حذف کادمیم از محیط آبی در غلظتهای کم به وسیله پوسته شلتوک اصلاح شده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه آب دانشگاه زابل

2 استادیار دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

3 دانشیار دانشکده بهداشت، دانشگاه جندی‌‌شاپور اهواز

4 عضو هیئت علمی گروه آب دانشگاه زابل

چکیده

در این تحقیق تأثیر مولاریته‌های مختلف سدیم بی‌کربنات بر افزایش ظرفیت پوسته شلتوک در جذب کادمیم در غلظتهای کم، مورد بررسی قرار گرفت. حداکثر راندمان جذب در pH  برابر 6  اتفاق افتاد و زمان تعادل جذب 1/5 ساعت به دست آمد.  نتایج آزمایش‌های شیمیایی همراه با عکسبرداری از انواع مختلف جاذب اصلاح شده، توسط میکروسکوپ الکترونی نشان داد که رابطه مناسبی بین تعداد و میانگین قطر خلل و فرج جاذب با راندمان جذب وجود دارد. همچنین، حداکثر راندمان جذب کادمیم توسط پوسته شلتوک 99/1درصد به دست آمد که مربوط به استفاده از جاذب اصلاح شده توسط محلول 0/3 مولار سدیم بی‌کربنات می‌باشد. در این تحقیق، مدل‌های جذب سینتیک نیز مورد مطالعه قرار گرفت. اگر چه هر دو مدل لاگرگرن (1898) و هو و همکاران (1996) در سطح اعتماد 95 درصد، داده‌ها را توصیف کردند، ولی مدل لاگرگرن (1898) در مقایسه با مدل هو و همکاران (1996) داده‌ها را بهتر توصیف کرد. مقایسه ضرایب به دست آمده با ضرایب سایر مدل‌ها در مطالعات دیگر، نشان داد که سرعت جذب سطحی کادمیم بر روی پوسته شلتوک اصلاح شده با سدیم بی‌کربنات 0/3 مولار، بسیار سریع می‌باشد.  

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Removal of Low Concentrations of Cadmium from Water Using Improved Rice Husk

نویسندگان [English]

  • Zaman Shamohammadi 1
  • Hadi Moazed 2
  • Nematollah Jaafarzadeh 3
  • Parviz Haghighat Jou 4
1 Assis. Prof., Department of Agricultural Engineering-Water University of Zabol
2 Assis. Prof., Faculty of Water Sciences & Engineering, Shahid Chamran University, Ahwaz
3 Assoc. Prof., Faculty of Health, Jundishapoor University of Ahwaz
4 Academic Staff, Department of Agricultural Engineering-Water University of Zabol
چکیده [English]

This paper studies the effect of different molarities of sodium bicarbonate on enhanced absorption capacity of rice husk to remove cadmium in low concentrations. Maximum absorption efficiency was achieved at a pH of 6 and absorption equilibrium time was 1.5 hours. Results of chemical experiments and photography by electronic microscope from improved rice husk revealed a good relationship to exist between number and average diameter of absorber pores, on the one hand, and absorption efficiency, on the other. Meanwhile maximum absorption efficiency of rice husk in cadmium removal was 99.1 percent which shows improvement due to 0.3 molar sodium bicarbonate. In this study, kinetic absorption models were also studied. Both Lagergrn (1898) and Ho et al. (1996) models satisfactorily described data with a confidence level of 95 percent; however, the latter model was found superior in this respect. Comparison of the coefficients calculated here with those reported in other models showed a faster cadmium absorption rate by improved rice husk due to 0.3 molar sodium bicarbonate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rice husk
  • Cadmium
  • Absorption
  • Sodium Bicarbonate Solution
  • porosity
1- Larson,V. J., and Schierup, H. H. (1981). “The use of straw for removal of metals from wastewater.” J. Environ. Qual., 10, 188-193.

2- Ajmal, M., Rao, R. A. K., Anwar, S., Ahmad, J., and Ahmad, R. (2003). “Adsorption studies on rice husk: removal and recovery  of Cd(II) from wastewater.” Bioriesource Technology, 86(2), 147-149.

3- Teixeira Tarley, C. R., Costa Ferreira, S. L., and Zezzi Arrud, M. R. (2004). “Use of modified rice husks as a natural soild adsorbent of trace metals: characterisation and development of an on-line preconcentration system for cadmium and lead determination by FASS.” Microchemical Journal, 77, 163-175.

4- Kumar, U., and Bandypadhyay, M. (2006). “Sorption of cadmium from aqueous solution using pretreated rice husk.” Bioriesource Technology, 97, 104-109.

5- اکبری، ت. (1384). بررسی کاربرد باگاس به عنوان یک جاذب طبیعی ارزان قیمت به منظور حذف روی، سرب و کادمیم از آب. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات اهواز.

6- رستمی، ص. (1380). کاربرد موی انسان در حذف فلزات سنگین از محیط آبی (کادمیم و سرب). پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات اهواز.

7- جودکی، م. (1376). جذب کادمیم از فاضلاب صنعتی با استفاده از قارچ. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه گیلان.

8- Raji, C., Manju, G. N., and Anirudhan, T. S. (1997). “Removal of heavy metal ions from water using sawdust –based activated carbon.” Indian Journal of Engineering & Materials Sciences,, 4, 254- 260.

9- Viraraghavan, T., and Rao, A. K. (1991). “Adsorption of cadmium and choromium from wastewater by fly ash.” J. Environ. Sci. Health, A26, 721-753.

10- Mathialagan, T., and Viraraghavan, T. (2002). “Adsorbtion of cadmium from aqueous solutions by perlite.” Journal of Hazardous Materials, B 94, 291-303.

11- Gupta,V. K., Jain, C. K., Ali, I., Shahram, M., and Saini, V. K. (2003). “Removal of cadmium and nickel from wastewater using bagasse fly ash-a sugar industry waste.” Water Research, 37(16), 4038-4044.

12- Krishnan, A. A., and Anirudhan, T. S. (2003). “Removal of cadmium (II) from aqueos solutions by steam activated suphurised carbon prepared from sugar–cane bagasse pith: kinetics and equilibrium studies.” Water S. A., 29(2), 147-156.

13- Mathialagan, T., Viraraghavan, T., and Cullimore, D. R. (2003). “Adsorption of cadmium from aqueous solutions by edible mushrooms.” Water Qual. Res. J. Canada, 38(3), 499-514.

14- Kiff, R. J., and Little, D. R. (1986). Biosorption of heavy metals  by immobilized  fungal biomass, In: Immobilization of ions by biosorption, H. H. Eccles, and S. Hunt, eds., Ellis Horwood, Chichester, West Sussex, England.

15- شامحمدی حیدری، ز.، معاضد، هـ .، جعفرزاده حقیقی، ن. ا.، و سعادتی، ن. (1385). بررسی تأثیر مولاریته سدیم بی‌کربنات بر افزایش ظرفیت جاذب پوسته شلتوک در تصفیه فلز سمی کادمیم از محیط آبی. اولین همایش منطقه‌ای بهره‌برداری بهینه از منابع آب حوضه کارون و زاینده رود، شهرکرد.

16- Kapoor, A., Viraraghavan, T., and Cullimore, D. R. (1999). “Removal of heavy metals using the fungus Aspergillus niger.” Bioriesource Technology, 70, 99- 104.