رمضانعلی دیانتی تیلکی
-
سابقه و هدف
رنگ های آزو در فاضلاب اغلب کارخانجات نساجی وجود دارند و در صورت ورود به منابع آب با توجه به اثرات سمیت، تجمع بیولوژیکی و جهش زایی سلامت انسان و محیط زیست را با خطر مواجه می کنند. این مطالعه با هدف تعیین میزان حذف رنگ آزو به روش بیولوژیکی با کاربرد لجن تصفیه خانه فاضلاب در شرایط هوازی و بی هوازی و جداسازی و شناسایی باکتری ها، انجام پذیرفت.
مواد و روش هااین مطالعه تجربی در دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی مازندران انجام شد. در این مطالعه حذف رنگ آزو راکتیو قرمز 195 موجود در فاضلاب کارخانجات نساجی با استفاده از لجن فعال تصفیه خانه فاضلاب مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات به صورت ناپیوسته در دو حالت هوازی و بی هوازی با 192 نمونه انجام شد. غلظت های رنگ مورد آزمایش در محدوده موجود در فاضلاب کارخانجات نساجی 50، 65 و 80 میلی گرم بر لیتر بود. محیط کشت مورد استفاده محیط معدنی حاوی گلوکز بود. بطری های حاوی رنگ، لجن و محیط کشت در دو حالت هوازی و بی هوازی به مدت 8 روز در انکوباتور دمای 30 درجه سانتی گراد قرار گرفتند. اثر عوامل موثر شامل زمان تماس، مقدار لجن و غلظت رنگ مورد بررسی قرار گرفت. نمونه گیری در زمان تماس های 1، 2، 4 و 8 روز انجام و پس از سانتریفیوژ، غلظت رنگ به روش اسپکتروفتومتری در طول موج 545 نانومتر اندازه گیری شد. غلظت کل کربن آلی (TOC) نمونه ها به وسیله دستگاه آنالیزور TOC اندازه گیری شد. پس از حذف رنگ، شناسایی باکتری های موجود در ظروف به روش تشخیص افتراقی و با استفاده از محیط کشت های اختصاصی، رنگ آمیزی گرم و تست های بیوشیمیایی صورت گرفت.
یافته هادر حالت بی هوازی و در زمان تماس 8 روز حذف رنگ در غلظت 50 و 80 میلی گرم بر لیتر با استفاده از 5 میلی لیتر لجن به ترتیب 93 و 82 درصد به دست آمد. در حالت هوازی حذف رنگ با راندمان بیش از 90 درصد طی دو روز زمان تماس حاصل شد و پس از آن راندمان حذف با شیب ملایم افزایشی پس از 8 روز به حدود 100 درصد رسید. با افزایش غلظت رنگ از 50 به 80 میلی گرم بر لیتر راندمان حذف حدود 10 درصدکاهش یافت. افزایش حجم لجن از 5 به 10 میلی لیتر در هر دو حالت تاثیر معنی داری بر افزایش میزان حذف رنگ نداشت. میزان حذف رنگ آزو در حالت هوازی بیش تر از حالت بی هوازی بود. در حالت هوازی برای همه غلظت های رنگ، میزان حذف TOC حدود 85 تا 90 درصد به دست آمد. میزان حذف TOC در مقادیر 5 و 10 میلی لیتر لجن اختلاف معنی داری نداشت. میانگین حذف TOC در حالت هوازی حدود 10 درصد بیش تر از حالت بی هوازی بود. در حالت هوازی باکتری های شناسایی شده شامل اشریشیاکلی، باسیلوس سوبتیلیس، استافیلوکوکوس اورئوس، سودموناس آئروژنوزا و در حالت بی هوازی گونه های باکتریایی شناسایی شده لاکتوباسیلوس، انتروکوکوس فکالیس و باسیلوس سرئوس، بودند.
استنتاجحذف کامل رنگ آزو از فاضلاب صنعت نساجی به وسیله زیست توده لجن تصفیه خانه فاضلاب در شرایط کشت میکروآئروفیلیک در زمان تماس 8 روز امکان پذیر است. راندمان حذف رنگ در شرایط هوازی جزئی نسبت به حالت بی هوازی مطلق بیش تر بود. باکتری های شناسایی شده حذف کننده رنگ عمدتا از نوع بی هوازی اختیاری و میکروآئروفیلیک بودند.
کلید واژگان: رنگ آزو, فاضلاب نساجی, لجن فعال, هوازی, بی هوازیBackground and purposeAzo dyes are present in the wastewater of most textile factories, and if they enter water resources, they pose risks to the health of humans and the living environment due to the effects of toxicity, biological accumulation, and mutagenicity. This study aimed to determine the removal of azo dye by a biological method using wastewater treatment plant sludge in aerobic and anaerobic conditions and isolation and identification of bacteria.
Materials and methodsThis experimental study, was conducted in the faculty of health, at Mazandaran University of Medical Sciences. In this study, the removal of reactive red azo dye 195 in the wastewater of textile factories was investigated using the activated sludge of the wastewater treatment plant. Experiments were carried out in batch mode in both aerobic and anaerobic conditions with 192 samples. The concentrations of azo dye in the range available in the wastewater of textile factories were 50, 65, and 80 mg/liter. The culture medium used in this study was a mineral medium containing glucose. Bottles containing culture medium, sludge, and azo dye were kept at 30°C in an incubator in aerobic and anaerobic conditions for 8 days. The effect of factors including contact time, amount of sludge, and concentration of color was investigated. Sampling was done at the contact times of 1, 2, 4, and 8 days and after centrifuge, the color concentration was measured by spectrophotometric method at a wavelength of 545 nm. The total organic carbon (TOC) concentration of the samples was measured by a TOC analyzer. After removing the color, the bacteria in the bottles were identified by the differential diagnosis method and using special culture media, gram staining techniques, and biochemical tests.
ResultsIn anaerobic conditions and contact time of 8 days, the removal of azo dye in concentrations of 50 and 80 mg/liter by using 5 ml of biomass was obtained by 93 and 82%, respectively. In the aerobic condition, the removal of the dye was achieved to more than 90% within two days, and after that, the removal efficiency reached 100% with a gently increasing slope up to 8 days. By increasing the concentration of dye from 50 to 80 mg/liter, the removal efficiency decreased by about 10%. Increasing the volume of sludge from 5 to 10 ml in both cases did not have a significant effect on increasing the amount of dye removal. The amount of azo dye removal was higher in aerobic than in anaerobic conditions. In aerobic conditions, for all dye concentrations, the TOC removal rate was about 85-90%. There was no significant difference in the amount of TOC removal for 5 and 10 ml of sludge. The average TOC removal in aerobic was about 10% higher than in anaerobic conditions. In the aerobic condition, the identified bacteria included Escherichia coli, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aerogenosa, and in the anaerobic condition, the identified bacterial species were Lactobacillus, Enterococcus faecalis, and Bacillus cereus.
ConclusionComplete removal of azo dye from textile wastewater by sludge biomass under microaerophilic culture conditions is possible with a contact time of 8 days or more. The dye removal efficiency was higher in partial aerobic than in absolute anaerobic conditions. The identified azo dye-removing bacteria were mainly facultative anaerobic and microaerophilic.
Keywords: Azo Dye, Textile Wastewater, Activated Sludge, Aerobic, Anaerobic -
سابقه و هدف
افزایش غلظت دی اکسیدکربن در هوای محیط های داخلی به دلیل عدم وجود تهویه مناسب موجب ایجاد اثرات سوء بر سلامت انسان می شود. هدف از این مطالعه حذف دی اکسیدکربن از یک فضای بسته با استفاده از محلول جاذب نانوسیال هیدروکسید سدیم و تعیین تاثیر غلظت جاذب، غلظت دی اکسید کربن و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بود.
مواد و روش هاآزمایشات در یک محفظه بسته در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. پمپ مکش هوا متصل به راکتور جذب و دستگاه سنجش غلظت دی اکسید کربن در داخل محفظه نصب شدند. با تزریق گاز دی اکسید کربن در داخل محفظه غلظت های محدوده 500، 2000 و 5000 پی پی ام از این گاز ایجاد شد. محلول جاذب هیدروکسید سدیم با غلظت های 0/1 ، 0/2 و 0/4 درصد بود. نانوذرات دی اکسید تیتانیوم با غلظت 0/008 درصد و سورفکتانت کاتیونی با غلظت 0/003 درصد در ساخت نانوسیال مورد استفاده قرار گرفت. مقادیر pH، هدایت الکتریکی (EC) و کربن غیرآلی (TIC) محلول های جاذب قبل و بعد از جذب دی اکسیدکربن اندازه گیری شد.
یافته هابا استفاده از محلول جاذب هیدروکسید سدیم 0/4 درصد حاوی 0/008 درصد نانوذرات دی اکسید تیتانیوم راندمان حذف دی اکسید کربن برای غلظت های 500 و 5000 پی پی ام به ترتیب 72 و 44 درصد به دست آمد که به ترتیب 20 و 10 درصد بیش تر از محلول جاذب فاقد نانوذرات بود. برای 5000 پی پی ام دی اکسید کربن، افزایش غلظت محلول جاذب از 0/1 به 0/4 درصد موجب دو برابر شدن راندمان حذف شد. میانگین TIC در نانوسیال نسبت به سیال پایه 20درصد افزایش بیشتری داشت. میانگین کاهش EC در نانوسیال نسبت به سیال پایه 25 درصد بیش تر بود. میانگین کاهش pH ناشی از جذب دی اکسیدکربن کم تر از یک واحد بود.
استنتاجنانوسیال هیدروکسید سدیم حاوی 0/008 درصد نانوذرات دی اکسید تیتانیوم برای حذف دی اکسیدکربن از هوا کارآیی مناسبی دارد.
کلید واژگان: نانوسیال, هیدروکسید سدیم, هوای داخلی, دی اکسید کربنBackground and purposeHuman health is negatively affected by increase in concentration of carbon dioxide in indoor air due to the lack of proper ventilation. The aim of this study was to remove carbon dioxide from a closed space using sodium hydroxide nanofluid and determining the effect of absorbent concentration, carbon dioxide concentration, and titanium dioxide nanoparticles.
Materials and methodsThe experiments were conducted in a closed chamber on a laboratory scale. An air suction pump was connected to the absorption reactor and the carbon dioxide measuring device was installed inside the chamber. By injecting carbon dioxide gas inside the chamber, different concentrations in the range of 500, 2000 and 5000 ppm were created. Sodium hydroxide absorbent solution at 0.1, 0.2, and 0.4% were examined. Titanium dioxide nanoparticles (0.008%) and surfactant (0.003%) were used to prepare nanofluids. The absorption fluids’ pH, electrical conductivity, and total inorganic carbon (TIC) were measured before and after carbon dioxide absorption.
ResultsBy using 0.4% sodium hydroxide solution containing 0.008% titanium dioxide nanoparticles, the carbon dioxide removal efficiency at 500 and 5000 ppm were 72% and 44%, respectively, that were higher than the solution without nanoparticles (20% and 10%, respectively). At 5000 ppm carbon dioxide, increasing the concentration of absorption solution from 0.1 to 0.4% doubled the removal efficiency. The average amount of total inorganic carbon (TIC) in nanofluids increased by about 20% compared to the base fluids. The average reduction of EC in nanofluid was about 25% higher than the base fluid. The average reduction in pH value was less than one unit.
ConclusionSodium hydroxide nanofluid containing 0.008% of titanium dioxide nanoparticles is effective in removing carbon dioxide from the air.
