Skip to main content
SUPERVISOR
Hasti Hashemi nejad,Amir Taebi Harandi
هستی هاشمی نژاد (استاد مشاور) امیر تائبی هرندی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Morteza Shahmoradi
مرتضی شاهمرادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Analysis and modeling of heavy metal removal of chromium from aqueous solutions by Amygdalus Scoparia shell and Tamarind fruit shell activated with sulfuric acid
The main topic of this research is studying function of agricultural adsorbents as an adsorbent for heavy metals. In this research, Amygdalus Scoparia shell and Tamarind fruit shell activated with sulphuric acid was used as agricultural inexpensive adsorbents for Cr removal. There are five main factors in order to study the optimization of various factors on the rate of adsorption for Amygdalus Scoparia shell: pH(in the range 1 to 11), adsorbent dose(in the range 10 to 40g/L), Initial concentration of Cr(in the range 5 to 150mg/L), contact time(in the range 30 to 240min) and shaker speed(in the range 50 to 200rpm) were investigated in batch reactor. For tamarind fruit shell activated with sulphuric acid: pH(in the range 1 to 12), adsorbent dose(in the range 0/5 to 10g/L), Initial concentration of Cr(in the range 5 to 200mg/L), contact time(in the range 15 to 180min) and shaker speed(in the range 50 to 200rpm) were investigated in batch reactor. It was used RSM design For the main tests in order to reduce the number of tests, saving time , cost beneficial and provide each share of factors. The overall results obtained showed that the equilibrium time was 180min for Amygdalus Scoparia shell and 120min for Tamarind fruit shell activated with sulphuric acid. Langmuir and Freundlich adsorption isotherm are the best describing of adsorption functional in the adsorption equilibrium for the adsorbents used. In optimum conditions, the removal efficiency of chromium from synthetic and real samples for Amygdalus Scoparia shell(pH:1, adsorbent dose:30g/L, adsorbate dose: 5mg/L, contact time: 180min and shaker speed: 200rpm) was obtained 96.1% and 70.3% respectively. In optimum conditions, the removal efficiency of chromium from synthetic and real samples for Amygdalus Scoparia shell(pH:1, adsorbent dose:10g/L, adsorbate dose: 5mg/L, contact time: 120min and shaker speed: 200rpm) was obtained 98.6% and 83.5% respectively that is Indicating the high performance of the materials used in the removal of chromium in comparing of activated carbon. According to the results of ANOVA for Amygdalus Scoparia shell and for Tamarind fruit shell activated with sulphuric acid, all the factors (variables) are significant in studies on chromium removal efficiency. As a conclusion of this study, it is stated that the waste used in this study are able to remove or reduce the concentration of chromium in the aquatic solutions and it can be a cheap option instead of common adsorbents as activated carbon. Keywords : Chromium, Agricultural waste, Wastewater Treatment, Industrial wastewater
هدف اصلی این تحقیق، مطالعه عملکرد جاذب‌های با منشا کشاورزی به عنوان جاذب برای فلزات سنگین بود. در این راستا از پوست بادام وحشی و پوست تمبر هندی فعال شده با اسید سولفوریک به عنوان جاذب‌های ارزان‌قیمت کشاورزی برای حذف کروم استفاده شد. به منظور بهینه‌سازی و بررسی عوامل مختلف بر روی میزان جذب، برای پوست بادام وحشی پنج عامل اصلی: pH(در محدوده 1 تا 11)، دز جاذب(در محدوده 10 تا 40g/L)، غلظت اولیه یون کروم(در محدوده 5 تا 150mg/L)، زمان تماس(در محدوده 30 تا 240 دقیقه) و سرعت اختلاط(در محدوده 50 تا 200rpm) و برای پوست تمبر هندی فعال شده با اسید سولفوریک پنج عامل اصلی: pH(در محدوده 1 تا 12)، دز جاذب(در محدوده 1 تا 10g/L)، غلظت اولیه یون کروم(در محدوده 5 تا 200mg/L)، زمان تماس(در محدوده 30 تا 180 دقیقه) و سرعت اختلاط(50 تا 200rpm) در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. برای آزمایش‌های اصلی به جهت کاهش تعداد آزمایش‌های مورد نیاز و صرفه‌جویی در هزینه و زمان و فراهم آوردن مقایسه سهم هر یک از عوامل مذکور، از روش طراحی RSM استفاده شد. نتایج کلی به‌دست آمده از آزمایش‌ها نشان داد که زمان تعادل برای پوست بادام وحشی 180 دقیقه و برای پوست تمبر هندی فعال شده با اسید سولفوریک 120 دقیقه است. ایزوترم جذب لانگمایر و فرندلیچ بهترین توصیف کننده فرآیند جذب در حالت تعادل برای جاذب‌های استفاده شده است. در شرایط بهینه، کارایی حذف کروم از نمونه سنتزی و واقعی برای پوست بادام وحشی(pH:1، دز جاذب: 30g/L، غلظت اولیه یون کروم: 5mg/L، زمان تماس: 180min و سرعت اختلاط:200rpm) به ترتیب 96/1% و 70/3% به‌دست آمد؛ همچنین کارایی حذف کروم از نمونه سنتزی و واقعی برای پوست تمبر هندی فعال شده با اسید سولفوریک(pH:1، دز جاذب: 7g/L، غلظت اولیه یون کروم: 5mg/L، زمان تماس: 120min و سرعت اختلاط: 200rpm) به ترتیب 98/6% و 83/5% به‌دست آمد که نشان دهنده کارایی بالای این مواد استفاده شده در حذف کروم در مقایسه با کربن فعال است. با توجه به نتایج به‌دست آمده از آنالیز واریانس برای پوست بادام وحشی و پوست تمبر هندی فعال شده با اسید سولفوریک، تمام عوامل(متغیرهای) مورد مطالعه در کارایی حذف کروم معنادار هستند. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، می‌توان چنین اظهار داشت که زایدات مورد استفاده در این تحقیق قادر به حذف و یا کاهش غلظت کروم از محیط‌های آبی می‌باشند و می‌توانند به عنوان گزینه‌ای ارزان، به جای جاذب‌های متداول مثل کربن فعال، در تصفیه آب‌های آلوده به کروم مورد بررسی قرار گیرند. کلمات کلیدی: کروم، زایدات کشاورزی، تصفیه فاضلاب، فاضلاب صنعتی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی