حذف فسفات از آب و پساب با استفاده از پودر اسکلت داخلی سپیا (ماهی مرکب) به‌عنوان یک جاذب طبیعی

تخلیه یون فسفات از فاضلاب شهری و صنعتی به پیکره آبی باعث رشد بی‌رویه جلبک‌ها می‌شود. هدف از این پژوهش بررسی حذف فسفات از محلول‌های آبی با استفاده از پودر اسکلت داخلی سپیا (ماهی مرکب) به‌عنوان یک جاذب طبیعی زیستی، ارزان و غیرسمّی است. این پژوهش در یک سیستم بسته انجام شد. اسکلت داخلی سپیا با آب مقطر شسته شد. سپس در دمای 80 درجه سلسیوس خشک و به‌وسیله آسیاب کاملاً پودر شد. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی جاذب با استفاده از دستگاه‌های پارتیکل سایزر، میکروسکوپ نیروی اتمی، طیف‌سنجی مادون قرمز و فلورسانس اشعه ایکس تعیین شد. تأثیر متغیرهای مؤثر بر حذف فسفات مانند pH، مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه فسفات وسرعت اختلاط بهینه شدند. همچنین برای ارزیابی داده‌ها از مدل‌های ایزوترم (لانگمیر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین رادشکویچ) و مدل‌های سینتیک شبه‌مرتبه اول و شبه‌مرتبه دوم استفاده شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد که بیشترین درصد حذف در pH برابر با 5، مقدار جاذب 5 گرم در لیتر و زمان تماس 10 دقیقه در غلظت اولیه 10 میلی‌گرم در لیتر فسفات مشاهده می‌شود. با استفاده از پودر سپیا تحت شرایط بهینه، یون فسفات موجود در نمونه‌های آبی در غلظت 10 میلی‌گرم در لیتر با بازدهی بیش از 99 درصد حذف شد. نتایج حاصل نشان داد که مدل ایزوترم فروندلیچ بهتر از سایر مدل‌ها داده‌های به‌دست آمده از این پژوهش را توضیح می‌دهد و نشانگر جذب یون فسفات در یک سطح ناهمگن است. با استفاده از مدل لانگمیر، بیشینه ظرفیت جذب برای فسفات، 02/68 میلی‌گرم بر گرم به‌دست آمد. همچنین مدل سینتیکی حذف فسفات از مدل شبه‌مرتبه دوم پیروی کرد. مقدار درصد حذف فسفات از نمونه‌های حقیقی آب رودخانه و آب زهکشی، بیش از 98 درصد به‌دست آمد که نشان‌دهنده توانایی مناسب این جاذب زیستی و ارزان قیمت در حذف این آلاینده از محلول‌های آبی است.

کلیدواژه ها:

حذف فسفات ، جاذب طبیعی ، اسکلت داخلی سپیا ، ماهی مرکب ، آب و پساب