مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 34 4 2023 10 23 Removal of Organic Pollutants from Water by Improved Carbon Nanotubes حذف آلاینده‌های آلی از آب به کمک نانولوله‌های کربنی ارتقایافته 1 21 185507 10.22093/wwj.2023.385457.3324 FA محمدرضا فدائی تهرانی استادیار و عضو هیئت علمی مؤسسه آموزش‌ عالی آب و برق، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران 0000-0001-8285-6117 سعید اسکندری دانش‌آموخته دکترا، رشته مهندسی عمران گرایش محیط‌زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران Journal Article 2023 02 13 Organic pollutants soluble in water such as chlorine compounds, biphenyls and aldrins caused by dyes, detergents, herbicides and toxins cannot be removed in conventional purification processes such as filtration. Carbon nanotubes have a high ability to separate organic pollutants, but its slurry application is not desirable due to the need to remove them at the end of purification. In the present study, upgraded carbon nanotubes attached to particles of sand filters (CNTsand) were synthesized and used to remove organic pollutants. The capacity and efficiency of these nanotubes and the variables affecting it including pH, temperature, contact time and concentration were investigated. Also, reaction kinetics and adsorption isotherms were analyzed. The results showed that CNTsand has a high capacity to remove organic compounds. The data processing showed the pseudo-second order kinetic model for the elimination reaction and the Langmuir isotherm was the most consistent. The reaction enthalpy change equal to ΔH=11.02 kJ/mol and the free energy change from ΔG=-7.32 to -9.20 kJ/mol both indicate an endothermic and thermodynamically spontaneous reaction. Therefore, the adequacy and efficiency of the upgraded nanotube coating on sand grains in removing organic pollutants was confirmed. <strong>آلاینده‌های آلی محلول در آب مانند ترکیبات کلره، بی‌فنیل‌ها و آلدرین‌ها ناشی از شوینده‌ها، علف‌کش‌ها و سموم، در فرایندهای متعارف تصفیه مانند فیلتراسیون قابل حذف نیستند. نانولوله‌های کربنی قابلیت زیادی برای جداسازی آلاینده‌های آلی دارند، ولی کاربرد دوغابی آن به‌دلیل نیاز به حذف در انتهای تصفیه، مطلوب نیست. در این پژوهش، نانولوله‌های کربنی ارتقایافته متصل به ذرات ماسه فیلترهای شنی (</strong><strong>CNTsand</strong><strong>) سنتز و برای حذف آلاینده‌های آلی استفاده شد. ظرفیت و کارایی این نانولوله‌ها و متغیرهای مؤثر بر آن شامل </strong><strong>pH</strong><strong>، دما، زمان تماس و غلظت بررسی شد. همچنین، سینتیک واکنش و ایزوترم‌های جذب تحلیل شد. نتایج نشان داد </strong><strong>CNTsand</strong><strong>، ظرفیت بالایی برای حذف آلاینده‌های آلی دارد. پردازش داده‌ها نشان‌گر مدل سینتیکی شبه‌مرتبه دوم برای واکنش حذف بود و با ایزوترم لانگمیر بیشترین هم‌خوانی را داشت. تغییر آنتالپی واکنش برابر</strong><strong>ΔH=11.02 kJ/mol</strong><strong> و تغییر انرژی آزاد از </strong><strong>ΔG</strong><strong> برابر 32/7- تا </strong><strong>kJ/mol</strong><strong> 20/9- همگی حاکی از واکنش گرماگیر و از نظر ترمودینامیکی خودبه‌خودی بود. بنابراین، کفایت و کارایی پوشش نانولوله‌ای ارتقا‌یافته روی دانه‌های ماسه در حذف آلاینده آلی تأیید شد.</strong> https://www.wwjournal.ir/article_185507_6c48b887ac8971ec4f776abca3eb3e49.pdf