شبیه سازی سینتیک ستون های کربن فعال گرانولی (GAC) در جذب کروم شش ظرفیتی از جریان پیوسته آب

مقدمه: با توجه به اثرات سرطان زایی و جهش زایی و عوارض کلیوی، کبدی و ریوی کروم شش ظرفیتی، بررسی روش های حذف آن از آب آشامیدنی ضروری می باشد. در این میان، هرچند فرایند جذب سطحی به عنوان یکی از روش های موثر در حذف کروم معرفی شده، اما تاکنون مطالعه ای داخلی در مورد شبیه سازی 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 این رو، هدف از انجام پژوهش حاضر، شبیه سازی سینتیک ستون های GAC در جذب کروم شش ظرفیتی از جریان پیوسته آب بود.روش ها: در این مطالعه تجربی- مداخله ای، برای تعیین ضریب سرعت و ظرفیت جذب ستون های 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 ۳۱، ۴۵ و ۶۲ سانتی متر در بارگذاری های ۴۱/۱، ۴۳/۲ و ۸۵/۳ میلی لیتر بر سانتی متر مربع در دقیقه برای تصفیه جریان پیوسته آب حاوی ۲۰ میلی گرم بر لیتر کروم شش ظرفیتی، مورد بهره برداری قرار گرفت. زمان کارکرد ستون ها تا لحظه تامین حداکثر غلظت قابل قبول کروم در آب خروجی در نظر گرفته شد. برای تعیین غلظت کروم از روش استاندارد دی فنیل کاربازاید استفاده گردید.یافته ها: با تغییر عمق ستون های GAC از ۳۱ به ۶۲ سانتی متر، مدت سرویس دهی آن ها به ازای بار سطحی ۴۱/۱ میلی لیتر بر سانتی متر مربع در دقیقه جهت تصفیه جریان پیوسته آب حاوی ۲۰ میلی گرم بر لیتر کروم شش ظرفیتی، از ۵/۲ به ۶ ساعت افزایش یافت. با افزایش بار سطحی به ۸۵/۳ میلی لیتر بر سانتی متر مربع در دقیقه، مدت سرویس دهی ستون های مذکور به ترتیب ۵/۰ و ۵/۱ ساعت کاهش یافت. با تغییر بار سطحی از ۴۱/۱ به ۸۵/۳، ظرفیت جذب هر لیتر از ستون ها، از ۳۱/۱۹۱ به ۵۷/۱۴۸ میلی گرم بر لیتر کروم کاهش پیدا کرد. این روند با تغییر ضریب سرعت جذب GAC از ۰۰۵/۰ به ۰۱/۰ میلی گرم بر لیتر در دقیقه مطابقت داشت.نتیجه گیری: ستون های GAC قادر هستند جریان پیوسته آب حاوی ۲۰ میلی گرم بر لیتر کروم شش ظرفیتی را در حد تامین استانداردهای مربوط تصفیه نمایند.

کلیدواژه ها:

آب آشامیدنی ، سینتیک ، کربن فعال ، کروم