مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 1 2022 04 21 Reverse Osmosis and Nano Filtration Membranes Performance's Comparison in Assaluyeh Industrial Wastewater Treatment بررسی و مقایسه عملکرد غشاهای اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون در تصفیه پساب صنعتی عسلویه 1 11 143441 10.22093/wwj.2021.266314.3101 FA سمیه لشگری دکترا، پژوهشگر ارشد، شرکت ملی صنایع پتروشیمی، شرکت تحقیقات و فناوری پتروشیمی، تهران، ایران سهیلا لشگری استادیار، گروه مهندسی پلیمر و شیمی، واحد تنگستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تنگستان، ایران 0000-0002-5748-4064 فاطمه کشاورز دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، مؤسسه تحصیلات تکمیلی خرد، بندر بوشهر، ایران زهرا عیسوندی دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد بوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، بوشهر، ایران Journal Article 2021 01 07 Restriction of freshwater resources is one of the major challenges that humanity has always been faced with. The use of treatment membranes in effluent recovery is one of the basic solutions to deal with this global problem. Therefore, in the present study, the performance of nanofiltration and reverse osmosis membranes in Assaluyeh industrial wastewater treatment has been compared and evaluated. The membranes used in this system are of commercial type of spiral woven polyamide. The effect of flow pressure and flow rate on the membrane permeate flux, total dissolved solids, separation efficiency percentage and membrane flux reduction have been evaluated. In both membranes, with increasing pressure from 5 to 7 bar at a constant flow rate of 720 L/h, the flux enhanced and the TDS rate decreased. The separation efficiency percentage of industrial wastewater using NF and RO membranes at optimum pressure of 7 bar was obtained 92% and 98.4%, respectively, which indicates higher RO filtration performance than NF. Increasing the flow rate from 600 to 840 L/h at a constant pressure of 7 bar improved the permeate flux for the samples. The amount of TDS with rising flow rate in NF membrane showed a decreasing and then increasing trend while in RO membrane there were slight changes. Meanwhile, the flow rate had no effect on the separation efficiency percentage of RO membrane, but in NF membrane, first an increasing and then a decreasing trend was observed. The highest separation efficiency percentage with NF and RO membranes at 720 L/h flow rate was 92% and 98.5%, respectively. The study of the effect of increasing pressure and flow rate on the percentage of flux reduction showed that in RO membrane it increases while in NF membrane this parameter depends on the result of the effect of flow rate and pressure. محدودیت منابع آب شیرین و تخلیه آب به‌صورت پساب شهری و صنعتی در محیط‌زیست یکی از چالش‌های مهمی است که بشریت همواره با آن روبه‌رو بوده است. استفاده از غشاهای تصفیه در بازیابی پساب‌ها یکی از راه‌حل‌های اساسی برای مقابله با این معضل جهانی است. ازاین‌رو در این پژوهش، عملکرد غشاهای نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس در تصفیه پساب صنعتی عسلویه مقایسه و ارزیابی شد. غشاهای به‌کار رفته در این سیستم از نوع تجاری به‌صورت مارپیچ بافته شده از جنس پلی‌آمید بود. اثر پارامترهای فشار و دبی جریان بر شار عبوری از غشا، کل مواد جامد محلول، درصد تصفیه و درصد گرفتگی غشا بررسی شد. در هر دو غشا با افزایش فشار از 5 تا 7 بار در دبی ثابت L/h720، شار جریان افزایش و میزان TDS کاهش یافت. بیشینه درصد تصفیه در فشار 7 بار مشاهده شد که برای غشاهای NF و RO به‌ترتیب 92 و 4/98 درصد به‌دست آمد که نشان‌دهنده بالاتر بودن عملکرد تصفیه غشای RO نسبت به NF است. افزایش دبی جریان از 600 تا L/h840 در فشار ثابت 7 بار موجب افزایش شار جریان برای نمونه‌ها شد. میزان TDS با افزایش دبی در غشای NF روند کاهشی و سپس افزایشی را نشان داد در حالی که در غشای RO تغییرات ناچیز بود. همچنین، میزان دبی تأثیری بر روی درصد تصفیه غشای RO نداشت اما در غشای NF ابتدا روند افزایشی و سپس کاهشی مشاهده شد. بیشترین میزان درصد تصفیه با غشاهای NF و RO در دبی جریان L/h 720 به‌ترتیب 92 و 5/98 درصد به‌دست آمد. بررسی اثر افزایش فشار و دبی جریان بر درصد گرفتگی نشان داد میزان گرفتگی در غشای RO افزایش می‌یابد در حالی که در غشای NF این میزان بستگی به برایند اثر دبی و فشار دارد.

https://www.wwjournal.ir/article_143441_3b7da5874856277733ccec8875b32e45.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 1 2022 04 21 Evaluating the Concentration of Bisphenol A and Nonylphenol and Water Quality in Caspian Sea Rivers Estuarine in Mazandaran Province by Using WQI Index اندازه‌گیری بیسفنول A و نونیل‌فنول در مصب رودخانه‌های مرکزی دریای خزر و تعیین کیفیت آب با استفاده از شاخص‌های کیفی آب WQI 12 26 148897 10.22093/wwj.2021.294719.3162 FA ساحل پاکزادتوچایی استادیار، گروه پژوهشی اکوسیستم‌های طبیعی، پژوهشکده تالاب بین‌المللی هامون، دانشگاه زابل، زابل، ایران 0000-0001-5427-2421 علی کاظمی استادیار، گروه علوم و مهندسی محیط‌زیست، دانشکده کشاورزی و محیط‌زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران Journal Article 2021 07 12 Monitoring the quality of rivers entering the Caspian Sea can play a key role in planning to preserve and manage the health of aquatic organisms. Mazandaran province has several rivers flowing into the Caspian Sea. Hence, the quality of 28 estuaries along the coasts of Mazandaran province were investigated in the present study using water quality indexes. Method: Water sampling from 28 estuaries was performed and physicochemical parameters were measured including dissolved oxygen, pH, fecal coliform, chemical oxygen demand, biochemical oxygen demand, phosphate, nitrate, ammonia, total dissolved solids, total suspended solids, total solids, bisphenol A and nonylphenol. Then, the water quality was evaluated through NSFWQI, IRWQISC, and Liou indexes. Ranges of 1.99-18.94 mg/L and 3-12.42 mg/L were obtained in Kazemrood, Tajan, Alamkola, Kelayebon, Mahmoodabad, Talarood and Noshahr estuaries for BAP and in Chalakrood, Espirood, Chaloos, Alamkola, Fereidonkenar and Mashalakrood estuaries for NP, respectively. Results illustrated, a few rivers have high quality according to IRWQISC index. While, with the NSFWQI, IRWQISC and Liou index classification, a high number of rivers, especially Sorkhrood, Tonekabon, Noor, Mahmoodabad and Tajan were placed in the worst quality categories. The urban and agricultural row wastewaters surrounding the Mazandaran Province Rivers are the main reasons for the decreasing water quality. Studies should be undertaken on wastewater treatment and riparian ecological rivers to improve the water quality of the mentioned rivers. آگاهی از وضعیت کیفی رودخانه‌های ورودی به دریای خزر، می‌تواند نقش به‌سزایی در برنامه‌ریزی برای حفظ و مدیریت سلامت دریا و رودخانه‌های آن و همچنین آبزیان آنها داشته باشد. استان مازندران تعداد زیادی رودخانه‌ دارد که به دریای خزر می‌ریزند. بنابراین به‌منظور تعیین سلامت رودخانه‌های ورودی به سواحل دریای خزر از ناحیه استان مازندران، کیفیت آب 28 مصب رودخانه در امتداد سواحل این استان به کمک شاخص‌های کیفی آب بررسی شد. برای انجام کار، نمونه‌برداری از آب در مصب 28 رودخانه انجام و مقدار برخی پارامترهای فیزیکوشیمیایی شامل اکسیژن محلول، pH، کلیفرم مدفوعی، اکسیژن‌خواهی شیمیایی و اکسیژن‌خواهی بیولوژیکی، غلظت فسفات، نیترات، آمونیاک، ذرات کل محلول، ذرات کل جامد و ذرات کل آب، به‌همراه غلظت ترکیبات بیسفنول A و نونیل‌فنول سنجش شد. سپس وضعیت کیفی آب این رودخانه‌ها توسط شاخص‌های کیفی NSFWQI، IRWQISC و شاخص آلودگی Liou بررسی شد. بیشترین غلظت ترکیب BPA در مصب رودخانه‌های کاظم‌رود، تجن، عالم‌کلا، کلایه‌بن، محمودآباد، طلارود و نوشهر با دامنه 99/1 تا 94/18میلی‌گرم در لیتر و بیشترین غلظت ترکیب NP در مصب رودخانه‌های چالک‌رود، اسپی‌رود، چالوس، عالم‌کلا، فریدون‌کنار و ماشلک‌رود با دامنه‌‌ 3 تا 42/12 میلی‌گرم در لیتر اندازه‌گیری شد. بر اساس شاخص IRWQISC تعداد کمی از رودخانه‌ها در وضعیت مطلوب قرار داشتند. در حالی که تعداد زیادی از رودخانه‌ها به‌ویژه سرخرود، تنکابن، نور، محمودآباد و تجن، بر اساس شاخص‌های NSFWQI، IRWQISC و Liou، جزء رودخانه‌های آلوده دسته‌بندی شدند. وجود مناطق مسکونی و کشاورزی در اطراف رودخانه‌های استان مازندران و ورود پساب تصفیه نشده موجب کاهش کیفیت این رودخانه‌ها شده است که باید تصفیه پساب‌های صنعتی و شهری ورودی و حریم اکولوژیکی رودخانه‌ها رعایت شود.

https://www.wwjournal.ir/article_148897_2ecaa81d9a04932e2217fcd9b36b12ea.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 1 2022 04 21 Experimental Study of Flow Energy Residual in a Vortex Drop Structure Using Full Factorial Method بررسی آزمایشگاهی باقیمانده انرژی جریان در سازه ریزشی گردابی با استفاده از روش فاکتوریل کامل 27 41 148899 10.22093/wwj.2021.290169.3153 FA محمد محمودی راد استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، مجتمع آموزش عالی بم، کرمان، ایران 0000-0002-8274-098x Journal Article 2021 06 11 One of the basic needs in urban wastewater and drainage systems is the connection of shallow ducts to deep underground tunnels. This connection is usually made through a vortex drop structure. In order to form a vortex flow, in addition to preventing the fluid from falling, a significant part of its energy is lost due to the friction of the walls. In the present study, by constructing a physical model, the residual energy head in the structure (ratio of specific energy at the output (E2) to specific energy at the input of the structure, (E1)) has been studied. Using dimensional analysis of dimensionless factors of Froude number (Fr), the ratio of total fall height to shaft diameter (L⁄D) and the ratio of sump depth to shaft diameter (Hs ⁄D) were determined as factors affecting the residual energy head in the structure. Using experimental observations, the accuracy and capability of the full factorial method to describe the residual flow energy in the structure were evaluated. The results showed that the residual energy head for the Froude number corresponding to the design flow discharge at Fr=2.18 is closest to the limit value of 1. On the other hand, for all L/D operating levels, the residual energy head values are close to 1. Moreover, the smallest difference between the values of the residual energy head and the limit value was 1 for Hs/D values between 1 and 2, indicating suitable range for the practical purpose. In addition, a polynomial equation as a function of Fr, L⁄D and Hs ⁄D was expressed to accurately estimate the residual energy head in the vortex, drop structure using regression analysis. یکی از نیازهای اساسی در سیستم‌های جمع‌آوری فاضلاب و زهکشی شهری، اتصال مجاری کم‌عمق به تونل‌های زیرزمینی عمیق است. این اتصال به‌طور معمول از طریق سازه ریزشی گردابی برقرار می‌شود. در این سازه و برای تشکیل جریان گردابی، علاوه بر جلوگیری از سقوط سیال بخش قابل‌توجهی از انرژی آن به واسطه اصطکاک جداره‌ها تلف می‌شود. در این پژوهش، با ساخت مدل فیزیکی سازه، هد انرژی باقیمانده در آن (نسبت انرژی مخصوص در خروجی به انرژی مخصوص در ورودی سازه، E2/E1) بررسی شد. با استفاده از آنالیز ابعادی عوامل بدون بعد عدد فرود جریان (Fr)، نسبت ارتفاع کل ریزش به قطر شفت (L ⁄ D) و نسبت عمق چاهک به قطر شفت (Hs ⁄D) به‌عنوان عوامل مؤثر بر هد انرژی باقیمانده در سازه معرفی شدند. با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی، دقت و توانایی روش فاکتوریل کامل برای توصیف باقیمانده انرژی جریان در سازه تأیید شد. نتایج نشان داد که هد انرژی باقیمانده برای عدد فرود متناظر با دبی طراحی (Fr=2.18) بیشترین نزدیکی را به مقدار حدی 1 دارد. از طرفی برای کلیه سطوح عامل L/D مقدار هد انرژی باقیمانده به مقدار حدی 1 نزدیک هستند. همچنین به‌ازای مقدار Hs/D بین 1 تا 2 شاهد کمترین اختلاف مقدار هد انرژی باقیمانده با مقدار حدی 1 هستیم، بنابراین می‌توان این محدوده را مناسب طراحی چاهک دانست. علاوه بر این معادله‌ای غیرخطی به‌صورت تابعی از Fr، L ⁄ D و Hs ⁄ D برای تخمین هد انرژی باقیمانده در سازه ریزشی گردابی با استفاده از آنالیز رگرسیون ارائه شد.

