بررسی کارایی کاه گندم اصالح شده در حذف رنگ راکتیو بلک 5

Transcript

1 مجله بهداشت و توسعه مقاله پژوهشی تاریخ دریافت : 1392/1/24 تاریخ پذیرش : 1392/3/11 سال دوم / شماره / 2 تابستان 1392 Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 بررسی کارایی کاه گندم اصالح شده در حذف رنگ راکتیو بلک 5 ازمحلولهای آبی 4 نادر یوسفی 1 علی فاتحی زاده 2 عبدالکریم احمدی 3 احمد رجبی زاده 4 علی طوالبی 4 محمد احمدیان چکیده مقدمه: جذب سطحی به وسیله مواد کم هزینه روش مناسبی جهت تصفیه بسیاری از فاضالبهای صنعتی میباشد. هدف از این مطالعه کاربرد کاه گندم به عنوان جاذبی ارزان قیمت برای حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محلولهای آبی بود. روشها: این پژوهش در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد و از جاذب کاه گندم اصالح شده برای حذف راکتیو بلک 5 از محلولهای آبی استفاده گردید. جهت اصالح کاه گندم از سورفاکتانت ستیل پری دینیوم کلراید مونوهیدرات با غلظت 2/5 میلی مول بر لیتر استفاده شد. آزمایشات در سیستم ناپیوسته انجام شد و تأثیر پارامترهای ph دوز جاذب غلظت اولیه رنگ و زمان تماس بر جذب رنگ راکتیو بلک 5 توسط کاه گندم اصالح شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: بر اساس نتایج این تحقیق کمترین و بیشترین راندمان حذف رنگ در ph های 1 و 7 بهدست آمد که به ترتیب برابر %61/54 و %83/15 بود. با افزایش زمان انجام واکنش جذب و دوز جاذب مصرفی راندمان حذف رنگ افزایش یافت. همچنین با افزایش غلظت اولیه رنگ میزان رنگ حذف شده افزایش و راندمان حذف رنگ کاهش یافت. بر اساس نتایج حاصله ایزوترم النگمویر و سینتیک درجه دوم بهترین مدلها برای تشریح واکنشهای جذب رنگ راکتیو بلک 5 بر کاه گندم اصالح شده است. بحث و نتیجه گیری: با توجه به هزینه بر بودن سایر روشهای حذف رنگ میتوان از کاه گندم اصالح شده به عنوان جاذبی نسبتا کارآمد و ارزان قیمت برای حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محلولهای آبی استفاده نمود. واژگان کلیدی: جذب سطحی راکتیو بلک 5 محلولهای آبی کاه گندم مقدمه آلودگی منابع آب به وسیلهی آالیندههای رنگی یک مشکل عمده و بزرگ برای محیط زیست محسوب میگردد. تخلیه آالیندههای رنگی در منابع آبهای سطحی به دلیل سمیت و ظاهر ناخوشایند آن نامطلوب میباشد )1 2(. پذیرش عمومی کیفیت آب و محلولهای آبی به شدت متأثر از رنگ آن بوده و رنگ اولین آلودگی است که در آب تشخیص داده میشود )3(. امروزه بیش از نوع رنگ به صورت تجاری موجود است که به انواع مختلف شامل آنیونی کاتیونی 1- دانشجوی دکترا گروه بهداشت محیط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی تهران تهران 2- دانشجوی دکترا مرکز تحقیقات محیط زیست دانشگاه علوم پزشکی اصفهان اصفهان 3- دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی بهداشت محیط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی کرمان کرمان 4- مربی گروه بهداشت محیط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی کرمان کرمان نویسنده مسئول: مهندس محمد احمدیان moh.ahmadian@yahoo.com آدرس: کرمان ابتدای بزرگراه هفت باغ علوی دانشگاه علوم پزشکی کرمان دانشکده بهداشت تلفن: فاکس:

