پديد آورندگان :
قارلقي، مصطفي دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي - دانشكده بهداشت , يزدانبخش، احمدرضا دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي - دانشكده بهداشت - گروه مهندسي بهداشت محيط , اسلامي، اكبر دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي - دانشكده بهداشت - گروه مهندسي بهداشت محيط , آقاياني، احسان دانشگاه تربيت مدرس - دانشكده علوم پزشكي
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: يكي از منابع عظيم آبي قابل استفاده، پساب تصفيه خانه فاضلاب شهري است. استفاده مجدد از اين پسآب نيازمند استانداردهايي فراتر از استانداردهاي ثانويه مي باشد و نياز است تا آلاينده هاي آلي و بعضي از تركيبات مانند نيترات و فسفات موجود در پسآب به ميزان بيشتري حذف گردند. در اين تحقيق حذف اين تركيبات از پساب ثانويه با استفاده از جاذب نانو ذرات اكسيد آهن (مگنتيت) مورد بررسي قرار گرفته است.
مواد و روش‌ها: پژوهش حاضر در سيستم آزمايشگاهي و روي پسآب واقعي يكي از تصفيه خانه هاي فاضلاب شهري انجام گرفت و نانو ذرات اكسيد آهن براي حذف آلاينده هاي مورد نظر استفاده شد و اثر pH، زمان تماس و غلظت جاذب روي حذف اين آلاينده ها به روش بهينه سازي عامل در واحد زمان مورد بررسي قرار گرفت. سپس ايزوترم و كينتيك جذب در شرايط بهينه متغييرها تعيين گرديد.
يافته‌ها: ميانگين Biochemical oxygen demand (BOD5)، chemical oxygen
(demand (COD، نيترات و فسفات در پسآب تصفيه خانه به ترتيب برابر با 25، 43، 63 و 8/6 ميلي گرم بر ليتر اندازه گيري شد. شرايط بهينه براي جذب اين آلاينده ها توسط جاذب نانو ذرات اكسيد آهن در pH برابر 3، زمان تماس 15 دقيقه و دوز جاذب g/l 1 به دست آمد. در شرايط بهينه ميزان حذف فسفات، نيترات، BOD5 و COD به ترتيب 54، 11/5، 56 و 75 درصد و ظرفيت جذب به ترتيب mg/g 4/7، 1/6، و 14 و 32 به دست آمد. نتايج نشان داد جذب توسط Fe3O4 از مدل فروندليج و كينتيك درجه اول براي COD و فسفات و براي BOD5 و نيترات از كينتيك درجه دوم پيروي مي كند.
استنتاج: نانو ذرات اكسيد آهن پتانسيل نسبتاً مناسبي براي حذف فسفر، BOD5 و COD از پساب تصفيه ثانويه دارد ولي جهت حذف نيترات كارائي مناسب ندارد.
چكيده لاتين :
Background and purpose: Municipal wastewater treatment plant effluents are amongst the
main available water sources. Reuse of these effluents requires further standards beyond secondary
standards. Therefore, removal of organic pollutants and some compounds such as nitrate and phosphate
from effluents should be done at a greater extent. In this study, removal of these compounds from
secondary effluent was examined using an absorbent of iron oxide nanoparticles (MNPs Fe3O4).
Materials and methods: The research was carried out using actual effluent of urban wastewater
treatment plant in laboratory scale. The iron oxide nanoparticles (MNPs Fe3O4) was used for removal of
target pollutants by investigating different parameters such as pH, initial concentration, contact time, and
adsorbent dosage using optimization of one factor at a time. Afterwards, the optimum condition was
determined by adsorption and kinetic isotherms.
Results: The average BOD5, COD, nitrogen, and phosphorus in wastewater treatment plant
effluent were found to be 25, 43, 63 and 8.6 mg /L, respectively. The optimum conditions for adsorption
of these pollutants by Fe3O4MNPs were obtained at pH 3, 15 min contact time and absorbent dosage of 1
g/l. Removal of PO4
3-, NO-
3, BOD5 and COD in the optimum condition was obtained to be 54, 11.5, 56,
and 75%, respectively, and the maximum adsorption capacities for target pollutants were 4.7, 1.6, 14, and
32 mg/g. The results showed the adsorption by Fe3O4 followed the Freundlich model and pseudo firstorder
kinetic for COD and PO4
3- and pseudo second-order kinetic for BOD5 and NO-
3 removal.
Conclusion: Iron oxide nanoparticles (MNPs Fe3O4) is suitable for removal of some pollutants
(COD, BOD5 and PO4
3-) from the secondary effluent, but this absorbent is not effective for nitrate
removal.