https://www.wwjournal.ir/article_148899_51a89f7418ffa948451031ada6a03c9d.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 1 2022 04 21 Household Water Bill Payment Modeling in Qom مدل‌سازی پرداخت قبض آب در بخش خانگی شهر قم 42 53 148720 10.22093/wwj.2021.286820.3144 FA قاسم امینی کارشناس ارشد آمار، شرکت آب و فاضلاب شهری استان قم، قم، ایران 0009-0001-2777-2778 Journal Article 2021 05 18 Overdue water and wastewater bills of clients impedes any effort by utility companies at providing better services. It is thus essential to identify the factors affecting the timely payment of water bills. The data used in this study consists of the information of the first five billing periods of 2019 and 2020 for 181578 household clients in Qom, Iran. The logistic regression and decision tree models are used for the analysis of this data. The results showed that the methods have similar performance and the accuracy of the models is close to each other and equal (72%). The highest accuracy in late and timely payments is related to logistic regression (72%) and decision tree (75%), respectively. The two methods of support vector machine and neural network have similar performance. Logistic regression method indicates that billing payment status in the previous year and the total debt amount at the end of the previous year, as well as the number of unmetered bills and the average consumption of the current year, with regression coefficients of 1.75, -0.86, -0.70 and 0.034 respectively, are the most significant factors affecting the number of timely paid bills. The results of the decision tree model show that 43% of subscribers did not pay on time in the new year, did not pay on time in the previous year. Also, 39% of subscribers who pay on time in the new year, also paid on time in the previous year and in the new year they did not have unmetered bills. Comparing the results of logistic regression and decision tree models has shown that both methods have similar accuracies. The results show that the payment behavior in the previous year, the total amount of debt at the end of the previous year, and the number of unmetered bills in the current year have a significant effect on the number of paid bills in the current year. Therefore, various monitoring, incentive, and preventive measures can be used to improve the prospect of collecting the receivables. Increasing the supervision on meter reading staff, surveying the customers with unmetered bills, providing bonuses for timely payments, installment of previous debts, assigning penalties for delayed payments, and finally, cutting the water supply as a last resort are among these measures. In addition, the Omid utilities executive order, issued in January 2021, indicates that the household customers with monthly consumption of less than 5 m3 are exempt from payment. Therefore, these customers must be monitored, and special measures should be taken to collect their outstanding debts. پرداخت نامنظم قبوض از سوی مشترکان، شرکت‌های آب و فاضلاب را در ارائه بهتر خدمات با محدودیت‌هایی مواجه می‌کند. در این راستا شناسایی عوامل مؤثر در پرداخت بهای آب اهمیت به‌سزایی دارد. داده‌های استفاده شده شامل اطلاعات صورت‌حساب مشترکان آب در 5 دوره اول سال‌های 1398 تا 1399 برای 181578 مشترک خانگی شهر قم است. به‌منظور تحلیل داده‌ها از روش‌های رگرسیون لجستیک، درخت تصمیم، ماشین‌بردار پشتیبان و شبکه عصبی استفاده شد. نتایج نشان داد روش‌ها عملکرد مشابهی دارند و دقت مدل‌ها نزدیک یکدیگر و برابر 72 درصد است. بیشترین دقت در پرداخت‌های با تأخیر و به‌موقع به‌ترتیب مربوط به رگرسیون لجستیک 72 درصد و درخت تصمیم 75 درصد است. دو روش ماشین‌بردار پشتیبان و شبکه عصبی نیز عملکرد تقریباً مشابهی داشتند. در رگرسیون لجستیک به‌ترتیب متغیرهای وضعیت پرداخت قبض در سال قبل با ضریب 75/1، مانده بدهی پایان سال قبل با ضریب 86/0-، تعداد قبوض علی‌الحساب سال جاری با ضریب 70/0- و میانگین مصرف ماهانه سال جاری با ضریب 034/0 بیشترین تأثیر را بر تعداد قبوض پرداخت شده توسط مشترک در سال جاری دارند. نتایج درخت تصمیم نشان داد 43 درصد مشترکانی که در سال جدید پرداخت به‌موقع نداشتند، کسانی هستند که در سال قبل نیز پرداخت به‌موقع نداشته و 39 درصد مشترکانی که در سال جدید پرداخت به‌موقع دارند، مشترکانی هستند که در سال قبل نیز پرداخت به موقع داشته و در سال جدید قبض علی‌الحسابی نداشته‌اند. با توجه به نقش اثرگذار متغیرهای رفتار پرداختی مشترک در سال قبل، تعداد قبوض علی‌الحساب سال جاری و مانده بدهی پایان سال قبل در پرداخت‌های سال جاری، می‌توان با استفاده از ابزارهای نظارتی مانند نظارت بر مامورین قرائت، استفاده از پیمانکار برای پیمایش مشترکان با قبض علی‌الحساب، ابزار تشویقی مانند پاداش پرداخت به‌موقع و تقسیط مبلغ پرداختی و ابزار بازدارنده مانند اعمال جریمه و در نهایت قطع آب، نسبت به وصول مطالبات اقدام کرد. همچنین با توجه به اعمال بخش‌نامه آب امید در سال 1399 برای معافیت مشترکان خانگی با میانگین مصرف کمتر از 5 مترمکعب در ماه و از طرفی با توجه به پرداخت‌های کم این دسته از مشترکان، این گروه باید رصد و نسبت به دریافت مطالبات قبلی از آنها برنامه‌ریزی لازم انجام شود.

https://www.wwjournal.ir/article_148720_066cf29e8ff7adecddd9f47d662b59b5.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 1 2022 04 21 Investigation of Nitrate Removal from Zarjoub River Water of Rasht Using a Hybrid Wetland System بررسی میزان حذف نیترات از آب رودخانه زرجوب رشت با استفاده از یک سیستم تالاب هیبریدی 54 64 149214 10.22093/wwj.2021.289491.3160 FA مرتضی رنجبر کوهی دانش‌آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشکدگان ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران سید ابراهیم هاشمی گرم دره استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکدگان ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0003-3727-0111 مریم وراوی پور دانشیار، گروه مهندسی آب، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، تهران، ایران مریم نوابیان دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران 0000-0001-7254-4312 Journal Article 2021 06 28 With the influx of agricultural, industrial and hospital pollutants into surface and groundwater, human health and other living organisms are facing a serious threat. Zarjoub River is one of the most polluted rivers in the country, which passes through the center of Rasht and all kinds of dangerous pollutants such as nitrate, phosphate and dangerous heavy metals flow into it. Artificial wetlands are one of the low-cost and environmentally friendly wastewater treatment methods that have received a lot of attention today. In this study, the use of artificial wetlands in sequential using three different plant species of phragmites, lemna and vetiver with two different arrangements to remove nitrate in autumn of 2019 and summer of 2020 has been investigated. The results showed that the average percentage of nitrate reduction by two plant treatments was 73% and 68%, and for the control treatment it was 35%, which indicates the effect of plants in wetlands. Also, the result showed that the amount of nitrate reduction from the effluent was directly related to temperature changes and growth status of plants. The results showed that the use of hybrid wetlands can have a good removal efficiency for pollutants compared to their individual use, but the difference in plant arrangement in wetlands, although statistically significant at a probability level of 1%, had little effect on the nitrate removal process on effluent. با سرازیر شدن آلودگی‌های کشاورزی، صنعتی و بیمارستانی به آبهای سطحی و زیرزمینی، سلامت انسان و دیگر موجودات زنده با تهدید جدی روبه‌رو شده است. رودخانه زرجوب یکی از آلوده‌ترین رودخانه‌های کشور بوده که از مرکز شهر رشت عبور کرده و انواع آلاینده‌های خطرناک مانند نیترات، فسفات و فلزات سنگین خطرناک به داخل آن سراریز می‌شود. یکی از روش‌های کم‌هزینه تصفیه پساب و سازگار با طبیعت که امروزه توجه بسیاری به آن شده است تالاب‌های مصنوعی هستند. در این پژوهش کاربرد تالاب‌های مصنوعی به‌صورت متوالی با استفاده از سه گونه گیاهی متفاوت نی، لمنا و وتیور با دو چینش مختلف به‌منظور حذف نیترات طی دو فصل پاییز سال 1398 و تابستان سال 1399 بررسی شد. نتایج نشان داد که میانگین درصد کاهش نیترات توسط دو تیمار دارای گیاه برابر 73 و 68 درصد و برای تیمار شاهد 35 درصد بود که نشان‌دهنده تأثیر گیاهان در تالاب‌ها است. همچنین نتایج نشان داد مقدار کاهش نیترات از پساب ارتباط مستقیم با تغییرات دمایی و وضعیت رشد و نمو گیاهان دارد. نتایج نشان داد کاربرد تالاب‌های هیبریدی می‌تواند کارایی حذف مناسبی برای آلاینده‌ها نسبت به کاربرد منفرد آنها داشته باشد، اما تفاوت در چینش گیاهان در تالاب‌ها اگرچه از نظر آماری در سطح احتمال 1 درصد معنادار بوده اما این تفاوت تأثیر ناچیزی در فرایند حذف نیترات از پساب داشته است.

https://www.wwjournal.ir/article_149214_156d2bc82ca1cb85f0e3793eeefab988.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 1 2022 04 21 Kinetic Modeling of the Sulfide Pollutant Removal in the Activated Sludge Bioreactor in the Presence of Silica Nanoparticles and Graphene Oxide مدل‌سازی سینتیکی حذف آلاینده سولفید در بیوراکتور لجن فعال با حضور نانوذرات سیلیکا و گرافن اکساید 65 76 149215 10.22093/wwj.2021.302062.3173 FA جعفر عبدی استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و مواد، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران 0000-0002-1998-210X سید حمید اسماعیلی فرج استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و مواد، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران 0000-0001-8569-503X احسان نقدبیشی کارشناس، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و مواد، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران Journal Article 2021 08 29 Nowadays, the presence of sulfurous compounds in aqueous media has become one of the most serious risks due to their high toxicity. Therefore, selecting and assessing a suitable and efficient method for decreasing or eliminating these pollutants is a vital issue. In this study, a comprehensive comparative analysis among various specific growth kinetic models of biomass were carried out to investigate the biological removal of sulfide pollutant in different bioreactors. For this aim, three types of bioreactor systems, including activated sludge without nanoparticles, in the presence of silica nanoparticles, and graphene oxide nanosheets were employed. Batch process experiments were performed to investigate the effect of different concentration of sulfide pollutant on the specific growth rates of biomass and also to study the growth of biomass during 14 days for all three bioreactor systems. Moreover, different biokinetic models, such as Monod, Haldane, Andrews and Noack, Yano and Koga and Webb were compared using obtained experimental data in a batch activated sludge process. According to the results, the maximum specific growth rates of EM, SS and GO bioreactor systems were mmax= 0.1871, 0.667, and 0.1277/ day-1, respectively. The Yano and Koga kinetic model had better fit with the experimental specific growth rate data than the other models thorough sulfide concentrations ranges with the correlation coefficients (R2) of 0.954 0.965 and 0.941 for EM, SS and GO bioreactor systems, respectively. In addition, the analysis of different error functions including, SSE, ARE, HYBRID and MPSD, showed that the bioreactor containing SiO2 nanoparticles has the best performance towards the other systems. Development and using these kinetic models and predictive methods can be considerably useful and efficient due to their analyzability and investigation of different operational parameters in the biological process of pollutants removal. امروزه حضور ترکیبات گوگردی در محیط آبی به‌دلیل سمیّت زیاد آنها به یکی از مخاطرات جدی محیط‌زیستی تبدیل شده است. از‌این‌رو انتخاب و ارزیابی یک روش مناسب و کارآمد به‌منظور کاهش یا حذف این آلاینده‌ها امری ضروری است. در این پژوهش، به‌منظور بررسی و پیش‌بینی حذف بیولوژیکی آلاینده سولفید، یک مقایسه جامع بین مدل‌های سینتیک رشد مخصوص زیست‌توده در بیوراکتورهای مختلف انجام شد. برای این کار سه نوع سیستم بیوراکتور شامل لجن فعال بدون حضور نانوذره، در حضور نانوذرات سیلیکا و نانوصفحات گرافن اکساید استفاده شد. آزمایش‌های فرایند ناپیوسته برای بررسی اثر غلظت‌های مختلف آلاینده سولفید بر روی سرعت رشد مخصوص زیست‌توده و همچنین بررسی رشد زیست‌توده در طی 14 روز برای هر سه نوع سیستم بیوراکتور انجام شد. علاوه بر آن، مدل‌های سینتیکی مختلفی از جمله معادلات مونود، هالدان، اندرو و نواک، یانو و کوگا و وب توسط داده‌های آزمایشگاهی به‌دست آمده در فرایند ناپیوسته رشد لجن فعال مقایسه شدند. مطابق نتایج به‌دست آمده بیشینه سرعت رشد مخصوص برای سیستم‌های بیوراکتور EM، SS و GO به‌ترتیب برابر با 1817/0، 1667/0 و 1277/0 1-روز بود. مدل سینتیک غیرخطی یانو و کوگا با ضرایب تعیین 954/0، 965/0 و 941/0 به‌ترتیب برای بیوراکتور EM، SS و GO، نسبت به سایر مدل‌ها برازش بهتری از داده‌های سرعت رشد مخصوص در سراسر محدوده غلظت سولفید را ارائه داد. همچنین تحلیل توابع خطاهای مختلف SSE، ARE، HYBRID و MPSD نشان داد که بیوراکتور لجن فعال حاوی نانوذرات SiO2 نسبت به سایر سیستم‌ها بهترین عملکرد را دارد. توسعه و استفاده از این مدل‌های سینتیکی و روش‌های پیش‌بینی‌کننده به‌دلیل تحلیل‌پذیری و بررسی پارامترهای عملیاتی مؤثر در فرایند حذف بیولوژیکی آلاینده‌ها می‌تواند بسیار مفید و کارآمد باشد.

https://www.wwjournal.ir/article_149215_2b52e2231f2ced566375e4dacbffd864.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 1 2022 04 21 Removal of O-Nitrophenol from Petrochemical Wastewater: Comparison Between SBR and MSBR Biological Reactors مقایسه عملکرد راکتورهای بیولوژیکی SBR و MSBR در حذف ارتونیتروفنل از پساب صنایع پتروشیمی 77 88 149575 10.22093/wwj.2021.277116.3120 FA الناز بخشی سرابی دانشجوی دکترا، گروه شیمی، دانشکده علوم، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران محمدرضا اله قلی قصری استادیار، گروه شیمی، دانشکده علوم، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0002-7622-5578 علی پارسا استادیار، گروه شیمی، دانشکده علوم، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0002-9375-9352 Journal Article 2021 03 13 The discharge of wastewater from various industries such as petroleum and petrochemical, pollute water resources. The presence of these pollutants in water resources will cause disorders in the ecosystem and it has various risks to human health. The effluent usually contains organic matter, including phenol and its derivatives. In this study, three different types of reactors were used in the activated sludge process to study the biological removal of o-nitrophenol from the petrochemical industrial effluent. These reactors include Continuous Moving-Bed Sequencing Batch Reactor, Moving-Bed Sequencing Batch Reactor and conventional sequencing batch reactor. For this purpose, the operational indicators of each reactor were investigated and optimized. For MSBR, active sludge volume ratio (30%), aeration flowrate (18 L/min), operation time (4h), pH (7), filler to reactor volume ratio (4.7 %) and SVI (89 ml/g) were considered. Also, For C-MSBR indicators such as initial volumetric flowrate (20 ml/min), aeration flowrate (12 L/min), filler to reactor volume ratio (5.8 %) and SVI (98 ml/g) were optimized. As SBR is structurally similar to the other reactors, only initial volumetric flowrate was considered (40 ml/min) and based on the results, this reactor has better SVI (88 ml/g) than the other two reactors. Finally, based on the optimized parameters, percentage removal of ortho nitrophenol from a synthesized effluent, analogous to Karoon Petrochemical company effluent, was investigated by C-MSBR. In addition to o-nitrophenol, other chemicals such as Toluene and Benzene were also present. The results show the indicators including ortho nitrophenol percentage removal (84.7%), Chemical Oxidation Demand (COD) (94%), Biochemical Oxidation Demand (94.8%), BOD5/COD (0.57) and SVI (74.45 ml/g) comply with environmental standards and the treated effluent can be used in irrigation and agriculture by addition of one more processing step. تخلیه پساب صنایع مختلفی مانند نفت، پتروشیمی منجر به آلودگی منابع آبی می‌شود، پساب این صنایع به‌طور معمول حاوی مواد آلی از جمله فنل و مشتقات آن است. وجود این منابع آلاینده در آبهای جاری و منابع آبی باعث بروز اختلالات متعدد در زیست‌بوم و مخاطرات مختلف برای سلامتی انسان‌ها خواهد شد. این پژوهش با هدف بررسی حذف ماده ارتونیتروفنل در پساب صنایع پتروشیمی با روش بیولوژیکی و مقایسه عملکرد 3 نوع راکتور SBR و MSBR جریان پیوسته و ناپیوسته در حضور لجن فعال انجام شد. به‌این منظور شاخص‌های عملیاتی و بهره‌برداری هریک از راکتورها بهینه‌سازی شد. شاخص‌های مطلوب شامل میزان لجن فعال(30 درصد)، اثر هوادهی (L/min18)، زمان عملیات (h4)، pH برابر 7، نسبت حجم پرکننده به حجم راکتور (7/4 درصد) و SVI (ml/g89) برای راکتور MSBR جریان ناپیوسته حاصل شد. همچنین عوامل بهینه عملیاتی راکتور MSBR جریان پیوسته نیز مانند شدت جریان ورودی (ml/min20)، نسبت حجم پرکننده به حجم راکتور (8/5 درصد)، اثر هوادهی (L/min12) و SVI (ml/g98)تعیین شد. در راکتور SBR به‌دلیل تشابه ساختاری صرفا بررسی شدت جریان‌های حجمی مختلف پساب ورودی مدنظر بود که در شدت جریان ورودی (ml/min40) و SVI (ml/g88) عملکرد مناسب‌تری مشاهده شد. در نهایت با توجه به برتری عملکرد راکتور MSBR جریان پیوسته نسبت به دو راکتور دیگر، پساب سنتزی مشابه پساب پتروشیمی کارون حاوی گونه‌های شیمیایی تولوئن، بنزن و ارتونیتروفنل (درشرایط تداخلی) تهیه شد و عملیات تصفیه با راکتور MSBR جریان پیوسته انجام شد که درصد حذف ارتونیتروفنل (آلاینده مدنظر) (7/84 درصد)، کاهش COD (94 درصد)، کاهش BOD5 (8/94 درصد)، نسبت BOD5 به COD (57/0) و SVI (ml/g45/74) مشاهده شد. پساب تصفیه شده برای تخلیه با استانداردهای محیط‌زیستی تقریباً مطابقت خواهد داشت و با روش‌های ساده‌تر تصفیه و تنها با یک مرحله تکمیلی قابلیت تخلیه و یا استفاده در مصارف آبیاری و کشاورزی را دارد.