2 Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 و غیر یونی تقسیم بندی میشوند )4(. رنگها در صنایع مختلفی مانند صنایع نساجی کاغذ الستیک پالستیک و... استفاده میشوند )5(. صنایع نساجی و صنایع رنگرزی دو منبع عمده تولید فاضالبهای رنگی میباشند که تصفیه این فاضالبها به علت ساختار مصنوعی و پیچیده رنگها بسیار دشوار است )6 7(. یکی دیگر از اثرات تخلیه فاضالبهای رنگی به جریانهای طبیعی ممانعت از نفوذ نور به داخل آبها میباشد که بر فعالیت فتوسنتزی گیاهان آبزی اثر منفی دارد. همچنین فاضالبهای رنگی باعث افزایش میزان اکسیژن خواهی شیمیایی Chmical( COD, )Oxygn Dmand آب های پذیرنده میشوند. مقادیر بسیار باالیی از آروماتیکها و فلزات سنگین مانند سرب در مولکولهای رنگ وجود دارد که داراي خاصيت سرطان زایی و جهش زايي بوده و براي محيط زيست زيان آور میباشند. همچنین گزارش شده که استفاده از رنگهای با پايه بنزيدين باعث ايجاد سرطان مثانه در انسان میشود )7(. رنگها به دلیل ساختار مولکولی شان در برابر نور گرما تجزیه بیولوژیکی و روشهای معمول تصفیه فاضالب مقاوم هستند )8(. روشهای متداول برای حذف آالیندههای رنگی از فاضالب شامل روشهای بیولوژیکی مانند تصفیه بیهوازی و روشهای فیزیکوشیمیایی مانند انعقاد و لخته سازی انعقاد الکتریکی شناورسازی فیلتراسیون تبادل یونی روشهای غشایی و روشهای اکسیداسیون پیشرفته میباشند) (. 4 روش جذب به وسیله مواد جاذب ارزانقیمتبهعنوانیکفرآیندمؤثرو اقتصادی در حذف رنگ شناخته شده است )16-14(. درمطالعاتانجامگرفتهازموادمختلفیمانندپوست پرتقال و موز )17( پوست سیب و چوب )18( به طور وسیع به عنوان جاذب برای حذف رنگ استفاده شده است. اما پوست موز سیب و... پوست سایر میوهها به اندازه کافی در دسترس نمیباشد و از کاه گرانتر است. در مطالعه ملکی و همکاران از کاه گندم اصالح شده برای حذف آرسنیک پنج ظرفیتی از محلولهای آبی استفاده شد که به عنوان یک روش کارآمد و قابل اطمینانبرایحذف آالیندهمذکورشناختهشد )19(. در مطالعه دیگری از سبوس گندم اصالح شده برای حذف کادمیوم و مس از محلولهای آبی استفاده شد که کارایی باالیی داشت )20(. رنگ راکتیو بلک ازمتداولترین رنگهای مورد استفاده در صنایع نساجی بوده که یک ترکیب دیاز و با چهار گروه فنلی است و پس از انحالل در محلولهای آبی به سولفونات های آنیونی تجزیه میشود )21(. رنگ راکتیو بلک پس از انحالل رنگ آبی تیره تولید میکند که ناشی از حلقههای آروماتیک متصل شده به وسیلهی گروههای آزو می باشد )22(. هدف از انجام این مطالعه استفاده از کاه گندم اصالح شده که جاذب ارزان قیمتی است و به وفور در دسترس میباشد با سورفاکتانت ستیل پری دینیوم کلراید مونوهیدرات برای حذف رنگ راکتیو بلک 5 از محلولهای آبی و بررسی تأثیر پارامترهای ph دوز جاذب غلظت اولیه رنگ و زمان تماس بر فرآیند جذب و همچنین تعیین دینامیک واکنشهای جذب با استفاده از ایزوترم و سینتیک های متداول در زمینه آب و فاضالب است. مواد و روشها این مطالعه يك مطالعه تجربی در مقياس آزمايشگاهي بود که در سال 1390 در دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی کرمان انجام شد. همه مواد آزمایشگاهی 158

3 Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 از شرکت مرک آلمان خریداری گردید. کاه گندم مورد استفاده در این تحقیق در شهر کرمان خریداری و برای زدایش گرد و غبار و آلودگیهای احتمالی با آب دو بار تقطیر شسته شد. کاه تمیز شده به مدت 48 ساعت درون گرمخانه )ovn( در دمای C 60 قرار داده و خشک شد و به وسیله آسیاب در اندازه مش mm( 10 2( خرد گردید. برای فعال سازی جاذب کاه گندم خرد شده در محلول 2/5 mmol/l از سورفاکتانت ستیل پری دینیوم کلراید مونوهیدرات )CPC( با نسبت 1:7 )جاذب به محلول( استفاده شد و به مدت 24 ساعت توسط همزن مکانیکی مخلوط گردید. در نهایت کاه گندم را از محلول خارج کرده و برای حذف محلول باقی مانده سورفاکتانت روی جاذب با آب مقطر شسته شد. کاه گندم اصالح شده به مدت 48 ساعت درون گرمخانه در دمای C 60 خشک و در ظرف غیر قابل نفوذ به هوا ذخیره گردید. علت انتخاب این سورفاکتانت این بود که در مطالعه Broto و همکاران در سال 2009 از این سورفاکتانت برای فعال سازی کاه جو به شکل موفقیتآمیزی برای حذف رنگ راکتیو بلک 5 استفاده گردید )23(. در اینپژوهش ازجاذبکاهگندم اصالحشدهبرای حذف راکتیو بلک 5 )که خصوصیات آن در جدول 1 آمده است( از محلولهای آبی در مقیاس آزمایشگاهی استفاده شد. ابتدا محلول ذخیره 1000 mg/l از رنگ راکتیو بلک 5 تهیه شد و در سایر مراحل آزمایش از رقیق سازی محلول ذخیره غلظتهای مورد نظر تهیه شد. کلیه مراحل پژوهش در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از دستگاه جار و میزان اختالط 100 rpm و سیستمهایناپیوستهانجامشد.جهتتنظیمpH محلول از سود و اسیدکلریدریک 0/1 N استفاده شد و کلیه مراحل آزمایش در دمای C 25 انجام شد. غلظت رنگ با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر مطابق روشهای مندرج در کتاب روشهای استاندارد آزمایشهای آب و فاضالب اندازه گیری شد )24(. حجم نمونه شبیه به مطالعات دیگر با استفاده از روش فاکتوریل تعیین گردید )4 5(. پارامترهای مؤثر بر فرایند جذب شامل زمان تماس )15 زمان( ph محلول )10 درجه( غلظت اولیه رنگ )6 غلظت( و دوز جاذب )6 واحد( در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفت. در هر آزمایش یک پارامتر تغییر میکرد و سایر پارامترها در دوز بهینه ثابت نگهداشته میشد. برای افزایش اعتبار نتایج حاصله هر آزمایش سه بار تکرار گردید و در مجموع تعداد 111 بار آزمایش انجام شد. جهت بررسی تأثیر زمان تماس پس از تهیه محلولهایی با غلظت اولیه رنگ 50 mg/l و ph برابر 7 جاذب به میزان 5 g/l افزوده شد و در فواصل زمانی 15 دقیقه تا رسیدن به زمان 225 دقیقه نمونه گیری انجام شد. این زمان های تماس با توجه به مطالعاتقبلیتعیینگردید. برای بررسی تأثیرpH محلول بر کارایی حذف رنگ توسط کاه گندم اصالح شده 5 g/l از جاذب به جدول 1 :خصوصیات رنگ راکتیو بلک ( 5 از رفرانس 21( C 26 H 21 N 5 N a4 O 19 S 6 فرمول مولکولی 991/82 g/mol وزن مولکولی λ max ساختار مولکولی 597 nm 159

4 Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 محلولهایی با غلظت اولیه رنگ 50 mg/l که دارای ph های مختلف بود افزوده و عمل اختالط به مدت 195 دقیقه به طول انجامید. جهت بررسی تأثیر غلظت اولیه رنگ و دوز جاذب ابتدا محلولهایی با ph برابر 7 در غلظتهای اولیه رنگ مختلف ( 100mg/L 10( تهیه و دوز های جاذب g/l( 15 2/5( با زمان تماس 195 دقیقه مورد بررسی قرار گرفت. پس از انجام آزمایشها غلظت باقی مانده رنگ مورد سنجش قرار گرفت. برای محاسبه راندمان حذف و میزان جذب راکتیو بلک 5 با استفاده از کاه گندم اصالح شده از معادالت شماره 1 و 2 استفاده شد. ( C Ct ) Vv 0 معادله- 1 : = q m RE ( ) ( 0 C ) = 100 C % 0 C t معادله- 2 : q غلظت ماده جذب شونده که در معادالت باال ANOVA ورگرسیونخطیبرایبررسیتأثیرهریک از عوامل مؤثر بر فرآیند جذب استفاده شد. سطح معنی داریبرای آزمونهای آماری درسطح P-valu>0/05 درنظرگرفتهشد.نرم افزارمورد استفادهبرای آنالیز دادهها نرم افزار Excl و SPSS نسخه 17,( 17 vrsion )SPSS Inc., Chicago, IL بود. نتایج نتایج حاصل از انجام آزمایشها در زمان تماسهای مختلف در شکل 1 آمده است. بر اساس نتایج به دست آمده با افزایش زمان تماس راندمان حذف رنگ نیز افزایش یافته است. در مراحل ابتدایی آزمایش تأثیر زمان تماس بر راندمان حذف بیشتر بود. در ادامه با افزایش زمان تماس درصد حذف رنگ با سرعت کمتری افزایش یافت تا رسیدن به زمان تعادل 195 دقیقه که راندمان حذف رنگ ثابت شد. راندمان حذف رنگ توسط کاه گندم اصالح شده در زمان تعادل برابر %83/15 بود. تحلیل دادهها با استفاده از رگرسیون خطی به طور معنیداری نشان داد که با افزایش هر 15 دقیقه زمان تماس میزان حذف برابر 1/5 درصد افزایش یافت. C 0 در فاز جامد )ماده جاذب( بعد از اتصال ( mg/g ) C t غلظت اولیه ماده جذب شونده در محلول ( mg/l ) غلظت در زمان V t حجم مایع در داخل راکتور m جرم ماده جذب شونده )g( و RE درصد حذف است. از آمار توصیفی و آزمون آماری On way شکل 1: تأثیر زمان انجام واکنش بر راندمان حذف رنگ راکتیو بلک 5 )دوز جاذب 5 g/l غلظت اولیه رنگ 50 mg/l و ph برابر 7( 160

5 Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 همانطور که در شکل 2 نشان داده شده با افزایش ph محلول از 1 به 7 راندمان حذف رنگ توسط کاه اصالح شده از %61/54 به %83/15 افزایش یافت. با افزایش ph محلول به بیش از 7 راندمان حذف رنگ به سرعت کاهش یافت. نتایج حاصل از آزمون آنووا یک راهه نشان داد که میزان ph محلول تأثیر معناداری بر میانگین حذف رنگ از محلولهای آبی با استفاده از فرایند جذب داشت )0/001 >.)P-valu شکل 2: تأثیرpH محلول بر کارایی حذف رنگ راکتیو بلک 5 )غلظت اولیهی رنگ 50 mg/l دوز جاذب 5 g/l و زمان تماس 195 دقیقه( نتایج تأثیر دوز جاذب بر جذب در شکل 3 آمده و نشان میدهد که با افزایش دوز کاه گندم اصالح شده از 2/5 به 15 g/l راندمان حذف رنگ راکتیو بلک 5 از %71/94 به %99/54 افزایش داشت. شکل 3: تأثیر دوز جاذب بر میزان جذب و راندمان حذف رنگ راکتیو بلک 5 )غلظت اولیهی رنگ 50 mg/l زمان تماس 195 دقیقه و ph برابر 7( 161

6 Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 در شکل 4 نتایج حاصل از تأثیر غلظت اولیه رنگ راکتیو بلک 5 بر کارایی کاه اصالح شده نشان داد شده است. با افزایش غلظت اولیهی رنگ راندمان حذف کاهش اما مقدار رنگ جذب شده افزایش یافت. به گونهای که با افزایش غلظت اولیه رنگ از 10 به mg/l 100 راندمان حذف رنگ از %100 به %77/99 کاهش معادالت و نتایج حاصل از محاسبه ایزوترم فروندلیخ )25( النگمویر )26( و تمکین )27( در جدول 2 آمده است. ایزوترم فروندلیخ بیشترین همبستگی را با نتایج داشت ولی مقدار رنگ جذب شده از 2 به mg/g 15/58 افزایش یافت. برای مقایسه میانگین حذف رنگ در دوز های مختلف جاذب از آزمون آنووا یک راهه استفاده شد. نتایج این آزمون نشان داد که تفاوت معناداری بین میانگین حذف رنگ در دوزهای مختلف جاذب وجود دارد )0/001 >.)P-valu شکل 4: تأثیر غلظت اولیه رنگ بر راندمان حذف رنگ راکتیو بلک 5 )دوز جاذب 5 g/l زمان تماس 195 دقیقه و ph برابر 7( به دست آمده از این پژوهش داشت )0/99= 2 R(. شکل 5 منحنیهای ایزوترم های مورد بررسی در این پژوهش را نشان میدهد. جدول 2: معادالت و نتایج حاصل از محاسبات ایزوترم ایزوترم معادله فرم خطی R 2 ثابت مقدار 5/23 2/97 0/015 16/81 7/08 2/75 K f n K L Q m A T b T 0/99 0/96 0/93 log q C q = log K 1 = K LQ m f 1 + log C n 1 + Q m C q = B In ln A + B In C T T T q = K f C L 1 n Qm K LC q = 1+ K C R T RT q = LnL n ( AT C) b T فروندلیخ النگمویر تمکین 162

7 Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 شکل 5: ایزوترم های مورد بررسی: )الف( ایزوترم فروندلیخ )ب( ایزوترم النگمویر )ج( ایزوترم تمکین در این مطالعه برای دستیابی به این مهم سینتیک های درجه اول )28( درجه دوم الوویچ و مدل پخش بین ذرهای) 29 ( مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس جدول 3 سینتیک درجه 2 بیشترین همبستگی را با نتایج این پژوهش داشت )0/99 = 2 R(. منحنیهای سینتیک های مورد بررسی در شکل 6 نشان داده شده است. 163

8 جدول 3: معادالت و نتایج حاصل از محاسبات سینتیک واکنشهای جذب Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 سینتیک معادله فرم خطی R 2 ثابت مقدار درجه اول درجه دوم ایلوویچ پخش بین ذرهای بحث 0/016 2/95 0/01 8/59 74/89 1/19 0/21 5/55 k 1 q (cal) k 2 q (cal) α β K dif C 0/96 0/99 0/98 0/98 log t q t q 1 ( q q ) = log( q ) t 1 = k 2q t 2 1 = In l n αβ β 1 + t q k 1 In β ( α β ) + l n t 0.5 qt = K dif t + C dqt = k ( q dt q ) 1 t dq t = k dt 2 2 ( q qt ) dqt = α xp( βqt ) dt - شناخت تعادل زمان تماس برای طراحی فرآیند جذب مهم میباشد )30(. بر اساس نتایج حاصله زمان تعادل 195 دقیقه به دست آمد. با افزایش بیشتر زمان تماس میزان جذب افزایش چشمگیری نشان نداده و تقریبا یکنواخت می شود که این پدیده با تعداد زیاد سایت های سطحی خالی موجود در سطح جاذب در مراحل اولیه فرآیند جذب مرتبط است. پس از سپری شدن این زمان سایت های سطحی خالی باقی مانده به سختی توسط ماده جذب شونده اشغال می شوند که این به واسطه نیرو های دافعه بین ملکول های جسم حل شونده یا رنگ بر روی فازهای جامد می باشد. ph هم یک پارامتر مهم در مطالعات جذب میباشد که نه فقط در ظرفیت جذب بلکه بر رنگ و حاللیت محلولها )31( شیمی محلولها و سطح منافذ جاذب تأثیرمیگذارد. به طور کلی جذب رنگ بر روی جاذب به میزان بسیار زیادی به ph محلول بستگی دارد. ph محلول پارامتر مهمی در فرآیند جذب محسوب می شود زیرا بر همکنش بین گروه های عمل کننده های جاذب و جذب شونده تأثیر می گذارد. ph محلول همچنین یک پارامتر کنترلی مهم است که بر میزان جذب مولکول های رنگ بر سطح جاذب اثر می گذارد )32(. مطالعه های مشابه این تحقیق بسیار اندک می باشد اما در مطالعهای که از کاه جو اصالح شده توسط سورفکتانت CPC برای حذف رنگ راکتیو بلک 5 استفاده شد حداکثر راندمان حذف رنگ در ph کمتر از 6/5 بدست آمد )30 33(. 32 ظرفیت کم جذب در ph قلیائی به خاطر رقابت بین یون های هیدروکسیل و بار منفی یون های رنگ در مکانهای جذب میباشد. کاهش جذب رنگ در شرایط بسیار اسیدی ph( های پائین( به علت تداخل یون + H برای جذب شدن بر محل های جذب جاذب است.)33( دوز جاذب یکی از مهمترین پارامترها در فرآیند جذب است که این به واسطه نقش تعیین کننده ظرفیت جاذب برای جذب آالینده ها در سطح آن می باشد. افزایش میزان جاذب راندمان حذف رنگ را افزایش میدهد که افزایش درصد حذف رنگ با افزایش مقدار جاذب به علت افزایش مکانهای سطح جذب در دسترس میباشد) 34 (. در غلظتهای 164

9 Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 شکل 6: سینتیک های مورد بررسی: )الف( درجه اول )ب( درجه دوم )ج( ایلوویچ )د( پخش بین ذره ای 165

10 رنگ حذف در کاه کارآیی همکاران و یوسفی نادر 5 رنگ راکتیو رنگ حذف در مختلف جاذبهای جذب ظرفیت مقایسه 4: جدول منبع )mg/g( جذب ظرفیت جاذب سال Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 این که مییابد کاهش جذب ظرفیت جاذب باالی جذب مکانهای همپوشانی دلیل به میتواند امر را پدیده این همچنین )33(. باشد جاذب سطح در مولکولهای بین غلظت شیب کاهشی اثر به توان می مقدار در کاهش باعث که جاذب غلظت و رنگ میگردد جاذب وزن واحد ازای به شده جذب رنگ )31(. داد نسبت ورودی غلظت ناپیوسته جذب سیستمهای در را مهمی نقش محلول در موجود شونده جذب ماده ناشی مقاومت بر کننده غلبه محرکه نیروی عنوان به مینماید. ایفا جامد و مایع فاز بین جرم انتقال از در 5 بلک راکتیو رنگ غلظت افزایش با بنابراین راکتیو رنگ )mg/g( جذب ظرفیت ورودی محلول افزایش با حال این با یابد. افزایش شده جذب 5 بلک جذب جایگاههای کاهش و ورودی غلظت میزان ورودی RB5 رنگ های مولکول تعداد به نسبت )30(. مییابد کاهش رنگ حذف راندمان توسعه منظور به ایزوترم از حاصل اطالعات آنالیز انجام را الزم طراحی میتوان آن توسط که معادلهای ایزوترم از این بر عالوه دارد. فراوان اهمیت داد ماده واکنش چگونگی توصیف جهت میتوان جذب مقدار سازی بهینه همچنین و جاذب با شونده جذب النگمویر ایزوترم )35(. نمود استفاده جاذب کاربرد این از آمده بدست نتایج از را تفسیر مناسبترین 4 جدول در R(. 2 )0/96= میدهد ارائه پژوهش جاذبهای جذب ظرفیت بررسی از حاصل نتایج 5 بلک راکتیو رنگ حذف در شده مطالعه مختلف است. آمده )4( )31( )36( )19( - 58/82 7/94 98/33 156/51 7/ / /96 15/72 PAC فرار خاکستر راکتور در مواد غلظت و ترکیب در تغییر فاضالب و آب تصفیه مهم پارامترهای جمله از به مواد هیدرولیکی انتقال از تغییرات این باشد. می در که واکنشهایی همچنین و راکتور خارج و داخل تعریف برای میشود. ناشی میگیرد صورت راکتور است الزم آن طراحی و راکتور سیستم یک کامل راکتور در که تغییراتی میزان و تغییرات سرعت تا منظور بدین که گردد مشخص میپیوندد وقوع به مطالعه بنابراین میشود. استفاده واکنش سینتیک از که جذب سرعت بینی پیش جهت جذب سینتیک کار به است مهم فرایند سازی مدل و طراحی برای درجه سینتیک حاصله نتایج اساس بر )37(. میرود Pnicillium rstrictum استخوان زغال تورب Ambrlit IRA-458 Ambrlit IRA حاضر مطالعه شده اصالح گندم کاه 1392 تابستان / 2 شماره / 2 سال - توسعه و بهداشت مجله 166

11 Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 دو بهترین مدل برای پیش بینی سرعت واکنشهای جذب رنگ راکتیو بلک 5 توسط کاه گندم اصالح شده است. بر اساس مدل سینتیک درجه دو ثابت سرعت واکنش برابر 0/01 g/mg.min است. استفاده از کاه گندم اصالح شده برای حذف رنگ دارای محدودیتهایی نیز میباشد که یکی از این محدودیتها افزایش میزان مواد معلق در فاضالب تصفیه شده است. نتیجه گیری با توجه به هزینه بر بودن سایر روشهای حذف رنگ میتوان از کاه گندم اصالح شده به عنوان جاذبی نسبتا کارآمد و ارزان قیمت برای حذف رنگ از فاضالب نساجی استفاده نمود. تشکر و قدردانی این تحقیق با حمایت مالی معاونت تحقیقات و فن آوری دانشگاه علوم پزشکی کرمان تحت عنوان طرح پژوهشی شماره 90/51 به انجام رسیده است. ضمنا از کمیته تحقیقاتی پزشکی محیطی دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی کرمان که با تصویب این طرح راه را برای انجام این بررسی هموار نمودند Rfrncs تشکر مینماییم. 1. Birhanli A, Ozmn M. Evaluation of th toxicity and tratognity of six commrcial txtil dys using th frog mbryo tratognsis assay-xnopus. Drug Chm Toxicol 2005; 28(1): Gottlib A, Shaw C, Smith A, Whatly A, Forsyth S. Th toxicity of txtil ractiv azo dys aftr hydrolysis and dcolourisation. J Biotchnol 2003; 101(1): Crini G. Non-convntional low-cost adsorbnts for dy rmoval: a rviw. Biorsour Tchnol 2006; 97(9): Ern Z, Acar FN. Adsorption of ractiv black 5 from an aquous solution: quilibrium and kintic studis. Dsalination 2006; 194(1-3): Vijayaraghavan K, Yun YS. Biosorption of C.I. Ractiv Black 5 from aquous solution using acid-tratd biomass of brown sawd Laminaria sp. Dys Pigmnts 2008; 76(3): Fu Y, Viraraghavan T. Fungal dcolorization of dy wastwatrs: a rviw. Biorsour Tchnol 2001; 79(3): Radha KV, Rgupathi I, Arunagiri A, Murugsan T. Dcolorization studis of synthtic dys using phanrochat chrysosporium and thir kintics. Procss Biochm 2005; 40(10): Sanghi R, Bhattacharya B. Rviw on dcolorisation of aquous dy solutions by low cost adsorbnts. Coloration Tchnol 2002; 118(5): Dl W, O Nill C, Hawks FR, Pinhiro HM. Anarobic tratmnt of txtil fflunts: a rviw. J Chmical Tchnol Biotchnol 1998; 73(4): Mondal S. Mthods of dy rmoval from dy hous fflunt- an ovrviw. Environ Eng Sci 2008; 25(3): Rai HS, Bhattacharyya MS, Singh J, Bansal TK, Vats P, Banrj UC. Rmoval of dys from th fflunt of txtil and dystuff manufacturing industry: a rviw of mrging tchniqus with rfrnc to biological tratmnt. Critical Rviws Environ Sci Tchnol 2005; 35(3): Robinson T, Chandran B, Nigam P. Rmoval of dys from a synthtic txtil dy fflunt by biosorption on appl pomac and what straw. Watr Rs 2002; 36(11): Z FPvd, Villavrd S. Combind anarobic- 167

12 Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 arobic tratmnt of azo dys-a short rviw of bioractor studis. Watr Rs 2005; 39(8): Garg VK, Kumar R, Gupta R. Rmoval of malachit grn dy from aquous solution by adsorption using agro-industry wast: a cas study of prosopis cinraria. Dys Pigmnts 2004; 62(1): Wang S, Boyjoo Y, Chouib A, Zhu ZH. Rmoval of dys from aquous solution using fly ash and rd mud. Watr Rs 2005; 39(1): Prira MFR, Soars SF, Orfao JJM, Figuirdo JL. Adsorption of dys on activatd carbons: influnc of surfac chmical groups. Carbon 2003; 41(4): Annadurai G, Juang R, L D. Us of cllulosbasd wasts for adsorption of dys from aquous solutions. J Hazard Matr 2002; 92(3): McKay G, Poots VJP. Kintics and diffusion procsss in colour rmoval from fflunt using wood as an adsorbnt. J Chm Tchnol Biotchnol 1980; 30(1): Malki A, Eslami A. Isothrm and kintics of Arsnic (V) adsorption from aquous solution using modifid what straw. Iran J Halth Environ 2011; 3(4): Malki A, Zandi S, Mahvi AH. Biological adsorption of cadmium and coppr ions from aquous solutions by modifid what: chmical mthods. Sci J Kurdistan Univ Md Sci 2012; 17(2): Grluk M, Hubicki Z. Kintics, isothrm and thrmodynamic studis of ractiv black 5 rmoval by acid acrylic rsins. Chmical Eng 2010; 162(3): Elwakl KZ, Rkaby M. Efficint rmoval of ractiv black 5 from aquous mdia using glycidyl mthacrylat rsin modifid with ttrathlnpntamin. J Hazard Matr 2011; 188(1-3): Oi BC, Ibrahim S, Wang S, Ang HM. Surfactant modifid barly straw for rmoval of acid and ractiv dys from aquous solution. Biorsour Tchnol 2009; 100(18): Clscri LS, Grnbrg AE, Eaton AD. Standard mthods for th xamination of watr and wastwatr. 20th d. Washington DC: Amrican Public Halth Association; Frundlich H. Ubr di adsorption in losungn. 1 d. Lipzig: J Phys Chm; Langmuir I. Th constitution and fundamntal proprtis of solids and liquids. J Am Chm Soc 1916; 38(11): Tmkin M, Pyzhv JAV. Kintics of ammonia synthsis on promotd Iron catalysts. Acta Physiochm 1940; 12: Azizian S. Kintic modls of sorption: a thortical analysis. J Colloid Intrfac Sci 2004; 276(1): Nmr AE. Potntial of pomgranat husk carbon for Cr (VI) rmoval from wastwatr: kintic and isothrm studis. J Hazard Matr 2009; 161(1): Gulnaz O, Kaya A, Dincr S. Th rus of drid activatd sludg for adsorption of ractiv dy. J Hazard Matr 2006; 134(1-3): Iscn CF, Kiran I, Ilhan S. Biosorption of ractiv black 5 dy by pnicillium rstrictum: th kintic study. J Hazard Matr 2007; 143(1-2): Osma JF, Saravia V, Toca Hrrra JL, Couto SR. Sunflowr sd shlls: A novl and ffctiv low-cost