کارایی جاذب پودر زیتون در حذف یون کروم از محلول های آبی باروش جریان پیوسته

نوع مقاله: مقاله اصلی

نویسندگان

1 دانشجوی گرایش آبیاری و زهکشی، گروه آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

بحران آب در دهه اخیر به یکی از معضلات جوامع بشری تبدیل‌شده است. نیاز به تأمین و توسعه منابع آب جهت حفظ و گسترش منبع آبی امری ضروری است. انتشار فلزات سنگین در محیط‌زیست ناشی از صنعتی شدن و شهرنشینی، یک مسئله نگران‌کننده در سراسر جهان است. این آلاینده‌ها به دلیل سمیت زیاد، غیرقابل تجزیه بودن و اثرات تجمعی موردتوجه محققین می‌باشند. در این پژوهش، جذب کروم شش ظرفیتی در حالت جریان پیوسته با استفاده از ستون بستر ثابت از پودر زیتون‌تلخ مطالعه و عملکرد ستون جاذب با تغییر متغیرهای دبی و غلظت کروم ورودی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که منحنی شکست ستون جاذب به متغیرهای مطالعه شده وابسته است. نتایج همچنین نشان داد که کل مقدار یون کروم جذب‌شده و ظرفیت جذب ستون با افزایش دبی کاهش‌یافته و با افزایش غلظت کروم ورودی افزایش می‌یابد. بیش‌ترین یون کروم جذب‌شده در شرایط دبی 4 میلی‌لیتر در دقیقه و غلظت 07/0 میلی‌گرم در لیتر به‌دست آمد که حذف 85 درصد را نشان داد. از این‌رو، جاذب تهیه‌شده از پودر زیتون به‌دلایل فراوانی آن در طبیعت، هزینه پایین آماده‌سازی، سادگی در روش تهیه، سازگاری با محیط‌زیست و دارا بودن ظرفیت جذب کروم از محلول‌های آبی می‌تواند به‌عنوان یک جاذب ارزان در حذف این یون مورداستفاده قرار گیرد. پیشنهاد می‌شود روش جریان پیوسته با پارامترهای به‌دست‌آمده در این مطالعه در فرآیند تصفیه شیمیایی آب و فاضلاب موردبررسی قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Adsorption Efficiency of Olive Powder in Removal of Chromium Ions from Aqueous Solutions using Continuous Flow Method

نویسندگان [English]

  • Samira Mansuri Chemeh 1
  • Ali Shahidi 2
  • Abas Khashei Siwaki 3
1 M.Sc. student of Irrigation and Drainage, Department of Watershed Management, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran
2 Associate Prof., Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran
3 Assist. Prof., Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran
چکیده [English]

Water crisis has become one of the mankind issues in recent decade. The need for supplying and developing water resources is a crucial task for conserving and extending water resources. Releasing of heavy metals in the environment caused by industrialization and urbanization is a worldwide concern. These pollutants have attracted the attention of researchers due to their high toxicity, non-degradability, and cumulative effects. In the present study, absorption of chromium (VI) was assessed in continuous flow mode using fixed bed column of dark olive powder and the performance of the adsorbent column was evaluated by changing the flow rate and initial chromium concentration. The results showed that the break curve of the adsorption column is depended on the variables studied. Moreover, the total amount of chromium ion adsorbed and the column adsorption capacity decreased with increasing flow rate but increased by increasing the concentration of initial chromium. The maximum chromium adsorbed was 85% at flow rate of 4 ml/min and Cr(VI) of 0.07 mg/l. Hence, the as-prepared olive powder adsorbent could be used as a cheap adsorbent for removal of chromium from aqueous media because of its natural abundance, low preparation cost, simple preparation methodology, compliance with environment and having high adsorption capacity. It is recommended that the continuous flow method with reference to the parameters optimized be used in the chemical treatment processes of water and wastewater.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Bitter Olive
  • " "Catchy
  • " "Continuous flow
  • " "Chromium
  • Fixed bed"

Ahmad Khan N., Subramaniam S. I. and Subramaniam P. (2004). Elimination of heavy metals from wastewater using agricultural wastes as adsorbents. Malaysian J. Sci., 23, 43-51.

 

Aksu Z. and Gonen F. (2004). Biosorption of phenol by immobilized activated sludge in a continuous packed bed: prediction of breakthrough curves. Proc. Biochem., 39, 599-613.

 

Baek K., Song S., Kang S., Rhee Y., Lee C., Lee B., Hudson S. and Hwang T. (2007). Adsorption kinetics of boron by anion exchange resin in packed column bed. J. Ind. Eng. Chem., 13(3), 452–456. 

