حذف کارآمد مس از محیط های آبی با استفاده از کربن فعال بهبود یافته با بیوسورفکتانت های رامنولیپیدی

هدف: یکی از چالشهای زیست محیطی صنایع مختلف، حذف فلزات سنگین از محیطهای آبی است. امروزه، استفاده از روش جذب سطحی به عنوان روشی کارآمد برای غلبه بر این چالش مورد توجه قرار دارد. اگر چه، مشخصات فیزیکی و شیمیایی جاذب از اهمیت ویژه ای برخوردار است.مواد و روش: در این پژوهش، کارایی یک نمونه زغال فعال بهبود یافته با بیوسورفکتانت های رامنولیپیدی به منظور حذف یونهای مس از محیط آبی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور، تاثیر برخی پارامترهای عملیاتی شامل نسبت جاذب به فلز (۵۰ تا ۲۰۰)، pH محیط (۴ تا ۱۰) و دور همزن (۱۰۰ تا ۳۰۰ دور در دقیقه) بر راندمان حذف مس در قالب یک طرح آزمایشی مرکب مرکزی بررسی گردید. نتایج مطالعات آزمایشگاهی با استفاده از مدلسازی آماری و تحلیل آنالیز واریانس مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج: تحلیل آماری نتایج نشان داد که تاثیر کلیه پارامترها بر کارایی جذب بارز بوده به نحوی که با افزایش نسبت جاذب به فلز و pH، و همچنین با کاهش دور همزن، راندمان افزایش یافت. در نتیجه بهینه سازی فرایند، راندمان حذف بیش از ۹۹% با نسبت جاذب به فلز ۲۰۰، pH محیط ۷ و دور همزن ۱۰۰ دور در دقیقه حاصل شد. مطالعات تکمیلی تحت شرایط بهینه نشان داد که فرایند از سینتیک شبه درجه دو و مدل جذب همدمای فروندلیچ پیروی می کند. همچنین، بررسی های ترمودینامیکی و جذب چندمرحله ای نشان داد که جذب مس بر جاذب اصلاح شده یک فرایند دومرحله ای شامل جذب اولیه شیمیایی با نرخ بالا و سپس، جذب ثانویه فیزیکی آهسته، احتمالا ترسیب، می باشد. ارزیابی گزینش پذیری جذب نیز بیانگر تاثیر منفی سایر فلزات بر جذب مس می باشد.نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که زغال فعال بهبود یافته با بیوسورفکتانت های رامنولیپیدی را می توان به عنوان جاذب بالقوه و کارآمد برای تصفیه پسابهای آلوده به فلزات سنگین مورد استفاده قرار داد.

کلیدواژه ها:

کربن فعال ، بیوسورفکتانت رامنولیپیدی ، جذب سطحی ، فلزات سنگین ، پساب