https://www.wwjournal.ir/article_149575_1d92487a3d711a228b493b07b815cdd4.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 1 2022 04 21 Pd@WO3-Graphene as an Effective Visible-Light Photocatalyst for Degradation of Acid-Blue-92 Textile Dye تخریب فتوکاتالیستی پساب حاوی رنگ نساجی آبی-اسید 92 با اکسید تنگستن آلایش شده با پالادیم بر بستر گرافن 89 104 149596 10.22093/wwj.2021.296925.3174 FA شهناز قاسمی استادیار، گروه محیط‌زیست، پژوهشکده علوم و فناوری‌های انرژی، آب و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران 0000-0002-1241-6439 محمد میرزایی مربی، گروه آب، پژوهشکده علوم و فناوری‌های انرژی، آب و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران آرش خسروی استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی نفت، گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران Journal Article 2021 08 30 The fast growth of technology along with the expansion of industries has exacerbated environmental pollution. The diversity and broad application of various chemicals in the textile and agriculture industries, and eventually, the release of wastewater of such activities into the environment is a severe threat for aquatic ecosystems. Advanced oxidation methods based on the production of active species, such as hydroxyl radicals, nonselectively destroy a wide range of contaminants. Among the advanced oxidation methods, heterogeneous photocatalysts using semiconductors attracted a great deal of interest. In this project, Pd doped WO3 nanoribbons on a graphene substrate were prepared via the hydrothermal method and were used as photocatalysts to degrade a textile dye (Acid Blue 92). The effect of Pd and graphene incorporation on the surface properties, morphology, and photocatalytic activity of WO3 nanoribbons was investigated using XRD, BET, SEM, FTIR, DRS, and XPS techniques. The BET results demonstrated that the synthesis of WO3 nanoribbons on graphene oxide substrate and the reduction of obtained photocatalyst in the H2 atmosphere increased the surface area of the photocatalyst up to twice its normal size. In the next step, the ability of the photocatalyst to degrade blue-acid 92 textile dye in the presence of visible light was investigated and the degradation rate was calculated. The results confirmed that the reduced nanocomposite in the presence of H2 atmosphere in comparison with other samples has the highest dye degradation rate of 9×10-3min-1 with an efficiency of 60%. This nanocomposite, with its high surface area, facilitates the adsorption of dye-molecules on the active sites of the surface, thus greatly increasing the rate of degradation of the contaminant adsorbed on the photocatalyst surface. Eventually, different kinetic models were applied to investigate the reaction kinetics, and in each case, the correlation coefficient was calculated. The results of correlating the experimental data with the kinetics equations depicted that the dye degradation kinetics according to the Langmuir-Hinschlod model has a quasi-first-order mechanism. با پیشرفت تکنولوژی و گسترش صنایع، آلودگی‌های محیط‌زیستی در حال افزایش است. تنوع و گستردگی کاربرد انواع مواد شیمیایی در صنایع مختلف مانند نساجی و کشاورزی و در نهایت ورود پسماندهای این صنایع به محیط‌زیست تهدیدی جدی برای اکوسیستم‌های آبی است. روش‌های اکسیداسیون پیشرفته‌ بر پایه تولید گونه‌های فعال مانند رادیکال‌های هیدروکسیل می‌توانند دسته وسیعی از آلودگی‌ها را به‌طور غیرانتخابی تخریب کنند. در میان روش‌های اکسیداسیون پیشرفته،‌ فتوکاتالیست‌های ناهمگن که در آنها از نیمه‌هادی‌ها استفاده می‌شود، در تصفیه آبهای آلوده بسیار مورد توجه هستند. در این پژوهش، نانوریبون‌های اکسید تنگستن آلایش شده با نانوذرات پالادیم بر بستر گرافن به‌عنوان فتوکاتالیست برای تخریب رنگ نساجی آبی-اسید 92 استفاده شدند. نانوریبون‌های WO3 به روش‌ حلال گرمایی بر بستر گرافن سنتز شدند و با نانوذرات پالادیم احیا شده به روش‌های مختلف آلایش شدند. تأثیر افزایش پالادیم و گرافن بر مورفولوژی سطح و فعالیت فتوکاتالیستی نانوریبون‌های WO3 با استفاده از تکنیک‌های پراش اشعه ایکس، تخلخل‌سنجیBET، میکروسکوپ روبشی الکترونی، تبدیل فوریه مادون قرمز، طیف‌سنجی بازتابی مرئی- ماورابنفش، طیف‌بینی فوتوالکترون پرتو ایکس بررسی‌شد. نتایج حاصل از آنالیز تخلخل‌سنجیBET نشان داد که سنتز نانوریبون‌های اکسید تنگستن بر بستر گرافن اکساید و احیا فتوکاتالیست حاصله در اتمسفر هیدروژن باعث افزایش مساحت سطح فتوکاتالیست حاصله تا دو برابر شد. در ادامه، توانایی فتوکاتالیست ساخته شده در تخریب رنگ نساجی آبی- اسید 92 در حضور نور مرئی بررسی شد و ثابت سرعت واکنش تخریب محاسبه شد. نتایج به‌دست آمده نشان ‌داد که نانوکامپوزیت‌ احیا شده در مجاورت گاز H2 در مقایسه با سایر نمونه‌ها دارای بیشترین سرعت تخریب رنگ min-1 3-10 * 8 با کارایی 60 درصد است. این نانوکامپوزیت با داشتن مساحت سطح زیاد، جذب مولکول‌های واکنش‌دهنده رنگ را روی سایت‌های فعال سطح آسان می‌سازد، در نتیجه سرعت تخریب آلاینده جذب شده روی سطح فتوکاتالیست تا حدی زیادی افزایش می‌یابد. در نهایت مدل‌های سینیتیکی مختلف به‌منظور بررسی سینتیک واکنش استفاده شد و در هر مورد ضریب تعیین محاسبه شد. نتایج حاصله از تطابق داده‌های تجربی با معادلات مذکور نشان داد که سینتیک تخریب رنگ مطابق با مدل لانگمیر- هینشلود، مکانیسم شبه‌درجه اول دارد.

https://www.wwjournal.ir/article_149596_8769083ff1072c1494f119f9f0740b94.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 1 2022 04 21 Investigating the Level of Attention to Water Sensitive Urban Design Approach in Academic Education of Landscape Architecture and Urban Design بررسی میزان توجه به رویکرد طراحی شهری حساس به آب در آموزش دانشگاهی معماری منظر و طراحی شهری 105 118 149459 10.22093/wwj.2021.311538.3188 FA پرستو عشرتی استادیار، دانشکده معماری، دانشکدگان هنرهای زیبا، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0001-8319-8814 محمد مطلبی دانش‌آموخته کارشناسی ارشد طراحی محیط، گروه طراحی محیط‌زیست، دانشکده محیط‌زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران علیرضا مکبریان دانشجوی کارشناسی مهندسی معماری، دانشکده معماری، دانشکدگان هنرهای زیبا، دانشگاه تهران، تهران، ایران Journal Article 2021 10 22 This paper examines the level of attention to water sensitive urban design approach in Iran, leading to two questions: a) What are the objectives of WSUD? b) To what extent is attention paid to the objectives of WSUD in teaching landscape architecture and urban design fields? The research methodology of this research is combined (qualitative-quantitative). In the first step of the research, the qualitative strategy and content analysis method were used to extract the main and secondary objectives of WSUD from resources. Then, the extracted objectives were examined as measured components, based on the opinions of the panel of experts. In the second step, in order to evaluate the level of attention to the objectives of WSUD in the academic education in landscape architecture and urban design fields, the opinions of academicians in landscape architecture and urban design were collected. In the third step of the research, Shannon quantitative entropy strategy was used to analyze the answers to the questionnaires. Shannon entropy is one of the quantitative methods based on multi-criteria decision making and has an important role in information theory for data processing in content analysis. The analysis of the answers to the questionnaires using Entropy Method shows that among the five main components of WSUD, in urban design and landscape architecture education, the performance component is much more important than other components and the two components of water amenity and water supply are in second rank, water quality is in third place and water quantity is in the fourth position. Among the 20 sub-components, the weight of 14 components (equivalent to 70% of the components) is the same and insignificant, which shows that little attention is paid to them in the process of landscape architecture and urban design education in Iran. The results indicate that the components with quantitative nature have a low position in landscape architecture and urban design education, while many of the qualitative components had attained higher weight than the quantitative components. This shows that the education of landscape architecture and urban design in Iran, especially in water field, is mainly based on theoretical concepts and qualitative issues, and is not successful in preparing graduates of these fields to face the challenges in real projects. To close this gap, it is recommended to review the course descriptions of these two fields and determine how to enhance the knowledge of the teachers about the importance of water for further studies. این پژوهش برای بررسی میزان توجه به رویکرد طراحی شهری حساس به آب در آموزش دانشگاهی در ایران دو پرسش طرح کرد: 1) اهداف اصلی و فرعی طراحی شهری حساس به آب کدام‌اند؟ 2) در آموزش رشته‌های معماری منظر و طراحی شهری تا چه مقدار به اهداف طراحی شهری حساس به آب توجه می‌شود؟ راهبرد اصلی در پیشبرد این پژوهش، ترکیبی (کیفی- کمّی) بود. در گام اول پژوهش از راهبرد کیفی و روش تحلیل محتوا برای استخراج اهداف اصلی و فرعی طراحی شهری حساس به آب از منابع بهره گرفته شد. سپس اهداف مستخرج به‌عنوان مؤلفه‌های مورد سنجش، مبتنی بر نظرات پنل خبرگان تدقیق شد. در گام دوم برای بررسی میزان توجه به اهداف "طراحی شهری حساس به آب" در آموزش دانشگاهی رشته‌های معماری منظر و طراحی شهری به کمک ابزار پرسش‌نامه نظرات اساتید دانشگاه در دو رشته معماری منظر و طراحی شهری جمع‌آوری شد. در گام سوم پژوهش، از راهبرد کمّی آنتروپی شانون برای تحلیل پاسخ‌های ارائه ‌شده به پرسش‌نامه‌ها استفاده شد. آنتروپی شانون یکی از روش‌های کمّی مبتنی بر تصمیم‌گیری چند معیاره و برگرفته از نظریه اطلاعات برای پردازش داده‌ها در تحلیل محتوا است. تحلیل پاسخ‌های ارائه ‌شده به پرسش‌نامه‌ها با روش آنتروپی نشان داد که در میان مؤلفه‌های 5‌گانه اصلی طراحی شهری حساس به آب، در آموزش طراحی شهری و معماری منظر به مؤلفه عملکرد بیش از سایر مؤلفه‌ها توجه می‌شود و دو مؤلفه امنیت آبی و تأمین آب در رتبه دوم، کیفیت آب در رتبه سوم و کمیت آب در رتبه چهارم قرار دارند. از میان 20 مؤلفه فرعی مورد پرسش، وزن 14 مؤلفه (معادل 70 درصد مؤلفه‌ها) یکسان و ناچیز بود که نشان‌دهنده توجه کم به آنها در فرایند آموزش معماری منظر و طراحی شهری در ایران است. نتایج نشان ‌داد مؤلفه‌هایی که ماهیت کمّی داشته‌اند، جایگاه پایینی در آموزش معماری منظر و طراحی شهری دارند. در حالی‌که بخش زیادی از مؤلفه‌های کیفی توانسته‌اند وزن بیشتری نسبت به مؤلفه‌های کمّی کسب کنند. این موضوع نشان داد آموزش معماری منظر و طراحی شهری در ایران به‌ویژه در حوزه آب، به‌طور معمول بر بیان مفاهیم نظری و موضوعات کیفی استوار است و برای آماده‌سازی دانش‌آموختگان این رشته‌ها برای مواجهه با چالش‌های کمّی که در پروژه‌های واقعی با آنها روبه‌رو خواهند شد، با ضعف جدی روبه‌رو است. برای پرکردن خلأ، بررسی بازنگری شرح دروس این دو رشته و چگونگی افزایش سطح دانش مدرسین آن نسبت به اهمیت موضوع آب، برای انجام پژوهش‌های آینده پیشنهاد می‌‌شود.