 

Chalkesh Amiri M. (2007). Principles of water treatment. Arkan Press, Tehran [In Persian].

 

Dhir B. and Kumar R. (2010). Adsorption of heavy metals by salvinia biomass and agricultural residues. Int. J. Environ. Res., 4(3), 427-432.

 

Eilly W. W. (1977). Industrial water pollution control, the McGraw-Hill Series in Water Resources and Environmental Engineering. 3rd Ed. McGraw-Hill Higher Education. New York.

 

Farooq U., Kozinski J. A, Khan M. A. and Athar M. (2010). Biosorption of heavy metal ions using wheat based biosorbents – A review of the recent literature. Bioresour. Technol., 101(14), 5043-5053.

 

Gadd G. M. (1978). Bioremedial potential of microbial mechanisms of metal mobilization and immobilization. Curr. Opin. Biotechnol., 11, 271-279

 

Gadd G. M. and Griffiths A. J. (1978). Microorganisms and heavy metal toxicity. Microb. Ecol., 4, 303317.

 

Khaleghi M. (2012). Assessing the adsorption kinetic behavior on some of the chemical elements of unconventional waters using tire chips in porous media. M.Sc. Dissertation in Agriculture Engineering, Faculty of Agriculture, Isfahan Industry University [In Persian].

 

Khazaei A., Mosavian M. and Ali Abadi M. (2007). Removal of chromium from aqueous media using agricultural wastes. Iran Applied Geology Congress, Tehran [In Persian]. 

 

Ko D. C. K., Porter J. F. and McKay G. (2000). Optimized correlations for the fixed bed adsorption of metal ions on bone char. Chem. Eng. Sci., 55, 5819–5829.

 

Malkoch T. (2006). Adsorption of cadmium from aqueous solutions by perlite. J. Hazard. Mat., 94, 291– 303.

 

Miralles N, Valderrama C, Casas I, Martines M. and Florido A. (2010). Cadmium and lead removal from aqueous solution by grape stalk wastes: modeling of a fixed - bed column. J. Chem. Eng., 55(9), 3548-3554.

 

Mozaffarian K., Madayeni S.and khoshnodi M. (2006). Evaluating the performance of the reverse osmosis process to remove arsenic from water. Journal of Water and Wastewater 60,28-22.

 

Nameni M., Alavi Moghadam M. and Arami M. (2007). The study of sorption equilibrium of chromium(VI) from aqueous media using rice husk. J. Environ. Sci. Technol. 10(4), 184-195.

 

Ngah W.S.W. and Hanafiah M.A.K.M. (2008). Removal of heavy metal ions from wastewater by chemically modified plant wastes as adsorbents: A review.  Bioresour. Technol., 99(10), 39353948.

 

Nidheesh P.V., Gandhimathi R.S., Ramesh T. and Singh T.S.A. (2012). Adsorption and desorption characteristics of crystal violet in bottom ash column. J. Urban Environ. Eng., 6, 18-29.

 

Nik Azar M., Jani H. A. and Haghighi A. (2009). The removal of mercury from aqueous solutions by wheat husk. J. Environ. Sci. Technol., 11(2), 111-118.

 

Nouri L, Ghodbane I, Hamdaoui O, Chiha M. (2007). Batch sorption dynamics and equilibrium for the removal of cadmium ions from aqueous phase using wheat bran. J. Hazard. Mat., 149(1), 115–125.

 

Padmesh T. V. N., Vijayaraghavan K., Sekaran G. and Velan M. (2005). Batch and column studies on biosorption of acid dyes on fresh water macro alga Azollafiliculoides. J. Hazard. Mat., 125, 121129.

 

Sivakumar P. Palanisamy P. N. (2009). Adsorption studies of basic Red 29 by a non-conventional activated carbon prepared from Euphorbia antiquorum L. Int. J. Chem. Technol. Res., 1, 502-510.

 

Tchobanoglous, G., Burton, F.L., Stensel, H.D., 2003. Wastewater engineering: Treatment and Reuse[Hardcover]. Fourth Edition. McGraw-Hill. New York.

 

Tewari N., Vasudevan P. and Guha B. K. (2005). Study on biosorption of Cr(VI) by Mucorhiemalis. Biochem. Eng. J., 23, 185-192

 

Zho M. (2004). Adsorption characteristics of wheat bran towards heavy metal cations. Sep. Pur. Technol., 38(3), 197-207.