Keywords: nanofluid, sodium hydroxide, indoor air, carbon dioxide -
سابقه و هدف
تولوین که بهطور معمول در بنزین، تینر و سایر ترکیبات نفتی وجود دارد، یکی از ترکیبات آلی فرار است که موجب آلودگی هوا و اثرات سوء بهداشتی میشود. هدف از این مطالعه تعیین سینتیک حذف تولوین از هوا به روش فتوکاتالیستی با استفاده از فوم شیشه پوشش داده شده با نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم بود.
مواد و روش هادر این مطالعه تجربی یک محفظه شیشهای بهعنوان فضای بسته مورد استفاده قرار گرفت. یک لوله کوارتز پر شده با فوم شیشه حاوی نانوذرات دیاکسید تیتانیوم بهعنوان فیلتر هوا در داخل محفظه قرار گرفت و یک پمپ مکش هوا به آن متصل و یک لامپ UV در کنار آن نصب گردید. تولوین به داخل محفظه تزریق شد. هوای آلوده از فیلتر عبور و در محفظه به گردش در آمد. نمونههای هوا از محفظه گرفته و غلظت تولوین بهوسیله گاز کروماتوگراف آنالیز شد.
یافته هاآنالیز BET نشان داد میانگین قطر منافذ فوم شیشه، 6 نانومتر و سطح ویژه 36 مترمربع برگرم است. تصاویر SEM نشان داد پوشش دیاکسید تیتانیوم روی سطح فوم شیشه صورت گرفت. در زمان تماس 2 ساعت و بدون تابش UV، میزان حذف تولوین برای غلظتهای 18/5، 37 و 55/5 میلیگرم بر متر مکعب، بهترتیب 46، 40 و 37 درصد بود. در زمان تماس 80 دقیقه و با تابش UV، میزان حذف تولوین بهترتیب 100، 95 و90 درصد بود. سینتیک تجزیه تولوین از نوع شبه درجه یک (pseudo first order) بود.
استنتاجاز فوم شیشه بهعنوان پایه تثبیت فتوکاتالیست برای حذف BTEX از هوا میتوان استفاده نمود. این روش میتواند یک راهکار برای حذف مواد آلی فرار از هوا در فضاهای بسته باشد.
کلید واژگان: فوم شیشه, فتوکاتالیست, تولوئن, هوا, دی اکسید تیتانیومBackground and purposeToluene, is usually present in gasoline, thinner, and other petroleum products and is one of the volatile organic compounds that causes air pollution and adverse health effects. The aim of this study was to determine the kinetics of toluene removal from the air by photocatalytic method using foam glass coated with titanium dioxide nanoparticles.
Materials and methodsIn this experimental study, a glass chamber was used as a closed space. A quartz tube filled by glass foam coated with titanium dioxide nanoparticles was used as air filter. The air filter was placed inside the chamber and an air suction pump was connected to it and a UV lamp was installed next to the air filter. Toluene was injected into the chamber. The contaminated air was passed through the filter and circulated in the chamber. Air samples were taken from the chamber and concentration of toluene was analyzed by Gas Chromatograph.
ResultsBrunauer-Emmett-Teller (BET) analysis showed that the average diameter of pores in glass foam was 6 nm and the specific surface area of foam glass was 36 m2/g. The SEM images confirmed coating of titanium dioxide on the surface of glass foam. Toluene removal without UV irradiation was 46%, 40%, and 37%, for 18.5, 37, and 55.5 mg/m3, respectively in 2 hour contact time, but in the presence of UV radiation the toluene removal was 100%, 95%, and 90%, respectively in contact time of 80 min. The kinetics of toluene decomposition was pseudo first order.
ConclusionGlass foam can be used as a photocatalyst stabilization base to remove BTEX from the air. This is a suitable method in removing volatile organic compounds from the air in closed spaces.
Keywords: glass foam, photocatalyst, toluene, air, titanium dioxide -
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، سال پنجاه و دوم شماره 3 (پیاپی 108، پاییز 1401)، صص 21 -27هدف از این تحقیق تعیین میزان حذف فنل و تولید الکتریسیته در پیل میکروبی با استفاده از بذر میکروبی فاضلاب پالایشگاه نفت بود. یک پیل میکروبی دو محفظه ای مجهز به غشاء تبادل گر پروتون نفیونی و آند و کاتد از جنس پارچه کربنی در انکوباتور دمای 30 درجه سانتیگراد به مدت 12 هفته بصورت جریان منقطع در دو حالت مدار باز و بسته مورد بهره برداری قرار گرفت. آند در محفظه بی هوازی حاوی محیط کشت حداقل و فنل در محدوده غلظت 50 تا 1000 میلی گرم بر لیتر قرار داده شد. ترکیبات معدنی مورد نیاز رشد باکتری بود. بذر میکروبی از تصفیه خانه فاضلاب پالایشگاه نفت تهران با محیط کشت مخلوط و به محفظه آند اضافه شد. کاتد در محفظه بی هوازی حاوی بافر فسفات قرار داده شد. فنل بوسیله دستگاه HPLC و برق تولیدی بوسیله ولت سنج مجهز به ذخیره کننده داده ها اندازه گیری شد. درهمه غلظتهای مورد آزمایش فنل حداکثر طی 96 ساعت بطور کامل تجزیه می شد. حداکثر حذف فنل و برق تولیدی طی 24 ساعت اولیه هر مرحله از آزمایش مشاهده می شد. سرعت تجزیه فنل در سیستم مدار بسته نسبت به مدار باز بیشتر بود. ماکزیمم ولتاژ و توان تولیدی به ترتیب mv425 و mw/m^2 86/36بدست آمد. بازده کولمبیک پیل ساخته شده 3/5% و حد اکثر میزان حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD)، 95 درصد بود. با استفاده از مخلوط باکتریایی پالایشگاه نفت در پیل سوختی میکروبی می توان غلظت های بالا از فنل را حذف و الکتریسیته تولید نمود.کلید واژگان: پیل سوختی میکروبی, فاضلاب پالایشگاه نفت, فنلJournal of Civil and Environmental Engineering University of Tabriz, Volume:52 Issue: 3, 2022, PP 21 -27The aim of this study was to removal of phenol and producing electricity in a microbial fuel cell using the microbial seed of the refinery wastewater.A dual chamber microbial fuel cell having Nafion proton exchange membrane and carbon cloth as anode and cathode was fabricated and operated in batch mode in the incubator at 30°C for a period of 12 weeks. Experiments were conducted in open and closed circuit mode. Anode was put in anaerobic chamber containing minimum growth medium and phenol in the concentration range of 50-1000ppm. Microbial seed from wastewater treatment plant of Tehran Petroleum Refinery was mixed with growth medium and added to anode chamber. Cathode was put in aerobic chamber containing Phosphate buffer. Phenol was analyzed by HPLC and electricity was measured by digital multi meter equipped by data logger. COD was measured by standard method. In all examined phenol concentrations, the maximum time to completely degrade of phenol was 96h. Maximum amount of phenol degradation and electricity generation was occurred in the first 24h of each run. Phenol degradation rate in closed circuit was higher than open circuit mode. The maximum voltage and power generated were 425mV and 36.86mWm-2 respectively. The columbic efficiency of fabricated microbial fuel cell was 5.3 percent and maximum COD removal was 95 percent. By using mixed bacterial of wastewater of oil refinery in a microbial fuel cell, it is possible to remove phenol and generate electricity.Keywords: Microbial fuel cell, refinery effluents, Phenol, electricity
-
زمینه و اهداف
حذف غلظت های کم هیدروکربن های نفتی از آب به روش های فیزیکی- شیمیایی با محدودیت های زیادی روبرو می باشد. لذا هدف از این تحقیق، جداسازی و شناسایی باکتری ها از خاک آلوده به ترکیبات نفتی (TPH) و تعیین میزان حذف ترکیبات نفتی از آب با استفاده از باکتریهای جداسازی شده می باشد.
مواد و روش هاغلظت های 100 ، 500 و 1000پی پی ام TPH در آب مورد آزمایش قرار گرفت. باکتری ها از خاک آلوده به گازوییل شناسایی و جداسازی شدند و به صورت جداگانه در محیط کشت حاوی آب دارای غلظت های معین TPH قرار گرفتند. در زمان تماس های 2، 5، 7 و 14 روز مقدار کل ترکیبات نفتی باقیمانده در آب به روش استاندارد اندازه گیری شد.
یافته هابرای غلظت 100 پی پی ام TPH در آب ، طی 48 ساعت زمان تماس، بیشترین حذف TPH بوسیله آلکالیژنز فکالیس به میزان 65 درصد و کمترین حذف مربوط به سودوموناس آیروژینوزا به میزان حدود 20درصد بود. میزان حذف TPH توسط انتروباکتر و آلکالیژنز در غلظت ppm 500 و زمان تماس مشابه، به ترتیب حدود 40 و 20 درصد و برای غلظت ppm 1000 در زمان تماس 48 ساعت بیشترین حذف به میزان حدود 30 درصد مربوط به باکتری انتروباکتر بود. در زمان تماس 14روز حداکثر میزان حذف حدود 90 درصد (برای غلظت های ppm 100 و 500) وحدود 50 درصد (برای غلظت ppm 1000) بود.
نتیجه گیریبا استفاده از باکتریهای جداسازی شده از خاک آلوده می توان غلظت های کم ترکیبات نفتی را از آب حذف نمود.
کلید واژگان: ترکیبات نفتی, آب, باکتری, حذفBackground and AimsRemoval of low concentrations of petroleum hydrocarbons from water by physico-chemical methods encounters many limitations. The aim of this study was thus isolation and identification of bacteria from soils contaminated with total petroleum hydrocarbons (TPH). Removal efficiency of low concentrations of hydrocarbons from water using isolated bacteria was also determined.
Materials and MethodsTPH concentrations of 100, 500 and 1000 ppm in water were examined. Bacteria were identified and isolated from diesel-contaminated soil. Isolated bacteria were cultured separately in medium containing water with certain concentrations of TPH. At predetermined contact times (2, 5, 7 and 14 days), the total amount of TPH remained in the water was measured using standard methods.
ResultsAt 100 ppm TPH in water and within 48 hours, the highest removal efficiency of TPH about 65% was obtained by Alkaligenes faecalis. Likewise, the lowest removal performance of TPH, approximately 20%, was obtained by Pseudomonas aeruginosa at this concentration. The highest and lowest removal efficiency of TPH from water at 500 ppm by was achieved by Enterobacter (40%) and Alkaligenes (20%) following 48 h, respectively. At the highest concentration of TPH in water (1000 ppm) and after 48 h, the highest removal rate about 30% was obtained by Enterobacter. for the removal efficiency appeared to increase with the increase of contact time, in which the maximum removal efficiency was about 90% (at 100 and 500 ppm concentrations) and about 50% (at 1000 ppm concentrations) after 14 days.
ConclusionBacteria isolated from contaminated soil can be used to remove low concentrations of petroleum compounds from water.
Keywords: Bioremediation, Pollution, Gasoil, Bacteria Petroleum compounds, Water, Bacteria, Removal -
سابقه و هدف
پیل سوختی میکروبی در زمره تکنولوژی های مبتنی بر توسعه پایدار قرار دارد که می تواند هم زمان برای حذف بسیاری از آلاینده ها و تولید الکتریسیته مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این تحقیق تعیین میزان حذف فنل در غلظت های زیاد در پیل سوختی میکروبی بود.
مواد و روش هایک پیل سوختی میکروبی دو محفظه ای مجهز به غشاء تبادل گر پروتون نفیونی و آند و کاتد از جنس پارچه کربنی ساخته شد و در انکوباتور دمای 30 درجه سانتی گراد به مدت 12 هفته به صورت جریان منقطع مورد بهره برداری قرار گرفت. آند در محفظه بی هوازی حاوی محیط کشت حداقل (ترکیبات معدنی) قرار گرفت و فنل به عنوان تنها منبع کربن در غلظت های 50 تا 1000 میلی گرم بر لیتر به آن اضافه شد. بذر باکتریایی تجزیه کننده فنل که از تصفیه خانه فاضلاب پالایشگاه نفت تهران تامین و به فنل آداپته شد و در محفظه آند بی هوازی پیل میکروبی استفاده شد. کاتد در محفظه هوازی حاوی بافر فسفات قرار گرفت. غلظت فنل باقیمانده در زمان های مختلف به وسیله دستگاه HPLC اندازه گیری شد.
یافته هاحداکثر حذف فنل طی 24 ساعت اولیه هر مرحله از آزمایش اتفاق می افتاد. فنل در غلظت های تا ppm 800 طی 96 ساعت به طور کامل حذف شد. اما زمان لازم برای حذف کامل ppm 1000 فنل 120 ساعت بود.
استنتاجبا استفاده از لجن تصفیه خانه فاضلاب پالایشگاه نفت خو یافته به فنل در پیل سوختی میکروبی، حذف فنل تا غلظت ppm 1000 امکان پذیر شد.
کلید واژگان: پیل سوختی میکروبی, تجزیه, فنل, لجن, پالایشگاه نفتBackground and purposeMicrobial fuel cell is one of the sustainable development technologies that can be used simultaneously for removal of many pollutants and generate electricity. The aim of this study was to determine the removal rate of high concentrations of phenol in a microbial fuel cell.
Materials and methodsA dual chamber microbial fuel cell having Nafion proton exchange membrane and carbon cloth as anode and cathode was fabricated and operated in batch mode in incubator at 30°C for 12 weeks. Anode was put in anaerobic chamber containing minimum growth medium and phenol (50-1000ppm) was added as the sole carbon source. Phenol degrading bacterial seed that was supplied by wastewater treatment plant of Tehran Petroleum Refinery was adapted to phenol and used in anaerobic anode chamber. Cathode was put in aerobic chamber containing phosphate buffer. Concentration of remained phenol in different times was analyzed by HPLC method.
ResultsMaximum amount of phenol degradation occurred in the first 24h of each run. Phenol concentrations up to 800 ppm were completely removed during 96 h, but time to complete removal of 1000 ppm phenol was 120h.
ConclusionBy using sludge from wastewater treatment plant of oil refinery adapted to phenol in a microbial fuel cell, it is possible to remove 1000 ppm phenol.
Keywords: microbial fuel cell, degradation, phenol, sludge, oil refinery -
سابقه و هدف
دیازینون یکی از سموم پرکاربرد برای کنترل آفات کشاورزی است که موجب آلوده شدن منابع آب می شود. هدف ازاین مطالعه تعیین میزان جذب دیازینون ازمحلول های آبی به وسیله زئولیت اصلاح شده باسورفاکتانت کاتیونی هگزا دسیل تری متیل آمونیوم برماید (HDTMA) بود.
مواد و روش ها:
این پژوهش یک مطالعه تجربی آزمایشگاهی بود که به صورت آزمایشات ناپیوسته انجام شد. مقدار سورفاکتانت HDTMA برای اصلاح زئولیت معادل یک برابر ظرفیت تبادل کاتیونی خارجی(ECEC) زئولیت (53/0 میلی مول بر گرم) مورد استفاده قرار گرفت. بارگذاری سورفاکتانت بر روی زئولیت به روش آغشته نمودن و تماس در زمان 24 ساعت بر روی شیکر انجام شد. زئولیت های اصلاح نشده و اصلاح شده با سورفاکتانت به عنوان جاذب دیازینون، مورد آزمایش قرار گرفتند. آزمایشات به صورت ناپیوسته در شرایط محیط اسیدی (3=pH)، خنثی (7=pH) و قلیایی (11=pH) انجام شد.
یافته ها:
زمان بهینه جذب دیازینون برای زئولیت اصلاح نشده (SZ) 10 دقیقه و برای زئولیت اصلاح شده (HMZ) 5 دقیقه به دست آمد. بر اساس مدل فروندلیچ میزان جذب دیازینون به وسیله زئولیت اصلاح شده حدود 8 برابر زئولیت اصلاح نشده بود. نتایج نشان داد که حداکثر جذب 6/97 درصدی بر روی 1 گرم بر لیتر HMZ در 3=pH و غلظت 5 میلی گرم بر لیتر دیازینون به دست آمده است. سینتیک جذب درجه 2 و مدل ایزوترمی فروندلیچ، جذب دیازینون بر روی HMZ و SZ را به خوبی توصیف می کند.
استنتاجبا توجه به ظرفیت بالای زئولیت اصلاح شده، از این روش می توان برای افزایش کارایی جذب دیازینون در پساب کارخانجات تولید و بسته بندی سموم استفاده نمود.
کلید واژگان: زئولیت, سورفاکتانت کاتیونی, جذب سطحی, دیازینونBackground and purposeDiazinon is one of the most widely used pesticides in agricultural pest control that pollutes water resources. The aim of this study was to evaluate the adsorption of diazinon from water by zeolite modified with cationic surfactant hexadecyltrimethyl ammonium bromide (HDTMA).
Materials and methodsThe amount of HDTMA surfactant used to modify the zeolite was one-fold External Cation Exchange Capacity (ECEC) of zeolite (0.53 mmol/g). Modification was performed by contacting zeolite and surfactant for 24h on the shaker. Unmodified and modified zeolite were tested as adsorbent. Experiments were conducted in batch mode in acidic (pH=3), natural (pH=7), and alkaline conditions (pH=11).
ResultsThe optimal contact times for adsorption of diazinon were 10 and 5 minutes on unmodified zeolite and HDTMA-modified zeolite (HMZ), respectively. According to the Freundlich model, the amount of diazinon absorbed by the HMZ was about 8 times more than that of the unmodified zeolite. By using 1gl-1 of HMZ at pH= 3, the maximum adsorption was 97.6%. Pseudo second order kinetics and Freundlich isotherm model well describes the absorption of diazinon on HMZ.
ConclusionModified zeolite has high capacity, so, the method used here, can be used to increase the efficiency of diazinon adsorption in wastewater treatment plants.
Keywords: zeolite, cationic surfactant, adsorption, diazinon -
زمینه و هدف
فنل و مشتقات آن برای همه موجودات زنده سمی بوده و در فاضلاب پالایشگاه نفت یافت می شوند. جداسازی و شناسایی باکتری ها از فاضلاب پالایشگاه نفت به منظور شناسایی باکتری های تجزیه کننده ترکیبات آروماتیک مهم است. هدف از این تحقیق جداسازی و شناسایی باکتری ها از سیستم تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت تهران و تعیین میزان حذف فنل بوسیله باکتری ها در محیط کشت حاوی فنل بود.
مواد و روش هامطالعه از نوع تجربی- آزمایشگاهی بود. نمونه برداری از سیستم لجن فعال تصفیه خانه فاضلاب پالایشگاه نفت تهران در دو مرحله انجام شد. ابتدا باکتری ها در محیط کشت حاوی فنل به مدت 3 هفته در انکوباتور دمای 30 درجه سانتیگراد به فنل خو داده شدند. سپس جداسازی و شناسایی باکتری ها مطابق روش استاندارد انجام شد . با کشت باکتری های ایزوله در محیط های کشت حداقل حاوی غلظت های 5/0 تا 2/1گرم بر لیتر فنل به عنوان تنها منبع کربن، رشد باکتری ها با اندازه گیری دانسیته اپتیک در طول موج 600 نانومتر بررسی شد. غلظت فنل به روش اسپکتروفوتومتری با استفاده از واکنشگر4-آمینوآنتی پیرین در طول موج 510 نانومتر مورد سنجش قرار گرفت.
یافته هاباکتری های جداشده از تصفیه خانه فاضلاب پالایشگاه نفت شامل سویه های سودوموناس، اسینتوباکتر، اشرشیاکلی ، انتروکوکوس و انتروباکتر بودند. سویه سودوموناس قادر به حذف کامل فنل تا غلظت 9/0 گرم بر لیتر، سویه های اسینتو باکتر و اشرشیاکلی تا غلظت 7/0 گرم- بر لیتر فنل را به طور کامل حذف و سویه های انتروکوکوس و انتروباکتر تا غلظت 5/0 گرم بر لیتر فنل را به میزان صد در صد از محیط کشت حذف نمودند.
بحث و نتیجه گیریسودوموناس نسبت به دیگر باکتری های جدا شده از فاضلاب پالایشگاه نفت بیش ترین میزان تجزیه فنل را در زمان کم تر نشان داده است.
کلید واژگان: باکتری, فنل, پالایشگاه, تصفیه فاضلابBackground and ObjectivePhenol and its derivatives are toxic to all living organism and are found in oil refinery wastewater. Isolation and identification of bacteria from oil refinery wastewater is important to identify aromatic compounds degrading bacteria. The aims of this study were isolation and identification of bacteria from Tehran oil refinery wastewater treatment system and determine amount of phenol degradation by these bacteria.
MethodThis experimental study was conducted by using two series of activated sludge samples collected from Tehran oil refinery wastewater treatment plant. Adaptation of bacteria to phenol was done by culturing in growth medium containing phenol at 30°C in incubator. After that isolation and identification of bacteria was done according to standard method. Isolated bacteria were cultured in growth medium containing different concentration (0.5- 1.2gL-1) of Phenol. Bacteria growth was assayed by measuring optical density at 600nm. Concentration of Phenol in the medium growth solution was measured by spectrophotometric method using 4- Amino antipyrine as color reagent at 510 nm.
FindingsPseudomonas, Acintobacter, E.coli, Enterococcus and Enterobacter spps were isolated from oil wastewater treatment plant. Pseudomonas spp. completely removed 0.9gL-1 of Phenol, Acintobacter and E.coli removed 0.7 gL-1, Enterococcus and Enterobacter removed 0.5 gL-1 of Phenol from growth solution.
Discussion and conculation:
Pseudomonas spp. isolated from oil refinery wastewater treatment plant has highest phenol removal rate in shorter contact time than other isolated bacteria.
Keywords: Bacteria, Phenol, Refinery, Wastewater treatment -
سیستم های متداول تصفیه فاضلاب قادر به حذف موثر فسفر نیستند. ورود فسفر به منابع آبی موجب ایجاد یوتریفیکاسیون می شود. یکی از روش های حذف فسفر استفاده از ریزجلبک ها است. با این روش علاوه بر کمک به تصفیه پیشرفته فاضلاب می توان زیست توده که کاربردهای فراوانی دارد، تولید نمود. هدف مطالعه حاضر تعیین و مقایسه میزان حذف فسفر و تولید ریزجلبک اسپیرولینا درفتوبیوراکتور با استفاده از دو نوع فاضلاب تصفیه شده بود. آزمایش ها با ساخت فتوبیوراکتور و تزریق هوا به وسیله دیفیوزر حباب ریز در راکتورهای حاوی فاضلاب انجام شد. منبع نور در این آزمایش لامپ های فلورسنت سفید بودند و به صورت تابش متناوب طراحی شد. از پساب تصفیه خانه فاضلاب شهری و فاضلاب تصفیه شده سرویس بهداشتی به عنوان محیط کشت در فتوبیوراکتور استفاده شد. غلظت فسفر در فاضلاب تصفیه شده به روش اسپکتروفتومتری در طول موج 690نانومتر اندازه گیری شد. میزان حذف فسفر و تولید زیست توده در محیط کشت های حاوی فاضلاب با غلظت های مختلف فسفر اندازه گیری شد. غلظت اولیه فسفر در فاضلاب تصفیه شده شهری و در فاضلاب سرویس بهداشتی به ترتیب 1/96 و 0/4میلیگرم در لیتر بود. در کشت با فاضلاب شهری در مدت 8 روز 71/9% فسفر حذف شد و 0/18گرم در لیتر زیست توده تولید شد. در آزمایش با فاضلاب تصفیه شده سرویس بهداشتی در مدت 8 روز 37% فسفر حذف شد و غلظت زیست توده به 0/025گرم در لیتر افزایش یافت. با کاهش غلظت فسفر در فاضلاب، میزان تولید زیست توده و درصد حذف فسفر کاهش یافت. می توان نتیجه گرفت که ریزجلبک اسپیرولینا قادر به حذف فسفر از فاضلاب تصفیه شده و تولید زیست توده است.
کلید واژگان: سفر, اسپیرولینا, فاضلاب شهری, زیست توده, فتوبیوراکتورConventional wastewater treatment systems are not capable of removing phosphorus effectively. The entry of phosphorus into water resources leads to the formation of an Eutrophication phenomenon. One of the methods for phosphorus removal is the use of microalgae. In this way, besides helping with advanced sewage treatment, it can produce algae with many applications. The purpose of this study was to determine the simultaneous and to compare the phosphorus removal (rate of phosphorus) and Spirulina biomass production in a photobioreactor, using two kinds of treated sewage. The experiments were carried out with the manufacture of a photobioreactor and air injection by means of a fine bubble diffuser into sewage-containing reactors. The light source in this test was designed as fluorescent light bulbs and alternating radiation. Urban wastewater effluent and refined sewage were used as a culture medium in a photobioreactor. The amount of phosphorus in the purified sewage was measured by spectrophotometry at a wavelength of 690nm. The phosphorus removal and algal biomass production were measured in different culture medium containing wastewater with various concentrations of phosphorus. The initial concentrations of phosphorus in refined urban sewage and sanitary sewage were 1.96 and 0.4mg L-1, respectively. Phosphorus removal during microalgae cultivation with municipal wastewater and sanitary sewerage (removal of phosphorus) for 8 days, was 71.9% and 37%, respectively. Biomass production in this time were 0.18 and 0.025g/l, respectively. By decreasing the concentration of phosphorus in the wastewater, the amount of biomass production and (removal of) phosphorus removal decreased. Treated domestic and sanitary sewage can be injected directly, without prior treatment, in photobioreactor and it is possible to remove phosphorus and to produce algal biomass.
Keywords: Phosphorus, Spirulina, Domestic Sewage, Biomass, Photobioreactor -
سابقه و هدفدی اکسیدکربن عامل اصلی اثر گلخانه ای است. مطالعات قبلی نشان داده اند که دی اکسیدکربن ناشی از مصرف گاز طبیعی و زغال سنگ موجب رشد ریزجلبک ها می شود. در این مطالعه به تعیین میزان حذف دی اکسیدکربن حاصل از احتراق نفت سفید پرداخته شد.مواد و روش هاآزمایش ها با ساخت فتوبیوراکتور و تزریق هوا و گاز احتراق به صورت جداگانه به محیط کشت فاقد منبع کربن، انجام شد. جریان گاز عبوری (از راکتور) 5/1 لیتر بر دقیقه بود. منبع نور با چهار عدد لامپ فلورسنت با شدت روشنایی 10 کیلولوکس در دو حالت دائم و متناوب تامین شد. غلظت دی اکسیدکربن ورودی به راکتور در محدوده580 تا 6000 قسمت در میلیون انتخاب و به روش NDIR اندازه گیری شد. غلظت اولیه جلبک 20 میلی گرم در لیتر بود. میزان تولید زیست توده در مراحل مختلف آزمایش اندازه گیری شد.یافته هامیزان تولید جلبک با دی اکسیدکربن هوا و احتراق نفت سفید حاوی5500 قسمت در میلیون دی اکسیدکربن پس از 8 روزبا تابش نور متناوب به ترتیب به 0/07 و 0/41 گرم در لیتر در روز و غلظت زیست توده به ترتیب به 0/25 و 1/63 گرم در لیتر رسید. فاکتور تثبیت دی اکسیدکربن در غلظت 580 تا 5500 قسمت در میلیون با تابش نور متناوب در دامنه 2/27 تا 4/03 درصد ثبت شد. غلظت زیست توده در نور متناوب نسبت به نور دائم 15 درصد کمتر بود و در غلظت دی اکسیدکربن 5500 قسمت در میلیون و نور دائم به 1/91 گرم در لیتر رسید. استنتاج: در این مطالعه توانایی فتوبیوراکتور در حذف دی اکسیدکربن تایید شد. هم چنین افزایش غلظت دی اکسیدکربن در گاز احتراق، در افزایش تولید زیست توده نقش دارد.کلید واژگان: دی اکسیدکربن, ریزجلبک اسپیرولینا, زیست توده, گاز احتراق, نفت سفید, فتوبیوراکتورBackground and purposeCO2 is the main cause of greenhouse effect. Previous studies have shown that CO2 in methane and coal flue gas can lead to microalgae growth. The aim of this research was to study the CO2 biofixation by Spirulina and injecting kerosene flue gas.Materials and methodsA photo bioreactor was fabricated in which kerosene flue gas and air were separately injected. The photo bioreactor was filled by growth medium without carbon source. Light source was four fluorescent lamps (10 Klux intensity) operated in continuous and intermittent modes. The concentration of CO2 was chosen in the range of 580 to 6000 ppm that was measured by NDIR CO2 detector. The initial concentration of algae was 20 mgL-1. The algal biomass production was measured during the experiment.ResultsThe maximum production of algae by air and kerosene flue gas containing 5500 ppm CO2 using artificial intermittent light was 0.07 and 0.41 gL-1 d-1 and maximum concentrations of biomass were 0.25 and 1.63 gL-1, respectively. CO2 biofixation rates were between 2.27% and 4.03% at different runs. Biomass productivity with intermittent light was 15% less than continuous light and it reached 1.91 gL-1 with 5500 ppm CO2 using continuous light.ConclusionIn this study, the ability of a photo bioreactor was confirmed in the removal of CO2. Also, increase in CO2 contributes to increase in biomass production.Keywords: Carbon dioxide, spirulina microalgae, flue gas, biomass, kerosene, photobioreactor
-
مقدمه و هدفبا توجه به اینکه بخش عمده ای از آب آشامیدنی در استان مازندران از آبهای زیرزمینی تامین می شود و به دلیل زیادبودن غلظت نمکهای محلول و سختی در این آب ها، احتمال رسوب گذاری و یا خورندگی در شبکه توزیع آب این مناطق وجود دارد. در این راستا، پژوهش حاضر با هدف تعیین پتانسیل رسوب گذاری و خورندگی با استفاده از شاخصهای موجود در منابع آب آشامیدنی شهرهای آمل، بابل، قائمشهر، ساری و نکا در نیمه دوم سال 1394 و نیمه اول سال 1395 انجام شد.روش کاردر این پژوهش 192 نمونه آب شرب از شهرهای منتخب استان مازندران از نظر پارامترهای تعیین کننده شاخص های رسوب گذاری و خورندگی به روش استاندارد مورد آزمایش قرار گرفتند. سپس با استفاده از معادلات مربوطه، شاخصهای لانژلیه (Langelier) ، رایزنر (Ryznar) ، پوکوریوس (Puckorius) ، تهاجمی و لارسون (Larson) تعیین شدند.یافته هااز مجموع 192 نمونه مورد آنالیز در شهرهای مورد بررسی، مطابق با شاخص رایزنر 76 درصد از نمونه ها دارای خاصیت رسوب گذاری بودند و براساس شاخص لانژلیه، 3/ 81 درصد از نمونه ها از پتانسیل رسوب گذاری برخوردار بودند. همچنین براساس شاخص پوکوریوس 8/ 68 درصد از نمونه های آب پتانسیل رسوب گذاربودن را از خود نشان دادند. شاخصهای لارسون و خورندگی تهاجمی نیز نشان دهنده وضعیت رسوب گذار آب بودند.نتیجه گیریدر مجموع می توان گفت آبی که در شبکه توزیع شهرهای مورد بررسی در جریان است، به طور نسبی در وضعیت رسوب گذار قرار دارد.کلید واژگان: آب شرب, خورندگی, رسوب گذاری, کیفیت آب, منابع آبIntroduction and purpose: Groundwaters provide the main source of drinking water in Mazandaran province; however, the high concentration of soluble salts and hardness in these waters result in probable sedimentation and corrosion in water distribution systems of these areas. Therefore, the aim of this study was to determine the sedimentation and corrosion potential in the drinking water resources in Amol, Babol, Ghaemshahr, Sari, and Neka in the second and first halves of 2015 and 2016, respectively.MethodsA total of 192 water samples from selected cities of Mazandaran province were tested using determining parameters of sedimentation and corrosion indices by a standard method. The indices, such as Langelier saturation, Ryznar stability, Puckorius scaling, Aggressive, and Larson-Skold were determined using relevant data.ResultsThe results of the study showed that out of 192 analyzed samples in the surveyed cities, 76 and 81.3 % of them had the sedimentation propertiesand potentials considering Ryznar stability and Langelier saturation indices, respectively. With regard to Puckorius scaling index, sedimentation potential was observed in 68.8 % of water samples. Aggressive and Larson-Skold indices have also showed sedimentation properties of water.ConclusionIt can be concluded that the drinking water in the water distribution systems of these cities has relatively sedimentation properties.Keywords: Corrosion, Drinking water, Sedimentation, Water quality, Water resources
-
هدف از این مطالعه تعیین میزان حذف دی اکسیدکربن و تولید زیست توده در فتوبیوراکتور با استفاده از ریزجلبک اسپیرولینا با تزریق گازهای حاصل از احتراق متان بود. آزمایش ها با ساخت فتوبیوراکتور و تزریق مداوم هوا و گاز احتراق، به صورت جداگانه، به راکتورهای حاوی محیط کشت فاقد هرگونه منبع کربن انجام شد. دی اکسیدکربن مورد نیاز در راکتور کنترل، از هوا و در راکتورهای آزمایش، از گاز احتراق تامین می شد. دبی جریان گاز عبوری از راکتور 5/1 لیتر بر دقیقه بود. منبع نور به دو صورت مصنوعی و طبیعی بود. نور مصنوعی با چهار عدد لامپ فلورسنت با شدت روشنایی 10 کیلولوکس در سطح مماس بر فتوبیوراکتور و در دو حالت پیوسته و متناوب آزمایش شد. غلظت دی اکسیدکربن ورودی به راکتورها در محدوده 580 تا 5000 قسمت در میلیون انتخاب شد و به وسیله دستگاه CO2 سنج اندازه گیری شد. میزان تولید زیست توده جلبک و همچنین تغییرات pH محلول اندازه گیری شد. حداکثر میزان تولید جلبک با دی اکسیدکربن هوا و جریان احتراق گاز متان حاوی4100 قسمت در میلیون دی اکسیدکربن، پس از هشت روز، تحت تابش نور متناوب به ترتیب به 07/0و 2/0 گرم در لیتر در روز و حداکثر غلظت زیست توده به ترتیب به 25/0 و 04/1 گرم در لیتر رسید. میزان تثبیت دی اکسیدکربن با غلظت 3300 و 4100 قسمت در میلیون تحت تابش نور متناوب به ترتیب به 5/2 و 13/3 درصد رسید. تولید زیست توده در نور مصنوعی متناوب 35 درصد کمتر از آزمایش با نور ثابت بود. با افزایش غلظت دی اکسیدکربن در گاز احتراق، میزان تولید زیست توده افزایش یافت. گاز حاصل از احتراق متان بدون پیش تصفیه در فتوبیوراکتور تزریق شد و حذف دی اکسیدکربن و تولید جلبک صورت گرفت.کلید واژگان: دی اکسیدکربن, اسپیرولینا, گاز احتراق, متانThe aim of this study was to determine the amount of carbon dioxide uptake and biomass production in a photo bioreactor containing Spirulina microalgae as growth medium by injecting the products of natural gas combustion. A photo bioreactor was fabricated and combustion products of natural gas as well as air were injected by separate diffusers. The photo bioreactor was filled by growth medium without carbon source. In the control and test reactors, carbon dioxide was supplied by air and flue gas, respectively. Light source was natural and artificial. Artificial light source was four fluorescent lamps having 10 Klux intensity, which were operated in continuous and intermittent modes. The concentration of carbon dioxide entering in the test reactor was chosen in the range of 580 to 5000 ppm. The concentration of carbon dioxide in the inlet and outlet gas of the reactor was measured by a carbon dioxide detector equipped with NDIR. The algal biomass production and also changes in pH were measured. The flue gas was used as such without any scrubbing or desulfurization. The maximum production of algae using air and combustion products of natural gas having 4100 and 3300 ppm carbon dioxide using artificial intermittent light was 0.07 and 0.2 gL-1 d-1, respectively. Moreover, the maximum concentration of biomass was 0.25 and 1.04 gL-1, respectively. Carbon dioxide biofixation rate was 2.5 and 3.3% in the 3300 and 4100 ppm carbon dioxide runs. Natural gas combustion products can be injected in the photo bioreactor directly and without prior treatment, and it is possible to remove carbon dioxide and produce algae. Biomass productivity with intermittent light was 35% less than continuous light. With the increasing concentration of carbon dioxide in the combustion gas, algal biomass production increased.Keywords: Carbon dioxide, Spirulina, Biomass, Biofixation, Flue gas