https://www.wwjournal.ir/article_149459_5dbfff5c914cf3e0cb6c1b36000d233c.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 1 2022 04 21 Removal of Pb (II) from Aqueous Solution Using Response Surface Methodology with Aminated Magnetic Graphene Oxide Synthesized from Typha Latifolia استفاده از اکسید گرافن مغناطیسی آمین‌دار سنتز شده از گیاه Typha latifolia برای حذف سرب به روش سطح پاسخ 119 136 149683 10.22093/wwj.2021.296799.3165 FA فاطمه عین الهی پیر استادیار، گروه محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه زابل، زابل، ایران نرجس اکاتی استادیار، گروه محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه زابل، زابل، ایران 0000-0001-7646-7203 Journal Article 2021 07 26 Today, environmental pollution and less accessibility of freshwater have been a serious challenge due to industrialization and urbanization. Therefore, the aim of this study was to investigate the synthesis of aminated magnetic graphene oxide (m-GO-NH2) from Typha latifolia and its application for Pb (II) removal from aqueous solution. The m-GO-NH2 was synthesized from steam of T. latifolia by using CVD and applied to Pb (II) removal. The structure of synthesized nano adsorbent was characterized by using SEM, FTIR, AFM, Raman spectroscopy and pHZPC. After finding the optimum amount of pH, central composite design was applied to survey the effect of time (X1), initial concentration of Pb (II) (X2) and adsorption dosage (X3) for Pb (II) removal from aqueous solution. Two quadratic models were developed to estimate the amount of Pb (II) removal efficiency with design expert software. According to the SEM, FTIR, AFM, Raman analysis, the mGO-NH2 was successfully synthesized. The amount of 164.29 mg/g of Pb (II) removal at operation conditions (X1=120min, X2=35mg/L and X3=20 mg/L) indicated an excellent agreement with the model amount predicted. Regarding the thermodynamic studies, the adsorption procedure was spontaneous and endothermic and followed Freundlich isotherm and Redlich-Peterson (R-P) equations. In conclusion, it is affirmed the m-GO-NH2 as synthesized from T. latifolia, has a high capability for use in adsorption of Pb (II) from aqueous solution. امروزه آلودگی محیط‌زیست و کاهش آب شیرین قابل‌دسترس، از مهم‌ترین مشکلات محیط‌زیستی ناشی از افزایش شهرنشینی و صنعتی شدن است. بر این اساس، هدف از انجام این پژوهش، سنتز گرافن اکسید مغناطیسی آمین‌دار ) mGO-NH2) از ساقه گیاه آبزی لویی Typha latifolia به‌عنوان جاذب فلز سرب به‌روش سطح پاسخ (RSM) بود. در این پژوهش، گرافن از ساقه‌ گیاه آبزی لوئی Typha latifolia به‌روش راکتور حرارتی CVD سنتز و پس از انجام مراحل اکسیداسیون و مغناطیسی، با گروه‌های عاملی آمین، عامل‌دار شد. سپس به‌منظور حصول اطمینان از سنتز نانوجاذب، ویژگی‌های ساختاری آن توسط آنالیزهای FTIR، AFM،Raman ، SEM، ZETA potential و pHZPC بررسی شد. در ادامه، پس از بهینه‌سازی فاکتور pH، تأثیر هریک از فاکتورهای زمان (X1)، غلظت سرب (X2) و مقدار جاذب (X3)، بر کارایی اکسیدگرافن مغناطیسی آمین‌دار شده (mGO-NH2) در حذف یون‌های سرب از محلول آبی، به‌وسیله معادله درجه‌ دوم به‌روش RSM و طرح مرکب مرکزی (CCD) بررسی شد. بر اساس نتایج حاصل از تصویر SEM، تصویر AFM، آنالیز Raman و طیف FTIR، سنتز نانوجاذب تأیید شد. مقدار بیشینه ظرفیت جذب برابر mg/g29/164 (mg20= X3، mg/L20 = X2 و min120 = X1) حاکی از هم‌راستا بودن نتایج آزمایش‌ها با مقدار پیش‌بینی شده مدل بود. بر اساس مدل فروندلیچ و ردلیچ-پیترسون، فرایند جذب نیز از نوع برهم‌کنش شیمیایی با سطح نامتجانس جاذب بود. پژوهش‌ ترمودینامیک نیز حاکی از گرماگیر بودن فرایند جذب بود. نتایج این بررسی نشان داد که ساقه گیاه لویی می‌تواند به‌عنوان گزینه مناسبی در سنتز گرافن مورد استفاده قرار گرفته و mGH-NH2 حاصل، کارایی مؤثری در جذب یون‌های سرب از محلول‌های آبی دارد.

https://www.wwjournal.ir/article_149683_f8cb99f0e922bf08feb208493f74c319.pdf