دوره 13، شماره 2، 1396 (شماره در حال تکمیل):164-169

شبیه‌سازی سینتیک ستون‌های کربن فعال گرانولی (GAC) در جذب کروم شش ظرفیتی از جریان پیوسته آب

حسن خرسندي, سیما کریم‌زاده, آمانج ساعد موچشی

چکیده


مقدمه: با توجه به اثرات سرطان‌زایی و جهش‌زایی و عوارض کلیوی، کبدی و ریوی کروم شش ظرفیتی، بررسی روش‌های حذف آن از آب آشامیدنی ضروری می‌باشد. در این میان، هرچند فرایند جذب سطحی به عنوان یکی از روش‌های مؤثر در حذف کروم معرفی شده، اما تاکنون مطالعه‌ای داخلی در مورد شبیه‌سازی فرایند جذب سطحی با کربن فعال گرانولی (Granular activated carbon یا GAC) در حذف کروم شش ظرفیتی با استفاده از مدل Bohart-Adams صورت نگرفته است. از این‌رو، هدف از انجام پژوهش حاضر، شبیه‌سازی سینتیک ستون‌های GAC در جذب کروم شش ظرفیتی از جریان پیوسته آب بود.

روش‌ها: در این مطالعه تجربی- مداخله‌ای، برای تعیین ضریب سرعت و ظرفیت جذب ستون‌های GAC در حذف کروم شش ظرفیتی از جریان پیوسته آب، از مدل Bohart-Adams استفاده شد. در این راستا، سه ستون GAC در مقیاس آزمایشگاهی با عمق بستر 31، 45 و 62 سانتی‌متر در بارگذاری‌های 41/1، 43/2 و 85/3 میلی‌لیتر بر سانتی‌متر مربع در دقیقه برای تصفیه جریان پیوسته آب حاوی 20 میلی‌گرم بر لیتر کروم شش ظرفیتی، مورد بهره‌برداری قرار گرفت. زمان کارکرد ستون‌ها تا لحظه تأمین حداکثر غلظت قابل قبول کروم در آب خروجی در نظر گرفته شد. برای تعیین غلظت کروم از روش استاندارد دی‌فنیل کاربازاید استفاده گردید.

یافته‌ها: با تغییر عمق ستون‌های GAC از 31 به 62 سانتی‌متر، مدت سرویس‌دهی آن‌ها به ازای بار سطحی 41/1 میلی‌لیتر بر سانتی‌متر مربع در دقیقه جهت تصفیه جریان پیوسته آب حاوی 20 میلی‌گرم بر لیتر کروم شش ظرفیتی، از 5/2 به 6 ساعت افزایش یافت. با افزایش بار سطحی به 85/3 میلی‌لیتر بر سانتی‌متر مربع در دقیقه، مدت سرویس‌دهی ستون‌های مذکور به ترتیب 5/0 و 5/1 ساعت کاهش یافت. با تغییر بار سطحی از 41/1 به 85/3، ظرفیت جذب هر لیتر از ستون‌ها، از 31/191 به 57/148 میلی‌گرم بر لیتر کروم کاهش پیدا کرد. این روند با تغییر ضریب سرعت جذب GAC از 005/0 به 01/0 میلی‌گرم بر لیتر در دقیقه مطابقت داشت.

نتیجه‌گیری: ستون‌های GAC قادر هستند جریان پیوسته آب حاوی 20 میلی‌گرم بر لیتر کروم شش ظرفیتی را در حد تأمین استانداردهای مربوط تصفیه نمایند.


واژگان کلیدی


آب آشامیدنی؛ سینتیک؛ کربن فعال؛ کروم

تمام متن:

PDF