وبلاگ

۱-۳- اهداف تحقیق
هدف اصلی بهینه کردن شرایط حذف پیوسته نیکل از فاضلاب با جاذب شلتوک برنج اصلاح شده به روش RSM می باشد و اهداف جزئی عبارتند از:
یافتن مقدار بهینه غلظت ورودی نیکل در فاضلاب
یافتن مقدار بهینه دبی ورودی فاضلاب در سیستم ستون
یافتن ارتفاع بهینه بستر
بررسی میزان راندمان فرایند جذب نیکل
۱-۴- نوآوری تحقیق
در سالهای گذشته آزمایشهای مختلفی انجام شده که در آنها از سیستم ستون برای حذف آلاینده ها استفاده گردیده است. همچنین آزمایشهایی نیز انجام شده که در آنها از روش RSM برای مدلسازی و یافتن شرایط بهینه آزمایش بهره گرفته شده است. اما تنها در یک تحقیق از هر دو روش فوق در انجام آزمایش استفاده شده است. این تحقیق برای حذف سرب از محلول های آبی توسط free and immobilized Aeromonos hydrophila انجام گرفته است (Hasan et al., 2009).

در این تحقیق از سیستم ستون و روش جذب سطحی برای حذف فلز نیکل از فاضلاب مصنوعی استفاده شده است. همچنین برای یافتن شرایط بهینه آزمایش و مدلسازی از روش RSM بهره گرفته شده است. این تحقیق در راستای تکمیل تحقیقات انجام گرفته توسط سولماز سعادت در سال ۱۳۹۱ انجام می شود (سعادت، ۱۳۹۱).
۱-۵-ساختار پایان نامه
این پایان نامه شامل شش بخش اصلی به شرح زیر می باشد:
در فصل اول در ابتدا کلیاتی در باره آلودگی زیست محیطی در اثر فلزات سنگین و روش های حذف و تصفیه آنها از محیط زیست و مزایا و معایب هر روش بیان شده است. پس از آن به تشریح ضرورت انجام تحقیق و اهداف آن پرداخته شده و در نهایت به بیان نوآوری تحقیق پرداخته شده است.
فصل دوم این پایان نامه شامل پیشینه و تئوری تحقیق است. در بخش پیشینه تحقیق قسمتی از تحقیقات انجام شده در زمینه انواع جاذب، سیستم ستون و روش پاسخ سطح بیان شده و تئوری تحقیق شامل تئوری روش پاسخ سطح و فرمول های آن و روش های محاسبه بازدهی جذب می باشد.
در فصل سوم مواد مورد استفاده و روش های انجام آزمایش ها به طور کامل توضیح داده شده است. فصل چهارم به بررسی نتایج حاصل از آزمایشها و نرم افزار Design Expert پرداخته است.
در فصل پنجم، نتیجه گیری کلی و پیشنهاداتی جهت انجام مطالعات بهتر، دقیق تر و کاراتر بیان شده است. پس از آن منابع و مراجع به کار گرفته شده در متن پایان نامه معرفی شده اند در ادامه شکل ها و جداولی در بخش پیوست آورده شده اند.
فصل دوم
۲- پیشینه و تئوری تحقیق
۲-۱- مقدمه
برای حذف فلزات سنگین از محلول های آبی روش های مختلفی مثل ترسیب، الکترودیالیز، اسمز معکوس و جذب سطحی وجود دارد. در روش جذب سطحی، از انواع مختلف جاذب استفاده می شود که امروزه استفاده از جاذب های طبیعی به دلیل دسترسی فراوان، قیمت مناسب و کارایی بالا بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در ادامه به بررسی تحقیقات انجام شده بر انواع مختلف جاذب پرداخته می شود. همچنین با توجه به موضوع تحقیق، مطالعه برخی پژوهش هایی که در زمینه انجام آزمایش ها به صورت پیوسته و به کمک روش پاسخ سطح به انجام رسیده اند، مورد توجه قرار می گیرد.
۲-۲- پیشینه تحقیق
۲-۲-۱- انواع جاذب
۲-۲-۱-۱- پوسته برنج
بیشترین مقدار جذب توسط پوسته برنج برای^۳-۱۰*۹۷/۵ مول بر لیتر آرسنیک به کمک ۱گرم جاذب فرآوری شده با ۰۱/۰ مول بر لیتر HNO₃ , HCl ,H₂SO₄ یا HClO₄ و در مدت ۵ دقیقه گزارش شده است (Nasir et al., 1998).
در سال ۲۰۰۸ نیز آزمایشاتی در سیستم پیوسته انجام شده و کاربرد پوسته برنج خام و پوسته برنج فرآوری شده با فسفات در حذف فلزات سنگین مانند سرب، مس، روی و منگنز از شیرابه مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. در این تحقیق از ستونی با قطر داخلی ۵/۲ سانتی متر و ارتفاع بستر ۳۰ سانتی متر استفاده شد. با وجودیکه هر دو جاذب در حذف فلزات سنگین موفق بودند، اما پوسته برنج فرآوری شده با فسفات دارای ظرفیت و سرعت جذب دو برابر جاذب خام بود (Mohan & Sreelakshmi, 2008).
در سال ۱۳۸۷ تحقیقی بر روی حذف فلز کادمیوم بوسیله پوسته شلتوک اصلاح شده با بی کربنات سدیم انجام گرفت و اثر تغییر مولاریته بی کربنات سدیم بر افزایش ظرفیت پوسته شلتوک برای جذب کادمیوم در غلظت های پایین بررسی گردید. در این آزمایش حداکثر راندمان جذب ۱/۹۹% بوده که در pH برابر۶ و به کمک جاذب اصلاح شده با محلول ۳/۰ مولار بی کربنات سدیم بدست آمده است (شامحمدی حیدری و همکاران، ۱۳۸۷).
تحقیقات دیگری بر روی جذب فلزات سنگین با بهره گرفتن از جاذب شلتوک برنج انجام شده که نتایج آنها در جدول زیر آورده شده است (سعادت، ۱۳۹۱):
جدول ۲-۱- خلاصه نتایج تحقیقات صورت گرفته بر روی حذف فلزات سنگین مختلف به کمک پوسته برنج (سعادت، ۱۳۹۱)