Skip to main content
SUPERVISOR
Hasti Hashemi nejad,Amir Taebi Harandi
هستی هاشمی نژاد (استاد راهنما) امیر تائبی هرندی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Alireza Kolahdoozan
علیرضا کلاهدوزان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Evaluation of perlite for removal of textile dyes from aqueous solutions
Colorants are one of the most important materials used in many industries such as paper, plastic and textile industries. Organic Colorants in the industrial wastewaters can cause serious damages to the environment due to the preventing of light penetration into water, impaired photosynthesis, reducing transfer of oxygen into the water and etc. These compounds are capable to remain in the environment for a long time. In recent years, regulations related color and textile contamination around the world are becoming more stringent. Therefore the importance of dye removal from effluents containing textile dyes has become of greater concern. The most common techniques used for color removal from industrial wastewater, are coagulation, adsorption, ion exchange, filtration, and advanced oxidation processes. In the water and wastewater treatment industry, coagulation is a common process in removing color and Many coagulants are widely used in conventional water treatment processes including inorganic and polymeric coagulants. In recent years because of problems associated with usage of these coagulants including cost and health related issues, there has been considerable interest in the development of usage of natural and inexpensive coagulants. The main purpose of this research is the evaluation expanded perlite of as a coagulant for the removal of textile dyes from aqueous solutions. For this purpose, processed and expanded perlite ore mine Shirin Belagh (2) was obtained from Masoud Factory and used for the experiments. ‌The samples of dye from Acid Blue 113 and Direct Red 23 with different concentrations were prepared and used as the simulated wastewater. In order to optimize the removal efficiency, the experiments with five factors including coagulant dosage, Initial dye concentration, slow mixing rate, slow mixing time and pH were investigated and carried out in batch mode. Full factorial experimental design was used to evaluate the contribution of each of these factors on removal efficiency. Results showed that under optimal conditions, the expanded perlite is capable to remove more than 99% and 98% of Acid Blue 113 and Direct Red 23 respectively. The results from analysis of variance revealed that, all the parameters for both dyes were statistically significant. Studies showed that among four mechanisms of coagulation process, only three of them (electrical double layer condensation,charge neutralization and trapping of falling particles) were effective in coagulation process by the expanded perlite. Overall, this study showed that expanded perlite is capable to removal dyes from aqueous solutions and can be used as an inexpensive alternative for common high cost coagulants in wastewater treatment. Key Words: Acid Blue 113, Direct Red 23, Coagulation and flocculation, Expanded Perlite, Full Factorial.
رنگزاها یکی از مهم‌ترین مواد شیمیایی مورد مصرف، در بسیاری از صنایع نظیر نساجی، پلاستیک‌سازی و کاغذ هستند. وجود مواد رنگزای آلی در فاضلاب‌های صنعتی به علت جلوگیری از نفوذ نور به داخل آب، اختلال در عمل فتوسنتز، کاهش انتقال اکسیژن به داخل آب و اثرات سمی، صدمات جبران ناپذیری به محیط زیست وارد می‌نماید. این ترکیبات قادرند برای مدت زمان طولانی و به صورت پایدار در محیط باقی بمانند. در سال‌های اخیر قوانین مرتبط با آلاینده‌های رنگی در سراسر دنیا، روز به روز دقیق‌تر و سختگیرانه‌تر شده‌اند. از این رو تصفیه فاضلاب‌های رنگی قبل از تخلیه به مجاری فاضلابرو و یا به محیط‌های طبیعی، ضروری می‌باشد. متداول‌ترین روش‌های حذفِ رنگ از فاضلابِ صنایع، شامل انعقاد و لخته‌سازی، جذب سطحی، تعویض یون، استفاده از فیلترهای غشایی و اکسیداسیون پیشرفته می‌باشد. انعقاد یکی از پرکاربردترین روش‌ها جهت حذف رنگ است و تاکنون منعقدکننده‌های مختلفی برای این منظور تولید شده و مورد استفاده قرار گرفته اند که از آن جمله می‌توان به منعقدکننده‌های معدنی و منعقدکننده‌های پلیمری اشاره نمود. این نوع منعقد کننده‌ها به سبب تولید زیاد و کارکرد آسان در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گرفته‌اند، اما با توجه به هزینه‌ی بالای واردات این مواد و آشکار شدن مشکلات بالقوه ناشی از استفاده این منعقد کننده ها بر روی سلامتی انسان، تلاش های بسیاری به منظور جایگزینی این مواد با مواد طبیعی و ارزان انجام گرفته است. هدف این تحقیق، مطالعه‌ی عملکرد پرلیت انبساط یافته به عنوان منعقدکننده در حذف رنگ از محلول‌های آبی می‌باشد. برای این منظور از سنگ پرلیت معدن شیرین بلاغ (2) که در کارخانه‌ی پرلیت مسعود، فرآوری و منبسط شده بود، استفاده گردید. همچنین نمونه‌های رنگی از رنگینه‌های آبی اسیدی 113 و قرمز مستقیم 23 با غلظت‌های متفاوت و به صورت ساختگی تهیه شدند. به منظور بهینه‌سازی و بررسی عوامل مختلف بر روی فرآیند انعقاد، پنج عاملِ pH، غلظت منعقدکننده، غلظت اولیه‌ی رنگ، سرعت اختلاط کند و زمان اختلاط کند در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفتند. به جهت بررسی سهم هر یک از عوامل مذکور از روش طراحی آزمایش‌های فاکتوریل کامل استفاده شد. نتایج کلیِ بدست آمده از آزمایش‌ها نشان دادند که در شرایط بهینه، کارایی پرلیت انبساط یافته در حذف رنگ برای رنگینه‌ی آبی اسیدی 113 بیش از 99 درصد و برای رنگینه‌ی قرمز مستقیم 23 بیش از 98 درصد می‌باشد. همچنین آنالیز واریانس نشان داد که تمامی پارامترهای مورد مطالعه، در حذف رنگ برای هر دو رنگینه معنادارند و pH بیش‌ترین اهمیت را در حذف رنگ توسط پرلیت انبساط یافته دارا است. مطالعات نشان داد که از بین چهار مکانیسم موجود در فرآیند انعقاد، احتمالاً تنها سه مکانیسم متراکم شدن لایه الکتریکی دوتائی، جذب سطحی و خنثی سازی بار و مکانیسم به دام افتادن در ذراتِ در حال سقوط، در فرآیند انعقاد توسط پرلیت انبساط یافته مؤثرند. به عنوان نتیجه‌ی کلی تحقیق، می‌توان اظهار داشت که پرلیت انبساط یافته قادر به حذف رنگ از محیط‌های آبی می‌باشد و می‌توان به عنوان گزینه‌ای ارزان، به جای منعقدکننده‌های متداول در تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد. کلمات کلیدی: آبی اسیدی 113، قرمز مستقیم 23، انعقاد و لخته‌سازی، پرلیت انبساط یافته، فاکتوریل کامل

ارتقاء امنیت وب با وف بومی