-
سابقه و هدفترکیبات کروم (VI) سرطان زا هستند و در آب های زیر زمینی به صورت یون های منفی کرومات و دیکرومات یافت می شوند. هدف از این مطالعه جذب آن ها به وسیله کربن فعال اصلاح شده با سورفکتانت کاتیونی بنزآلکونیوم کلراید بود.مواد و روش هابر حسب غلظت بحرانی تشکیل میسل (CMC)، سه غلظت از بنزآلکونیوم کلراید شامل نصف، یک برابر و دو برابر غلظت تشکیل میسل برای اصلاح کربن فعال استفاده شد. بارگذاری سورفکتانت روی کربن فعال به روش تماس در زمان 24 ساعت روی همزن انجام شد. کربن های فعال اصلاح شده و معمولی به عنوان جاذب کروم شش ظرفیتی از محلول های آبی مورد آزمایش قرار گرفتند. آزمایشات به صورت ناپیوسته و پیوسته در شرایط محیط خنثی(7 pH=)، اسیدی(4 pH= ) و قلیائی (10 pH=) انجام شد. کروم(VI) به روش اسپکتروفوتومتری اندازه گیری شد.یافته هازمان به تعادل رسیدن جذب کروم برای کربن فعال معمولی 180 دقیقه و برای کربن فعال اصلاح شده 120 دقیقه بدست آمد. بر اساس مدل لانگموئیر حداکثر ظرفیت جذب کروم(VI) برای کربن فعال معمولی 79/1mg/g بود اما در کربن فعال اصلاح شده به 87/8 mg/g افزایش یافت. کربن فعالی که با دو برابر غلظت CMC از سورفکتانت اصلاح شده بود بیش ترین کارآئی جذب را در pH برابر 7 و دز جاذب 5 گرم بر لیتر نشان داد. در آزمایشات پیوسته نقطه شکست منحنی کارآئی ستون حاوی کربن فعال اصلاح شده نسبت به کربن معمولی سه برابر بهبود یافت. ایزوترم جذب لانگموئیر و سینتیک شبه درجه دو به دست آمد.
استنتاج: اصلاح کربن فعال با سورفکتانت کاتیونی موجب حذف کامل کروم (VI) در غلظت های کم تر از 10 میلی گرم بر لیتر می گردد. از این رو می توان از این روش برای افزایش کارآئی جذب این عنصر سمی از آب استفاده نمود.کلید واژگان: کروم شش ظرفیتی, سورفکتانت کاتیونی, کربن فعال, جذب سطحیBackground andPurposeChromium hexavalent compounds are carcinogens that are found in groundwater as chromate and dichromate negative ions. The aim of this study was to remove Cr (VI) from water by activated carbon modified with cationic surfactant alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride (Benzalkonium chloride).Materials And MethodsIn terms of the Critical Micelle Concentration (CMC) of surfactant, three concentrations of Benzalkonium Chloride (BZK) including half, one and two fold of CMC were used to modify activated carbon. Modification was performed by contacting activated carbon and surfactant for 24h on the shaker. Ordinary and modified activated carbons were used as sorbents for Cr(VI) removal from aqeoues solutions. Modified Activated Carbon (MAC) by cationic surfactant and Unmodified Activated Carbon (UAC) were examined as adsorbents for Cr (VI) from aqueous solutions. Experiments were conducted in batch and continuous mode in acid (pH=4), natural (pH=7) and alkaline conditions (pH=10). Cr (VI) was measured by spectrophotometer.ResultsTime to reach Cr (VI) adsorption equilibrium for UAC and MAC were 180 and 120 min, respectively. Cr (VI) adsorption capacity for UAC was 1.79 mg/g but in MAC the value increased to 8.87 mg/g. 5g/L of MAC modified with 2cmc of surfactant showed greatest Cr (VI) adsorption capacity in natural pH condition. Breakthrough point in the column packed with MAC enhanced 3 times compared with UAC. Adsorption isotherm was best fitted with Langmuir model and adsorption kinetics was determined as pseudo second order.ConclusionModification of activated carbon by cationic surfactant causes increase in adsorption capacity of Cr (VI) from aqueous solution. Therefore, it could be used in removal of toxic Cr (VI) compounds from water.Keywords: hexavalent chromium, cationic surfactant, activated carbon, adsorption -
سابقه و هدفبه دلیل ناکافی بودن کمیت و کیفیت منابع آب موجود در مناطق روستائی گمیشان (استان گلستان) اهالی آن مناطق برای تامین بخشی از نیاز آبی خود جهت مصارف خانگی، آب باران را در آب انبار ذخیره و استفاده می نمایند. لذا بررسی وضعیت بهداشتی آب انبارهای روستایی این مناطق ضروری است.مواد و روش هادر این مطالعه از آب انبارهای 203 خانوار که به روش تصادفی از 31 روستا انتخاب شده بود، به صورت دو بار تکرار نمونه برداری انجام و آزمایشات باکتریولوژیکی مطابق روش استاندارد صورت گرفت. ارتباط بین داده های وضعیت بهداشتی آب انبارها و نتایج کیفیت باکتریولوژیک آب محتوی آن مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت.یافته هااز مجموع 406 نمونه آب که در آزمون های کلیفرم کل و گرماپای مورد سنجش قرار گرفتند، 94 مورد (14/23 درصد) حاوی آلودگی کلیفرم کل و 28 مورد (89/6 درصد) دارای آلودگی کلیفرم گرما پای بوده اند. بین وضعیت بهداشتی آب انبارها و آلودگی کلیفرم کل و گرماپای در آب انبار رابطه معنی دار (05/0 ˂p) وجود داشته است.
استنتاج: با توجه به وجود شرایط غیر بهداشتی در آب انبارهای مورد مطالعه، لازم است تدابیر لازم در خصوص بهداشتی سازی آب انبارها صورت گیرد. هم چنین بهتر است کاربری آب انبارها از شرب به غیر شرب تغییر یابد.کلید واژگان: آب انبار, کیفیت میکروبی, گمیشانBackground andPurposeDue to inadequate quantity and low quality of water resources in rural regions of Gomishan (Golestan province), local residents use cisterns for household water. Therefore, it is necessary to investigate the hygienic situation of these cisterns.Materials And MethodsIn this study, water samples were obtained from 31 villages using random sampling (two times; total number of samples=406). Bacteriological tests were carried out by standard methods. The relationship between hygienic situation of cisterns and bacteriological quality of water were statistically analyzed.ResultsA total of 406 water samples was examined by measuring total coliform and fecal coliform, in which. 94 samples (23.14%) showed total coliform and 28 sample (6.89%) showed fecal coliform. A significant relationship was observed between hygienic status of cisterns and bacteriological pollution (PConclusionMicrobial contamination in the studied cisterns calls for sanitizing the cistern in the region and changing the drinking water resources.Keywords: rainwater, microbiological quality, Gomishan -
سابقه و هدفنیتریت و نیترات یکی از عوامل آلوده کننده آب های زیر زمینی هستند که موجب عوارض بهداشتی متعددی می شوند. با توجه به استفاده گسترده از کودهای کشاورزی نیترات دار در مناطق شمالی کشور، نتایج مطالعه حاضر می تواند به منظور پایش وضعیت کیفیت آب شهرستان میاندورود مورد استفاده قرار گیرد.مواد و روش هادر این تحقیق تعداد 276 نمونه از 36 حلقه چاه آب شرب و کشاورزی از روستاهای توابع شهرستان میاندورود در طول شش ماه نخست سال 1392 گرفته شد. کلیه آزمایشات براساس کتاب استاندارد متد انجام گرفت. نتایج با نرم افزار Excel آنالیز گردید.یافته هانتایج نشان داد که غلظت نیتریت در همه نمونه ها در محدوده استاندارد ملی ایران بود، درصورتی که تغییرات غلظت نیترات در مواردی از حد استاندارد تجاوز نموده بود. روند تدریجی افزایش غلظت نیترات در همه چاه ها مشاهده شد. هم چنین نتایج حاکی از آن بود که رابطه ای مستقیم بین تغییرات غلظت نیتریت و نیترات با عمق و دما وجود دارد.استنتاجغلظت نیترات در تعدادی از چاه های مورد بررسی بیش از حد استاندارد بوده است که این موضوع موید این است که آلودگی به نیترات در آب های زیر زمینی منطقه باید مورد توجه قرار گیرد.
کلید واژگان: نیترات, نیتریت, آب آشامیدنی, میاندورودBackground andPurposeNitrite and nitrate are considered as pollutant agents of ground water resources that cause several hygienic complications. Agricultural fertilizers that contain nitrate are widely used in north of Iran. This study was carried out to determine the concentrations of nitrite and nitrate in agricultural and drinking water wells in rural areas in Miandoroud, Iran.Materials And MethodsIn this study, 276 samples were collected from 35 drinking water wells in Miandoroud (Mazandaran province, north of Iran) in March-September 2013. All experiments were performed according to the standard methods examination book. The results were analyzed in SPSS V.16 and Microsoft Excel.Materials And MethodsIn this study, 276 samples were collected from 36 drinking water and agricultuer wells in Miandoroud (Mazandaran province, north of Iran) in March-September 2013. All experiments were performed according to the standard methods examination book. The results were analyzed in Microsoft Excel.ResultsAccording to the results, the concentration of nitrite was within standard levels established by national guidelines, while in some regions the nitrate concentration was found to be higher than standard levels. In all wells gradual increases were seen in nitrate concentrations. There was a direct relationship between nitrite and nitrate concentrations with depth and temperature.ConclusionThe nitrate concentrations in some wells were higher than standard levels, therefore, more attention should be paid to nitrate pollution in this region.Keywords: Nitrate, nitrite, drinking water, Miandoroud -
زمینه و هدف
4-کلروفنل یکی از مشتقات فنل است که از منابع مختلفی وارد محیط زیست می شود و در لیست آلاینده های الویت دار قرار دارد. در این مطالعه کارایی و سینتیک فرایند تجزیه فتوکاتالیستی 4-کلروفنل از محلول آبی به وسیله نور خورشید در حضور نانوذره اکسید روی مورد بررسی قرار گرفت.
