودخانه با استفاده از مدل های مختلف می باشد.
