جذب سطحي كادميم توسط لجن مازاد فرايند لجن فعال فاضلاب شهري

Cd(II) Adsorption Using Waste Sludge from a Municipal Wastewater Treatment System

يكي از فلزات سنگين خطرناكي كه در صنايع مختلف كاربرد دارد، كادميم است. اين فلز سميّت زيادي دارد و براي محيط زيست تهديد جدي محسوب مي‌شود. يكي از روشهاي حذف اين فلز از فاضلاب، استفاده از لجن دفعي فرايند تصفيه بيولوژيكي فاضلاب است. در اين مطالعه لجن فعال دفعي خشك شده يك تصفيه‌خانه فاضلاب شهري به دو صورت تصفيه شده و تصفيه نشده به‌منظور جذب سطحي كادميم استفاده شد. لجن فعال مازاد خشك شده تصفيه‌خانه فاضلاب شهري با استفاده از پراكسيد هيدروژن يك درصد تصفيه شد. مطالعات سينتيك جذب با استفاده از ارلن ماير به‌عنوان راكتور جريان ناپيوسته در غلظت اوليه كادميم 50 ميلي‌گرم در ليتر با اندازه ذرات جاذب بين 50 تا 70 مش صورت گرفت. مدل‌هاي سينتيك جذب شبه درجه اول و شبه درجه دوم براي ارتباط بين داده‌هاي آزمايشگاهي به‌كار برده شدند. مطالعه نشان داد پيش تصفيه با پراكسيد هيدروژن، ظرفيت جذب تعادلي را افزايش مي‌دهد. ظرفيت جذب تعادلي براي جذب كادميم بر روي لجن فعال مازاد تصفيه شده با پراكسيد هيدروژن و لجن فعال مازاد تصفيه نشده به‌ترتيب 84/39 و 2/20 ميلي‌گرم بر گرم به‌دست آمد. افزايش pH در هر دو حالت باعث افزايش ميزان جذب گرديد. ضرايب همبستگي به‌دست آمده براي مدل‌هاي سينتيك شبه درجه اول ( 87/0 < R2 ) و شبه درجه دوم ( 96/0 < R2 ) نشان داد كه مدل شبه درجه دوم نسبت به مدل شبه درجه اول، داده‌هاي به‌دست آمده در مورد هر دو نوع لجن تصفيه شده و تصفيه نشده را بهتر توصيف مي‌كند.

In this study, dried waste activated sludge from a municipal wastewater treatment plant was used for Cd (II) ion adsorption with and without pre-treatment. Waste activated sludge was treated with 1% Hydrogen peroxide. Cd (II) adsorption was investigated at an initial Cd(II) concentration of 50 mgL?1 with an adsorbent particle size of 50-70 mesh in erlenmeyer flasks used as batch reactors. The pseudo-first and pseudo-second order kinetic models were used to determine the correlation among the experimental data. The results showed that pretreatment of waste sludge with H2O2 increased equilibrium adsorption capacity. The equilibrium adsorption capacity values obtained for waste activated sludge with and without pretreatment were 39.84 and 20.2 mgg?1, respectively, which increased with increasing solution pH. The correlation coefficients obtained for pseudo-first (R2 > 0.87) and pseudo -second (R2 > 0.96) order kinetic models showed that the latter model better described the experimental data on both types of treated and untreated activated sludge than the latter.