روش کارمطالعه حاضر یک مطالعه تجربی می باشدکه به صورت ناپیوسته انجام شد. مقادیر مشخصی از نانوذرات اکسید روی به محلول آبی 4-کلروفنل با غلظت 25 تا200 mg/L افزوده شد و طی ساعات میانی روز از ساعت 10:30 صبح تا 15:30 بعد از ظهر در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرار گرفت. در این مطالعه تاثیر پارامترهایی از جمله دوز کاتالیست، pH، غلظت اولیه آلاینده و زمان تماس بررسی شدند. غلظت باقیمانده 4-کلروفنل به وسیله دستگاه HPLC اندازه گیری شد. میزان حذف کل کربن آلی محلول توسط دستگاه TOC Analyzer اندازه گیری شد.
یافته هانتایج نشان دادند که با استفاده از انرژی نور خورشید بعنوان منبع تامین انرژی، حداکثر راندمان حذف 4- کلروفنل در شرایط pH خنثی و قلیایی و زمان تماس 5 ساعت و دوز کاتالیست g/l 1/5 تقریبا 72 درصد بدست آمد. کارایی حذف با افزایش pH و زمان تماس افزایش یافت. بر اساس مدل Langmuir-Hinshelwood سینتیک واکنش تجزیه فتوکاتالیستی 4-کلروفنل از واکنش شبه درجه یک تبعیت می کرد.
نتیجه گیریبا استفاده از نور خورشید بعنوان تنها منبع انرژی مورد نیاز واکنش و کاربرد اکسید روی در اندازه نانو به عنوان کاتالیزور، می توان آلاینده 4-کلرو فنل را از محیط های آبی به میزان قابل توجهی تجزیه نمود.
کلید واژگان: 4, کلروفنل, اکسید روی, نور خورشید, مطالعات سینتیکJournal of Health, Volume:6 Issue: 2, 2015, PP 134 -143Background and Objectives4-chlorophenolisone of the phenol derivatives that enters the environment from various sources. 4-chlrophenol ranks the primary pollutant agent. This study evaluated the efficiency and kinetics of photocatalytic degradation of 4-chlorophenol from aqueous solutions by sunlight and zinc oxide nanoparticles.
MethodsThis is an empirical study and Experiments were performed in the batch system. Determined dosage of ZnO nanoparticles was added to 4-chlorophenol solution (25-200ppm) and samples were allocated under the sunlight during midday hours in summer. Effects of parameters such as ZnO loading، pH، contact time and initial concentration of the polluter 4-chlrophenol were investigated. The remaining concentrations of 4-chlorophenol were analyzed using HPLC. Removal of total organic carbon was measured by TOC analyzer.
ResultsThe results showed that removal efficiency of 4-chlorophenol was achieved 72%in presence of solar energy as means of energy source at both neutral and alkaline pH and catalyst dosage of 1. 5grL-1. Efficiency increased as increasing pH and contact time. The photocatalytic degradation of 4-chlrophenol was best fitted with Langmuir–Hinshelwood model، and can be described by pseudo-first order kinetic.
ConclusionIn general، 4-chlorophenols can be significantly degraded from aqueous solution by using sunlight as the energy source for the reaction and nano-sized zinc oxide as catalyst.
Keywords: 4, Chlorophenol, Zinc Oxide Nanoparticles, Sunlight, Kinetics Study -
سابقه و هدفمواد آلی طبیعی پیش ساز تشکیل ترکیبات جانبی حاصله از گندزدائی طی کلر زنی می باشند لذا حذف آنها ازآب ضروری است. با توجه به آلی دوست بودن زئولیت اصلاح شده با سورفکتانت، انتظار می رود میزان جذب مواد آلی آن افزایش یابد. هدف از این مطالعه تعیین میزان حذف کربن آلی محلول ازآب به وسیله زئولیت طبیعی (NZ) و اصلاح شده با سورفکتانت کاتیونی(SMZ) می باشد.مواد و روش هابرای اصلاح زئولیت از سورفکتانت آلکیل دی متیل بنزیل آمونیوم کلراید استفاده شد. با در تماس قرار دادن زئولیت با دترجنت روی همزن به مدت 24 ساعت، جداسازی و شست و شو با آب مقطر انجام شد. محلول های حاوی مواد آلی طبیعی با غلظت های مختلف با زئولیت طبیعی واصلاح شده به مدت 48 ساعت در تماس قرارداده شد. متغیرهای مورد مطالعه شامل pH، غلظت ماده آلی محلول و دوز جاذب بود. اندازه گیری میزان مواد آلی محلول باقیمانده با استفاده از دستگاه آنالیزور TOC مدل Shimadzu-5000 انجام شد.یافته هابا افزایش دز جاذب میزان جذب DOC افزایش یافت. در pH خنثی میزان جذب DOC بوسیله 20 گرم بر لیتر NZ و SMZ به ترتیب 33 و 65 درصد بود. با افزایش غلظت DOC میزان جذب افزایش یافت. مدل فروندلیچ برای زئولیت اصلاح شده و مدل لانگ موئیر برای زئولیت طبیعی تطابق بیش تری نشان دادند.استنتاجبا استفاده از زئولیت اصلاح شده به وسیله سورفکتانت کاتیونی می توان میزان جذب مواد آلی از آب را افزایش داد.
کلید واژگان: کربن آلی محلول, زئولیت اصلاح شده, سورفکتانت کاتیونیBackground andPurposeNatural Organic Matter (NOM) is precursor of disinfection by-products (DBPs) during chlorination, so removal of NOM from drinking water resources is a necessary task. Due to organophilic properties, Surfactant Modified Zeolite (SMZ) can adsorb more NOM. The aim of this study was to determine and compare the efficiency of NZ and SMZ in removal of Dissolved Organic Carbon (DOC) from water.Materials And MethodsModification of zeolite was performed using Alkyl Dimethyl Benzyl Ammonium Chloride (ADBAC) as organophilic compound. Natural zeolite was added to 10% concentration of ADBAC solutions, then, the mixture was shaken for 24 h. Modified zeolite was washed several times with distilled water. Solutions containing various concentration of natural organic matter were contacted with NZ and SMZ for 48 h. The effects of parameters such as initial DOC concentration, solution pH and adsorbent dose were examined. Measurement of dissolved organic matter was performed by TOC (Shimadzu-5000) analyzer.ResultsBy increasing the sorbent dose, the amount of adsorbed DOC was increased. In the natural pH condition, the amount of DOC adsorption by 20 gL-1 of NZ and SMZ was 33% and 65%, respectively. By increasing the concentration of DOC the adsorption capacity increased. The best fitted model for NZ and SMZ were Freundlich and Langmuir, respectively.ConclusionCationic surfactant modified zeolite could increase the adsorption of DOC from water.Keywords: Dissolved organic carbon, modified zeolite, cationic detergent -
سابقه و هدفتاکنون روش های مختلفی برای حذف فلزات سنگین، مثل سرب، از محلول های آبی مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از زائدات کشاورزی به عنوان جاذبی ارزان قیمت از جمله این روش ها به شمار می رود. هدف از این مطالعه بررسی کارایی کاه برنج طبیعی (خام) و اصلاح شده با اسید سیتریک در حذف سرب از محلول های آبی است.مواد و روش هاآزمایش ها در مقیاس آزمایشگاهی و به صورت ناپیوسته انجام شد. تاثیر پارامترهای موثر در فرآیندی مثل pH، زمان تماس، غلظت اولیه سرب و دوز جاذب بررسی شد. ایزوترم و سینیتیک برای ارزیابی داده ها مطالعه شدند. غلظت سرب با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری و از آنالیز ANOVA برای تجزیه و تحلیل داده ها استفاده شد.یافته هاpH و زمان تعادل بهینه برای جذب سرب به وسیله هر دو جاذب برابر 6 و 120 دقیقه به دست آمد. با افزایش غلظت اولیه سرب تا ده میلی گرم در لیتر و افزایش دوز جاذب راندمان جذب برای هر دو جاذب افزایش نشان داد. ایزوترم جذب از مدل تمکین و سینتیک جذب از درجه دو پیروی می کرد. راندمان کاه برنج طبیعی 85 درصد و کاه اصلاح شده 99 درصد به دست آمد.استنتاجبر مبنای نتایج حاصل از این مطالعه می توان اظهار کرد، کاه برنج، مخصوصا کاه برنج اصلاح شده، می تواند به عنوان جاذبی ارزان قیمت و مناسب در حذف سرب از محلول های آبی مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: سرب, کاه برنج اصلاح شده, جذب سطحیBackground andPurposeUp to now various methods has been considered for removing heavy metals such as pb from aqueous solution including using agricultural wastes as low cost adsorbent. The purpose of this study was efficiency evaluation of natural (crude) and citric acid modified rice straw for removal of pb from aqueous solutions.Materials And MethodsThis study was performed at laboratory scale and batch system. We studied the influence of process variables such as pH, contact time, pb concentration and adsorbent dosage. Data from equilibrium study were modeled using isotherm and kinetic models. The concentration of pb was measured by atomic adsorption. Data was then analyzed using ANOVA test.ResultsExperimental results showed that the optimum pH and equilibrium time for pb by natural and modified rice straw was 6 and 120 minute, respectively. Removal of pb increased in both adsorbent dosages by increase in pb concentration up to 10 mg/l and increasing the dosage of adsorbents. Adsorption isotherm fitted Temkin model but adsorption kinetic followed pseudo second order. The efficiency of natural rice straw and modified rice straw in removal of pb was 85 and 99%, respectively.ConclusionAccording to the results, rice straw especially the modified one could be used as a suitable, low cost and efficient adsorbent for removal of pb from aqueous solutions.Keywords: Pb, modified rice straw, adsorption -
مقدمهحضور فنل در آب و فاضلاب به دلیل سمیت و تهدیدی که برای زندگی انسان و محیط زیست دارد، یک نگرانی عمده محسوب می گردد. هدف از این تحقیق بررسی جذب فنل توسط عدسک و کانولای اصلاح شده می باشد.روش هااین تحقیق در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. در این مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف بر عملکرد جاذب ها بررسی و ایزوترم و سینتیک جذب تعیین شد. جهت تعیین سطح ویژه جاذب ها از تکنیک ایزوترم BET استفاده شد و غلظت فنل در نمونه های مختلف با استفاده از دستگاه HPLC اندازه گیری شد.
نتا یج: کارایی حذف با افزایش زمان تماس و دوز جاذب و با کاهش غلظت اولیه فنل، افزایش می یابد. حداکثر جذب فنل در pH =3 و دوز جاذب 10 گرم در لیتر و زمان تماس 90 و 120 دقیقه به ترتیب برای بیومس های آزولا و کانولا به دست آمد. با توجه به ضرایب، بهترین نوع ایزوترم برای جاذب آزولا و کانولا به ترتیب لانگمویر و فروندلیخ می باشد. سرعت واکنش برای هر دو جاذب از مدل سینتیکی شبه درجه دو تبعیت می کند؛ و حداکثر ظرفیت جذب براساس مدل لانگمویر 11/2 و 9/4 میلی گرم به ازای گرم به ترتیب برای بیومس های آزولا و کانولا می باشد.بحث و نتیجه گیریبه طور کلی نتایج مشخص ساخت که می توان از بیومس های آزولا و کانولا به عنوان یک جاذب موثر و ارزان جهت تصفیه پساب صنایع استفاده کرد.
کلید واژگان: آزولا, کانولا, فنل, ایزوترم جذب, تصفیه فاضلابBackgroundThe presence of phenol in water and wastewater, due to its toxic threat to human life and environment, is a major concern. The purpose of this study was to investigate the rate of phenol adsorption by modified Azolla and Canola.MethodsThis study was conducted at laboratory scale. In this study the effect of various parameters on adsorption performance was investigated and isotherms and kenitics adsorption were determined. In order to measure the specific surface area of absorbents the BET isotherm technique was carried out. The concentration of phenol in samples was measured by HPLC instrument.ResultsRemoval efficiency increased with increase of adsorbent dose and contact time and decrease of the initial concentration of phenol. Optimal phenol removal was obtained at pH =3, adsorbent dose of 10 g/L and contact time of 90 and 120 min for Azolla and Canola biomass respectively. Coefficients showed that the best isotherms for Azolla and Canola adsorbents are Langmuier and Freundlich respectively. The reaction rate for both adsorbents agrees with the pseudo-second order kenitics model. Based on the Langmuier model, the maximum adsorption capacities were calculated to be 11.2 and 9.4 mg/g for Azolla and Canola biomasses respectively.ConclusionAccording to the obtained results, Azolla and Canola biomass can be used as efficient and cost-effective adsorbents for treatment of industrial effluents.Keywords: Azolla, Canola, Phenol, Adsorption isotherm, Wastewater treatment -
سابقه و هدفتکنیک های جذب سطحی به طور گسترده برای حذف آلودگی ها از فاضلاب به کار می روند به خصوص آن دسته از آلاینده هایی که به آسانی قابل تجزیه بیولوژیکی نیستند از جمله رنگ ها. زئولیت های طبیعی نیز به عنوان یک جاذب کم هزینه و قابل دسترسی زیاد و آسان می تواند برای حذف رنگ از پساب رنگی مورد استفاده قرار گیرد.مواد و روش هادر این مطالعه جذب سطحی سه نوع رنگ آزو شامل، دو رنگ کاتیونی BR-46، BR-18 و یک رنگ ری اکتیو RR-198 به وسیله کلینوپتیلولایت با انجام آزمایشات ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر عواملی چون میزان دوز جاذب، غلظت اولیه رنگ، pH و زمان جذب مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از داده های حاصل از آزمایشات، ایزوترم و سنتیک جذب تعیین گردید. اندازه گیری غلظت رنگ باقیمانده بر اساس روش استاندارد با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر انجام شد.یافته هابا افزایش زمان تماس و دوز جاذب، میزان جذب رنگ ها افزایش یافت. برای رنگ های BR-18 وRR-198 زمان تماس بهینه 90 دقیقه و برای رنگ BR-46 زمان تماس بهینه 120 دقیقه به دست آمد. با افزایش دوز جاذب برای رنگ های کاتیونی، راندمان حذف تا 99 درصد افزایش یافت. بهترین pH برای حذف رنگ های کاتیونی برابر 9 به دست آمد. با کاهش غلظت رنگ ها، میزان حذف افزایش یافت. هم چنین ایزوترم جذب در هر سه رنگ از معادله لانگ موئیر تبعیت نموده و سرعت جذب نیز، سنتیک جذب شبه درجه دو به دست آمده است.استنتاجزئولیت برای حذف رنگ های کاتیونی بسیار موثر است. با توجه به ارزان قیمت بودن و دسترسی آسان استفاده از این زئولیت برای حذف کامل رنگ های کاتیونی توجیه پذیر است.
کلید واژگان: زئولیت, رنگ نساجی, جذب سطحیBackground andPurposeAdsorption processes are widely used in removing pollutants from waste waters، particularly those that are not easily biodegradable such as dyes. In this study natural zeolite، which is easily found in many places، was used as a low-cost adsorbent for removal of dye from effluents.Materials And MethodsAdsorption of Azo dyes including two basic and one reactive (Reactive Red 198(RR-198)، Cationic Red GTL (BR-18) and Cationic Red GRL (BR-46)) were studied by natural zeolite clinoptilolite. In batch experiments we evaluated sorbent dose، contact time، concentration of dyes and ph. The adsorption isotherm was also determined using the adsorption data. Kinetics of dye adsorption by zeolite was also studied. The remaining concentration of dyes was measured by spectrophotometer.ResultsIncrease in sorbent dose and contact time increased adsorption rate. Optimal contact times for BR-18، RR-198 and BR-46 were 90، 90 and 120 minutes، respectively. By increasing the sorbent does for basice dyes، adsorption efficiency increased up to 99 percent. The best pH for basic dyes was found to be 9. The adsorption rate increased by decrease in dye concentration. It was found that adsorption isotherms for the examined three dyes fitted to the Langmuir isotherm. The kinetic studies indicated that the adsorption for dyes followed the pseudo-second-order.ConclusionResults indicate that clinoptilolite has good adsorption capacity for basic dyes. Natural zeolite is found easily in many places and could be used as acceptable and affordable for decontamination applications.Keywords: Zeolite, textile dye, reactive dye, surface adsorption -
سابقه و هدفبیس فنول A یک ترکیب آلی مضر برای سلامتی می باشد که در مقیاس وسیع در صنایع مختلف استفاده یا تولید می شود. این ترکیب بسیار پایدار و نسبت به تجزیه بیولوژیکی مقاوم می باشد. لذا هدف از این مطالعه بررسی میزان تجزیه بیس فنول A با استفاده از نانو ذره اکسید روی در حضور اشعه فرابنفش می باشد.مواد و روش هامطالعه حاضر از نوع تجربی می باشد. مرفولوژی نانوذره با استفاده از اسکن میکروسکوپ الکترونی مشخص گردید. تعداد نمونه با استفاده از مدل آماری طرح مرکب مرکزی تثبیت شده تعیین شد. نمونه ها با غلظت مشخص از بیس فنول A و نانوذره در شرایط بهره برداری متفاوت به صورت مجزا در معرض اشعه UV قرار گرفتند. غلظت بیس فنول A با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری اندازه گیری شد. تجزیه وتحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار 16Minitab انجام گرفت.یافته هانتایج نشان دادند که راندمان تجزیه بیس فنول A با افزایش زمان ماند، دوز نانوذره، pH و کاهش آلاینده افزایش یافت. در مقادیر pH قلیایی، عملکرد نانو ذرات اکسید روی متفاوت از مقادیر اسیدی است. فرایند UV/ZnO قادر است 97 درصد بیس فنول A را تجزیه نماید.استنتاجبه طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که فرایند تجزیه فتوکاتالیستی با استفاده از نانوذره اکسید روی در حضور اشعه فرابنفش روشی بسیار موثر برای تجزیه کامل بیس فنول A می باشد.
کلید واژگان: بیس فنول A, نانو ذره اکسید روی, تجزیه فتوکاتالیستیBackground andPurposeBisphenol A is a harmful organic compound which is either used or produced in various industries. This compound is resistant to biodegradation. The aim of this study was to determine the photocatalytic degradation of Bisphenol A from aqueous solutions by ZnO nanoparticles.Material And MethodsIn this experimental study the morphology of nanoparticles was characterized using scanning electron microscope. The volume of sample was determined by Rotatable inscribed Central Composite design (CCD) method. The samples were separately placed under UV radiation in defined amount of nanoparticles and initial concentration of bisphenol A at different operating conditions. The concentrations of bisphenol A were analyzed by UV Spectrophotometer. Data was then analyzed in Minitab V.16.ResultsThe degradation efficiency of bisphenol A increased when the pH, contact time and loading nanoparticles increased and the concentration of bisphenol decreased. Efficiency of ZnO was found to be better at alkaline pH than acidic conditions. UV/ZnO process was capable of removing bisphenol A to 97%.ConclusionThis study showed that photocatalytic degradation by ZnO nanoparticles in presence of UV is an effective method for removal of bisphenol A.Keywords: ZnO nanoparticles, photocatalytic degradation, bisphenol A -
سابقه و هدفنیترات به دلیل حلالیت بسیار بالای خود در آب، احتمالا گسترده ترین آلودگی آب های زیر زمینی در جهان محسوب می شود، که تهدیدات جدی برای سلامتی بشر ایجاد کرده و همچنین در پدیده اتروفیکاسیون نقش دارد. هدف از این مطالعه بررسی حذف نیترات بوسیله نانو ذرات آهن صفر و تاثیر اشعهفرابنفش و شدت یونی بر راندمان حذف می باشد.مواد و روش هادر این بررسی روش سطح پاسخ برای طراحی و آنالیز آزمایشات مورد استفاده قرار گرفت. آزمایشات با بکارگیری روش طراحی سطحی آماری باکس بنکن، با چهار متغیر مستقل شامل دوز نانو ذرات آهن صفر (5/0 تا 2 گرم در لیتر)، غلظت اولیه نیترات (50 تا 150 میلی گرم در لیتر)، زمان تماس (15-60 دقیقه) و شدت یونی (1000 تا 5000 میکرومهوس بر سانتی متر) انجام شد. تمامی آزمایشات هم در حضور اشعه فرابنفش و هم در غیاب آن انجام گردید.یافته هاحداکثر حذف نیترات در زمان تماس 60 دقیقه و غلظت نانو ذره 2 گرم در لیتر، غلظت نیترات 100 میلی گرم در لیتر و شدت یونی 3000 میکرو مهوس بر سانتی متر در شرایط حضور اشعه فرابنفش و عدم حضور آن به ترتیب برابر با 3/85 و 6/91 درصد به دست آمد. مدل پیشنهادی باضریب همبستگی R2 برابر 9992/0، 9946/0 و R2 (adj) برابر 09982، 9884/0، کاملا مطابق با آزمایشات بوده اند.استنتاجنتایج نشان داد که راندمان حذف نیترات با افزایش زمان تماس و دوز نانو ذره افزایش می یابد. در حالی که با افزایش شدت یونی و غلظت اولیه نیترات کاهش می یابد. تابش اشعه فرابنفش سبب تسریع میزان حذف نیترات می گردد.
کلید واژگان: طراحی باکس بنکن, نیترات, نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی, شدت یونی, اشعه فرابنفشNitrate Removal from Water by Nano zero Valent Iron in the Presence and Absence of Ultraviolet LightBackground andPurposeNitrate is probably the most widespread groundwater contaminant in the world, due to its high water solubility. It imposes a serious threat to human health and contributes to eutrophication. The objectives of this study were set to explore how the factors of ultraviolet light and ionic strength could influence the nano zero valent iron (NZVI) system for nitrate removal.Material And MethodsIn this study, response surface methodology was employed for the design and analysis of experiments. Experiments were carried out as per Box–Behnken) BBD) surface statistical design with four input parameters namely NZVI dose (0.5–2g/L), initial concentration (50–150mg/L), contact time (15–60min), and ionic strength (1000-5000μmho/cm). All experiments were performed in the presence and absence of UV irradiation.ResultsThe Maximum reduction efficiency for experiments in the presence and absence of UV irradiation was 85.3% and 91.6% in nano zero valent iron dose 2g/L, initial concentration 100mg/L, Contact time 60, and ionic strength 3000μmho/cm. The proposed model was essentially in accordance with the experimental case with correlation coefficient R2 = 0.9992, 0.9946 and Adj-R2 = 0.9982, 0.9884, respectively.ConclusionRemoval efficiency of nitrate increased with increase in time and NZVI dosage. In contrast, it decreased when ionic strength and initial concentration increased. Also, UV irradiation accelerated the removal of nitrate.Keywords: Box–Behnken design, nitrate, ionic strength, nano zero valent iron, ultraviolet light -
سابقه و هدف
حضور فنل در آب و فاضلاب به دلیل سمیت و تهدیدی که برای زندگی انسان و محیط زیست دارد، یک نگرانی عمده محسوب می گردد. بنابراین، هدف از این تحقیق بررسی جذب فنل توسط عدسک و آزولای اصلاح شده بود.
مواد و روش هادر این مطالعه تجربی- آزمایشگاهی، از گیاه عدسک و آزولای شستشو شده با اسید به عنوان جاذب جهت حذف فنل استفاده شد. تاثیر متغیرهای مختلف بر عملکرد جاذب بررسی شد. غلظت فنل به روش High-performance liquid chromatography (HPLC) اندازه گیری شد. همچنین ایزوترم ها و سینتیک های جذب تعیین شد.
یافته هابا افزایش دوز جاذب و زمان تماس، راندمان جذب با هر دو جاذب افزایش یافت؛ در حالی که از ظرفیت جذب کاسته می شد. کارایی حذف، همچنین با کاهش غلظت اولیه فنل کاهش یافت. با افزایش pH محلول، کارایی حذف کاهش یافت. pH بهینه جذب 3 بود. همچنین، بهترین نوع ایزوترم برای جاذب ها Langmuir و بهترین سینتیک واکنش، سینتیک درجه 2 بود.
استنتاجگیاهان عدسک و آزولا می توانند به عنوان جاذب های موثر و ارزان و در دسترس، برای حذف ترکیبات آلی از پساب صنایع مورد استفاده قرار گیرند. هر چند به علت مزیت های گیاه آزولا مانند فراوانی زیادتر، مزیت اصلی آن یعنی بالا بودن جدب فنل نسبت به گیاه عدسک، گزینه ایده ال تری می باشد.
کلید واژگان: بیومس آزولا و عدسک آبی, فنل, مدل ایزوترمی, جذب سطحیBackground and
PurposeThe presence of phenol and its derivatives in water and wastewater are of major concern because of their toxicity and threat to human life and environment. The aim of this study was determination of the modified lemna minor and azolla in phenol adsorption.
Materials And MethodsIn this emperical-lab study, the washed lemna minor and azolla was used as adsorbents. The effect of vatious parameters on adsorbents performance was investigated. The concentration of phenol was measured by high-performance liquid chromatography (HPLC). Also, data were fitted with variety isotherm and kinetic models.
ResultsThe phenol adsorption rate increased by increasing of contact time and adsorbent dose in both adsorbents; however, the phenol adsorption per each gram of adsorbents (qe) decreased. The adsorption efficieny increased by decreasing intial phenol concentration. With increasing of solution pH, removal efficiency decreased and optimum pH was 3. Adsorption isotherm data showed that the phenol sorption followed the Langmuir. Kinetics of sorption was well described by pseudo-second order model.
ConclusionThe lemna minor and azolla can be used as effective and low-cost adsorbents to organic compounds removal from industrial effluents. Although due to adventages such as more plenty and higher ability in phenol removal, the azolla is the best adsorbnet.
Keywords: Azollaand lemna minor biomass, phenol, isotherms model, adsorption -
سابقه و هدف
آنالیز، پایش و کنترل کیفیت آب شرب از جمله وظایف شرکت های آب و فاضلاب و مراکز بهداشتی- درمانی است. از آن جا که تا کنون در خصوص تعیین کیفیت آب شرب شهر های مختلف شهرستان سوادکوه، تحقیق جامعی صورت نگرفته است، این مطالعه به انجام رسید.
مواد و روش هادر این مطالعه، از داده های موجود در شرکت آب و فاضلاب شهرستان سوادکوه مربوط به سال های 1389 و 1390 استفاده شد. نمونه های آب برای تجزیه شیمیایی به صورت فصلی و برای تجزیه میکروبی به صورت ماهانه دریافت شد. نمونه های آب در آلاشت از چشمه هلی خامن و یک چاه و دو مخزن ذخیره، در زیرآب از چشمه گلناب دره و چاه های شماره 4 و 5 و مخزن ذخیره، در شیرگاه از چاه های شماره 1، 4 و 5، مخزن ذخیره و چشمه گلناب دره و در پل سفید، از چشمه فلورد و مخزن ذخیره به وسیله شرکت آب و فاضلاب سوادکوه دریافت شد و در آزمایشگاه آن شرکت مورد تجزیه قرار گرفت.
یافته هادر شهر پل سفید، میانگین سختی کل آب، mgCaco3/l 173 و میانگین هدایت الکتریکی آب μS/cm 359 و میانگین pH برابر 8/7 به دست آمد. در پل سفید، 87 درصد نمونه های آب در سال 1389 و 85 درصد نمونه ها در سال 1390 فاقد کلیفرم بودند. در شهر زیرآب، میانگین سختی کل آب mgCaco3/l 168 و میانگین هدایت الکتریکی آب μS/cm 286 و میانگین pH برابر 8 بود. در زیرآب، 91 درصد نمونه ها در سال 1389 و 100 درصد نمونه ها در سال 1390 فاقد کلیفرم بودند. در شیرگاه، میانگین سختی کل mgCaco3/l 184 و میانگین هدایت الکتریکی μS/cm 344 و میانگین pH برابر 8/7 به دست آمد. در شیرگاه، کلیه نمونه های آب فاقد کلیفرم بودند. در آلاشت، میانگین سختی آب mgCaco3/l 172 و میانگین هدایت الکتریکی آب μS/cm 333 و میانگین pH 9/7 به دست آمد. در آلاشت، کلیه نمونه های آب در سال های پیش گفته، فاقد کلیفرم بودند. میزان نیتریت و نیترات در کلیه نمونه های آب در این شهرها پایین تر از حد استاندارد و در حد مطلوب بود. کلر باقی مانده در کلیه نمونه ها در حد مطلوب و میزان فلوراید در کلیه نمونه ها، کمتر از حد مطلوب بود.
استنتاجمیزان سختی آب در کلیه شهرهای مورد بررسی در حد متوسط و قابل قبول قرار داشت و میزان هدایت الکتریکی آب در این شهرها در حد مطلوب بود. pH نمونه های آب در کلیه شهرهای مورد بررسی، در حد قابل قبول قرار بود. میزان فلوراید در کلیه نمونه های آب مورد بررسی، پایین تر از حد مطلوب بود که لازم است مورد توجه قرار گیرد.
کلید واژگان: سوادکوه, مناطق شهری, کیفیت آبBackground and
PurposeAnalysis, monitoring and control of water quality, including water and sanitation and health care are the duties of companies. Because of the quality of drinking water, a comprehensive research was carried out in Savadkooh, Iran, in this study.
Materials And MethodsData of Water and Sewage Company of Savadkooh were analyzed during 2010 and 2011. Water samples were seasonal (chemical) and month (biological) sources water in Alasht Spring by Halli Khamen Spring and a well and two reservoirs in Zirab Spring, Golnab Valleys and wells No. 4 and 5 as well as their reservoir, and in Shirgah were wells No. 1 and 4 and 5 and the water reservoir and springs Golnab valleys in Polsefid by Flord Spring and water and sewage company of Savadkooh repository which were analyzed in the laboratory.
ResultsIn Polsefid, the mean total hardness, mean electrical conductivity and the average pH were 173 mgCaco3/l, 359 µS/cm, and 7.8, respectively. The amounts were 168 mgCaco3/l, 286 µS/cm, and 8 in Zirab, 184 mgCaco3/l, 344 µS/cm and 7.8 in Shirgah, and 172 mgCaco3/l, 333 µS/cm and 7.9 in Alasht, respectively. In Polsefid, 87% of samples in 2010 and 85% in 2011, in Zirab, 91% of the samples in 2010 and 100% in 2011, in Shirgah and Alasht, all the samples in 2011 and 2012 were coliform-free. Nitrite and nitrate levels in all water samples in were lower than standard and in acceptable level. In all samples, residual chlorine was at optimal level, and the amount of fluoride was less than desirable.
ConclusionHardness of all the cities water were described as moderate and acceptable. The electrical conductivity of the water in all areas was desirable. The pH of water samples in all the cities were within acceptable limits. The amount of fluoride in the water samples was well below so that it requires to be taken into consideration.
Keywords: Savadkooh, urban areas, water quality -
زمینه و هدف
آلودگی منابع آب به آرسنیک، یک مشکل جهانی است. نوشیدن آب غنی از آرسنیک در درازمدت، سبب آثار بهداشتی مختلف از جمله مشکلات پوست، سرطان پوست، سرطان مثانه، کلیه و ریه، و بیماری های رگ های خونی و احتمالا دیابت، فشار خون بالا و اختلالات تولید مثل می شود. نانو لوله های کربنی(CNTS) از جاذب های نوین در عرصه نانوتکنولوژی است که در مطالعات گوناگون مورد تحقیق قرار گرفت. در این تحقیق، بهینه سازی حذف آرسنات توسط نانولوله کربنی تک جداره به روش پاسخ سطحی مطالعه می شود.
مواد و روش کارنانولوله های کربنی از پژوهشکده صنعت نفت ایران تهیه گردید. ابتدا بوسیله اسید نیتریک عامل دار شد و کارایی حذف آرسنات سنجش گردید. آزمایشات براساس روش پاسخ سطحی طراحی و انجام شد ارزیابی داده های آزمایش با استفاده از نرم افزار Minitab 16، Excel 2007 و آزمون های رگرسیون، همبستگی و آنالیز واریانس انجام شد.
یافته هادر این مطالعه افزایش میزان جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه آرسنات و کاهش pH بر کارایی حذف تاثیر داشت. حداکثرظرفیت جذب آرسنات توسط نانو لوله های کربنی برابر با 84/8 میلی گرم به گرم بدست آمد. درصد حذف آرسنات با کاهش pH بیشتر شد با افزایش غلظت آرسنات و میزان جاذب، راندمان حذف بیشتر شد.
نتیجه گیریمدل با بالاترین ضریب (R2) و ضریب پیش بینی (Predicted R2) به تر تیب 01/95 و 25/72 برای نانولوله های کربنی تک جداره عامل دار شده با اسید نیتریک برآورد گردید. در این مطالعه حداکثر درصد حذف برای آرسنات 65% و حداکثر ظرفیت جذب 84/8 بود. با استفاده از روش پاسخ سطحی شرایط بهینه PH=3-6 و میزان جاذب 150 میلی گرم در حجم نمونه (100میلی لیتر) بدست آمد.
کلید واژگان: نانو تیوپ کربنی, آرسنات, روش پاسخ سطحی, مدل Box, Behnken, طرح آزمایشBackground and ObjectivesArsenic contamination of water resources is a global problem. Drinking of arsenic-rich water over a long period results in various health effects including skin problems، skin cancer، cancers of the bladder، kidney and lung، and diseases of the blood vessels، and possibly diabetes، high blood pressure and reproductive disorders. Carbon nanotubes (CNTS) in the field of nanotechnology، as a new adsorbents were investigated in several studies. In this research، optimization of As (V) removal from aqueous solutions by Single-walled Cabon، investigated.
Material and MethodsCarbon nanotubes Carbon was prepared from Research Institute of Iran''s oil industry. Initially the carbon nano tubes was Functionalized by nitric acid. Experiments based on the response surface methodology was designed. Test data assessment by using the software Minitab 16، Excel 2007، and regression، correlation and analysis of variance was performed.
ResultsIn this study، increasing the amount of adsorbent، contact time، initial concentration and decreasing pH on arsenate removal efficiency was affected. Maximum capacity of arsenate adsorption by carbon nanotubes equal to 8. 84 mg/g. Arsenate removal percentage increased with decreasing pH and increasing of concentrations of arsenate and absorbent value.
ConclusionsThe model with the highest coefficient (R2) ration predicted (Predicted R2) 95/01 and 72/25for carbon single-wall carbon nano tubes by nitric acid was estimated with the maximum percentage for arsenate removal of65%and a maximum capacity8/48. Using response surface، the optimal conditions (PH = 3-6 and the absorption of 150 mg/l in sample volume (100ml) Was provided، respectively
Keywords: Arsenate removal, Single, walled Carbon nanotubes, response surface methodology, Box, Behnken
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.