Skip to main content
SUPERVISOR
Majid Sartaj
مجید سرتاج (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Mirmohammadsadeghi
سیدمحمد میرمحمدصادقی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Evaluation of Wastes from Building Stone Production Industries for Nitrate Removal from Aqueous Solution
Surface and groundwater resources, as the two main resources of drinking water, should possess certain characteristics in terms of quality. This makes water treatment as one of the most environmental concerns. Nitrate is the most stable form of nitrogen and high concentrations of nitrate in water resources is considered as a water pollution source. Nitrate is present in water resources as a result of biochemical decomposition of organic and inorganic compounds, which is discharged directly or indirectly into surface and ground waters. High concentrations of nitrate can cause a disease called methemoglobinemia. Available treatment methods for nitrate removal are 7) and 8 g/L of dolomite and red travertine were added to each sample. Samples were mixed on the shaker with a mixing rate of 200 rpm and 150 rpm for dolomite and red travertine, respectively. For kinetics studies, samples at 5, 10, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 300 minutes were collected and analyzed. Equilibrium time was determined to be about 120 minutes for travertine and 180 minutes for dolomite. In adsorption kinetic models, quasi first order model didn't match the data, but quasi second order model (with a correlation coefficient of 0.99) described the results well. Analysis of variance showed that three mentioned factors had considerable effect on nitrate removal. Dosage had the biggest impact on adsorption, 40.59% of response for travertine and 51.6% for dolomite. The maximum nitrate removal achieved were 82.7% and 84.7% for travertine and dolomite respectively, for an initial concentration of 50 mg/L, adsorbent dosage of 8 g/L, and initial pH = 3. Isotherm adsorption tests were carried out in batch reactor in concentrations of 10, 20, 50 mg/l and different dosages of absorbent, and in identical pH level to reach the equilibrium time determined in kinetics. As a result, amount of nitrate absorption per unit mass of absorbent (q) obtained, which concludes that Langmuir model was not able to describe the adsorption data but Freundlich model successfully described the adsorption data.
آب های سطحی و زیرزمینی به عنوان دو منبع اصلی تأمین کننده آب شرب پارامترهای آلودگی زیادی را دارا می باشند. یکی از پارامترهای مؤثر در آلودگی منابع آب، میزان نیترات موجود در آن ها است. نیترات به عنوان پایدارترین شکل نیتروژن یکی از مهمترین منابع آلودگی محسوب می شود. انواع روش هایی که امروزه جهت حذف نیترات و رساندن غلظت آن به حد مجاز به کار می روند به سه دسته عمده بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی تقسیم بندی می شوند که در حال حاضر روش جذب به سبب سادگی، تولید لجن کمتر، مشکلات ناچیز در دفع ضایعات تولیدی و ملاحظات اقتصادی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. هدف ما از انجام این مطالعه بررسی کارایی فرایند جذب و انواع پودرسنگ بعنوان جاذب درکاهش میزان نیترات موجود در محلول های آبی می باشد. در این تحقیق ابتدا پنج نوع جاذب برای انجام آزمایشات اولیه مورد بررسی قرار گرفتند که از بین آن ها تراورتن قرمز و دولومیت انتخاب شدند. در این تحقیق اثرات سه عامل(متغیر) اصلی و مهم: غلظت اولیه نیترات (در محدوده 10 تا 50 میلی گرم بر لیتر)، pH اولیه محلول (در محدوده 3 تا 9) و دز جاذب مصرفی (در محدوده 4 تا 10 گرم بر لیتر) مورد بررسی قرار گرفتند، که با بهینه سازی این عوامل موفق شدیم میزان نیترات موجود در محلول را به کمتر از 10 میلی گرم بر لیتر یعنی زیر حد استاندارد آن کاهش دهیم. برای انجام آزمایش‌های سینتیک جذب، pH محلول‌ها در سطح خنثی یعنی 7 = pH تنظیم شد و مقدار 8 گرم بر لیتر از تراورتن قرمز و دولومیت به محلول اضافه شد. محلول‌ها با سرعت 150 دور در دقیقه برای تراورتن و 200 دور در دقیقه برای دولومیت بر روی شیکر قرار داده شد و از 5 تا300 دقیقه نمونه‌برداری صورت گرفت، که زمان تعادل برای تراورتن حدود 120 دقیقه و برای دولومیت حدود 180 دقیقه بدست آمد. ضمناً در بررسی مدل های سینتیک جذب مدل شبه مرتبه اول بر داده ها منطبق نشد ولی مدل شبه مرتبه دوم با ضریب همبستگی 99/0 توصیف بسیار مناسبی از نتایج بدست آمده داشت. با توجه به نتایج آنالیز واریانس، تمام عوامل مورد مطالعه دارای اثر معنادار در حذف نیترات از محلول های آبی هستند. در میان این عوامل به ترتیب برای تراورتن دز جاذب با 59/40% و برای دولومیت pH با 61/51% بیشترین تأثیر را بر پاسخ دارند. حداکثر حذف نیترات به ترتیب برای تراورتن و دولومیت در شرایط بهینه یعنی زمانی که غلظت اولیه نیترات 50 میلی گرم بر لیتر، دز جاذب مصرفی 8 گرم بر لیتر و pH اولیه محلول معادل 3 بود بیش از 7/82% و 7/84% بدست آمد. در پایان این تحقیق هم آزمایش‌های ایزوترم جذب در راکتور ناپیوسته، در غلظت های 10، 20 و 50 میلی گرم بر لیتر و به‌ازای مقادیر مختلف دز جاذب و در یک سطح مشخص pH انجام شد و مقدار جذب نیترات بر واحد جرم جاذب(q) به‌دست آمد. که از نتایج این آزمایشات به این نتیجه دست یافتیم که مدل لانگمایر برای توصیف جذب نیترات توسط تراورتن و دولومیت نمی تواند مدل مناسبی باشد در صورتیکه مدل فرندلیچ این فرایند را به خوبی توصیف می کند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی