بررسی کارائی حذف یون های نیکل و کروم از پساب پالایشگاه پنجم شرکت گاز پارس جنوبی با استفاده از نانوذره تیتانیوم اصلاح شده با گروه های آمین

کروم شش ظرفیتی و نیکل دو ظرفیتی از مهمترین آلاینده های محیط زیست میباشند، به دلیل اثرات مخرب این فلزات سنگین و مشتقاتش بر سلامتی انسان ها و بهداشت محیط، توسعه روش های جدید مبتنی بر فناوری های نوین برای حذف آن از اهمیتی فوق العاده برخوردار است. لذا این مطالعه با هدف بررسی کارایی حذف کروم و نیکل از پساب صنعتی، با استفاده از نانوذرات تیتانیوم اصلاح شده (مطالعه موردی: پساب پالایشگاه پنجم پارس جنوبی) انجام شد. به منظور بهبود عملکرد جاذب، نانوذرات تیتانیوم با گروه آمین NH۲ اصلاح شد و نتایج به دست آمده از طیف FTIR، تصویر XRD و تصویر SEM، نشان داد که گروه آمین NH۲ عملکرد نانوذرات تیتانیوم را بهبود بخشیده و موجب افزیش کارایی جذب شده است. در این راستا علاوه بر محاسبه کارایی جاذب در نرخ حذف کروم شش ظرفیتی و نیکل دو ظرفیتی، تاثیر متغیرهای مقدار جاذب، غلظت اولیه یون، pH، دما و زمان تماس بر درصد حذف یون های کروم شش ظرفیتی و نیکل دو ظرفیتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کارایی حذف کروم و نیکل هر دو در دمای ۳۳۸ درجه کلوین و زمان ۳۰ دقیقه بهینه، با مقدار جاذب به ترتیب (۰/۸-۰/۹) گرم و pH= ۸، از پساب صنعتی به ترتیب (۹۲/۳-۹۹/۸) درصد میرسد. به منظور تعیین ثابت سرعت فرآیند جذب، داده های آزمایشگاهی با دو مدل سینتیکی شبه درجه اول، شبه درجه دوم مقایسه شد و مشاهده گردید که جذب کروم و نیکل توسط نانوذرات تیتانیوم اصلاح شده از معادله ی شبه درجه دوم پیروی میکند. بر اساس مطالعات ترمودینامیکی، فرآیند از نوع گرماگیر و به صورت خود به خودی بوده و مقادیر آنتالپی، مثبت به دست آمد. همچنین داده های آزمایشگاهی با ایزوترم های لانگمویر، فروندلیخ و دوبینین مطابقت داده شده و مشاهده گردید که جذب تعادلی برای جاذب، منطبق بر ایزوترم لانگمویر به ترتیب R۲ = ۰/۹۹۹- ۰/۹۹۸ میباشد. لذا نانوذرات تیتانیوم اصلاح شده میتواند به عنوان یک جاذب موثر برای حذف فلزات سنگین سمی از پساب صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

کروم شش ظرفیتی ، نیکل دو ظرفیتی ، نانوذرات تیتانیوم ، شرکت گاز پارس جنوبی ، ایزوترم