بررسي سينتيك و گزينش پذيري فرايند رنگ زدايي از محلول آبي به روش فلوتاسيون با استفاده از بيوسورفكتانت رامنوليپيدي

Investigation of kinetics and process selectivity of dye removal from aqueous solutions by rhamnolipid biosurfactants using ion flotation

يكي از موارد مهم به منظور كاهش آب مصرفي در صنايع،حذف رنگ در جهت تصفيه و آماده سازي آب قبل از ورود به كارخانه است. بدين منظور، فلوتاسيون به عنوان يك روش كارآمد براي حذف رنگ از محلولهاي آبي با هزينه هاي كمتر و كارايي بيشتر مورد بررسي قرار گرفت. بررسي امكان ظرفيت رنگبري رامنوليپيد با استفاده از يك طرح irregular fraction با چهار پارامتر شامل pH، غلظت MIBC به عنوان كفساز، دبي هوا و نسبت رامنوليپيد بر متيلن بلو به عنوان ماده رنگي انجام شد. مقدار ضريب تعيين بالاي به دست آمده (%99.2 =R2)، بيانگر دقت بالاي آزمايشات انجام شده و ضريب تعيين تعديل شده (%96.4= Adj R2)، درستي افزودن متغيرهاي مستقل مدل را نشان داد. پس از اينكه بيشترين راندمان حذف رنگ 83.33% و كمترين مقدار آن 5.3% بدست آمد،مقادير بهينه هر كدام از پارامتر ها بدست آمد كه در آن تاثير بارز pH نيز به چشم مي خورد.سپس با افزودن نمك هاي كلريد سديم،كلريد كلسيم و كلريد آلومينيوم مشخص شد كه افزايش غلظت نمك موجب كاهش راندمان حذف رنگ مي گردد.همچنين طبق تست سينتيكي پس از تعيين نقطه بهينه،مشخص گرديد كه سينتك اين واكنش از نوع شبه درجه دوم است.

In some of industrial processes, deinking of aqueous effluents is necessary for water recycling purposes. In this regard, foam flotation is well known as cost effective process which yields more efficiency and selectivity over many other conventional processes. In this paper, deinking of a methylene blue contaminated aqueous solution using rhamnolipid biosurfactants as dye collector by ion flotation was evaluated. A 2-level fractional factorial design considering solution pH, MIBC frother concentration, aeration rate, and collector to dye mass ratio as operating parameters was used as experimental design. Statistical analysis (ANOVA) of results with a high determination coefficient of 99.2% indicated that predicted model for analysis purpose could predict the main and interaction effects between parameters. Maximum methylene blue removal was obtained 83.33%. ANOVA results showed that pH was the most effective parameter on removal efficiency. Electrolyte addition decreased dye removal due to competition adsorption between cations and methylene blue onto rhamnolipid anions. Kinetic studied also showed that the process follows a pseudo-second order kinetic model.