adsorbnt for th rmoval of th diazo dy ractiv black 5 from aquous solutions. J Hazard Matr 2007; 147(3): Akar ST, Ozcan AS, Akar T, Ozcan A, Kaynak Z. Biosorption of a ractiv txtil dy from aquous solutions utilizing an agro-wast. Dsalination 2009; 249(2): Hamd BH. Grass wast: a novl sorbnt for th rmoval of basic dy from aquous solution. J Hazard Matr 2009; 166(1): Hamd BH. Evaluation of papaya sds as a novl non-convntional low-cost adsorbnt for rmoval of mthyln blu. J Hazard Matr 2009; 162(2-3): Ip AW, Barford JP, McKay G. Ractiv black dy adsorption/dsorption onto diffrnt adsorbnts: ffct of salt, surfac chmistry, por siz and surfac ara. J Colloid Intrfac Sci 2009; 337(1): Tchobanoglous G, Burton F, Stnsl D. Wastwatr nginring, tratmnt and rus. 4 d. Nw York: McGraw-Hill;

13 Journal of Halth & Dvlopmnt Vol. 2, No. 2, Summr 2013 Original Articl Rcivd: Accptd: Downloadd from jhad.kmu.ac.ir at 18: on Tusday January 29th 2019 Abstract Th Efficincy of Modifid What Brad in Ractiv Black 5 Dy Rmoval from Aquous Solutions Nadr Yousfi 1, Ali Fathizadh 2, Abdolkarim Ahmadi 3, Ahmad Rajabizadh 4, Ali Toolabi 4, Mohammad Ahmadian 4. Background: Surfac absorption using low cost matrials has bn an appropriat mthod to trat lots of industrial wastwatr. Th aim of this study was application of what brad as a low cost adsorbnt for ractiv black 5 rmoval from txtil wastwatr. Mthods: In this study, modifid what brad was usd for dy rmoval from txtil wastwatr at laboratory scal. Ctylpyridinium chlorid monohydrat (CPC) at 2.5 mmol/l was applid for modification of what brad. Th xprimnts wr conductd at batch systm and th ffcts of paramtrs such as ph, adsorbnt dos, initial dy concntration and contact tim on RB5 adsorption by modifid what brad wr studid. Rsults: According to th rsults of this study, th minimum and maximum dy rmoval fficincy wr obtaind at ph solution 1 and 7 that wr 61.54% and 83.15%, rspctivly. With incrasing contact tim and adsorbnt dos, dy rmoval fficincy incrasd. Furthrmor, by incrasing th dy initial concntration in solution, dy rmoval rat incrasd and dy rmoval fficincy dcrasd. Basd on th rsults, th Langmuir isothrm and scond ordr kintics ar th bst moduls for xplanation of RB5 adsorption onto modifid what brad. Conclusion: Considring th high cost of othr mthods in dy rmoval, modifid what brad could b usd as a rlativly fficint and low cost adsorbnt in dy rmoval from txtil wastwatr. Kywords: Adsorption, Ractiv black 5, Aquous solutions, What brad 1 - PhD Studnt, Dpartmnt of Environmntal Halth Enginring, School of Public Halth, Thran Univrsity of Mdical Scincs, Thran, Iran 2 - PhD Studnt, Rsarch Cntr for Environmntal Scincs, Isfahan Univrsity of Mdical Scincs, Isfahan, Iran 3 - MSc Studnt, Dpartmnt of Environmntal Halth, School of Public Halth, Krman Univrsity of Mdical Scincs, Krman, Iran 4 - Lcturr, Dpartmnt of Environmntal Halth, School of Public Halth, Krman Univrsity of Mdical Scincs, Krman, Iran Corrsponding Author: Mohammad Ahmadian moh.ahmadian@yahoo.com Addrss: School of Public Halth, Krman Univrsity of Mdical Scincs, Haft Bagh Alavi Highway, Krman, Iran. Tl: Fax: