دوره 9، شماره 4 - ( 6-1401 )
جلد 9 شماره 4 صفحات 512-502 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Cheraghi M, Sobhan Ardakani S, Parvizi Mosaed H, Zandipak R, Lorestani B. A comparative study on the efficiency of brick kiln ash, thermal power plant Ash and commercial activated carbon
for COD removal from domestic wastewater. J Environ Health Eng 2022; 9 (4) :502-512
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-951-fa.html
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-951-fa.html
چراغی مهرداد، سبحان اردکانی سهیل، پرویزی مساعد حسن، زندی پاک راضیه، لرستانی بهاره. مقایسه کارایی خاکستر کوره آجرپزی، خاکستر نیروگاه حرارتی و کربن فعال تجاری در حذف اکسیژنخواهی شیمیایی از فاضلاب خانگی. مجله مهندسی بهداشت محیط. 1401; 9 (4) :502-512
استاد علوم محیط‌زیست، گروه محیط‌زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران
چکیده: (840 مشاهده)
زمینه و هدف: از آنجایی که استفاده از فاضلاب با بار آلی بالا در آبیاری باغات یا سبزیکاریها مشکلات بهداشتی برای مصرفکنندگان به‌دنبال خواهد داشت، لذا، این مطالعه با هدف مقایسه کارایی خاکستر کوره آجرپزی و نیروگاه حرارتی با کربن فعال تجاری در حذف اکسیژنخواهی شیمیایی (COD) از فاضلاب خانگی انجام یافت.
روش بررسی : بهمنظور ارزیابی کارایی حذف COD از نمونه فاضلاب خانگی، تحت شرایط بهینه و به‌صورت ناپیوسته از کربن فعال تجاری، خاکستر نیروگاه حرارتی و خاکستر کوره آجرپزی استفاده و اثر متغیرهای pH، مقدار جاذب، زمان تماس و سرعت اختلاط بررسی شدند. هم‌چنین، بهمنظور تعیین مدل جذب، نتایج با ایزوترمهای لانگمویر و فروندلیخ برازش شدند.
یافته ها: نتایج نشان داد که با افزایش زمان تماس، مقدار جاذب و سرعت اختلاط، کارایی حذف COD افزایش یافته است. هم‌چنین، pH برابر با هفت بهعنوان pH بهینه برای انجام فرآیند تعیین شد. از طرفی، فرآیند جذب بر روی همه جاذبها، از ایزوترم لانگمویر تبعیت کرده و بیشینه ظرفیت جذب برای جاذبهای کربن فعال تجاری، خاکستر نیروگاه حرارتی و خاکستر کوره آجرپزی بهترتیب برابر با 0/83، 6/28 و 9/14 میلیگرم در گرم بود.
نتیجه گیری: کربن فعال تجاری یک جاذب کارآمد در حذف COD فاضلاب شناخته شد و اگرچه کارایی جاذبهای خاکستر کوره آجرپزی و نیروگاه حرارتی کمتر از کربن فعال تجاری بود، اما ارزان قیمت بودن آنها را میتوان بهعنوان یک مزیت برای استفاده بهمنظور حذف COD از فاضلاب مدنظر قرار داد.
روش بررسی : بهمنظور ارزیابی کارایی حذف COD از نمونه فاضلاب خانگی، تحت شرایط بهینه و به‌صورت ناپیوسته از کربن فعال تجاری، خاکستر نیروگاه حرارتی و خاکستر کوره آجرپزی استفاده و اثر متغیرهای pH، مقدار جاذب، زمان تماس و سرعت اختلاط بررسی شدند. هم‌چنین، بهمنظور تعیین مدل جذب، نتایج با ایزوترمهای لانگمویر و فروندلیخ برازش شدند.
یافته ها: نتایج نشان داد که با افزایش زمان تماس، مقدار جاذب و سرعت اختلاط، کارایی حذف COD افزایش یافته است. هم‌چنین، pH برابر با هفت بهعنوان pH بهینه برای انجام فرآیند تعیین شد. از طرفی، فرآیند جذب بر روی همه جاذبها، از ایزوترم لانگمویر تبعیت کرده و بیشینه ظرفیت جذب برای جاذبهای کربن فعال تجاری، خاکستر نیروگاه حرارتی و خاکستر کوره آجرپزی بهترتیب برابر با 0/83، 6/28 و 9/14 میلیگرم در گرم بود.
نتیجه گیری: کربن فعال تجاری یک جاذب کارآمد در حذف COD فاضلاب شناخته شد و اگرچه کارایی جاذبهای خاکستر کوره آجرپزی و نیروگاه حرارتی کمتر از کربن فعال تجاری بود، اما ارزان قیمت بودن آنها را میتوان بهعنوان یک مزیت برای استفاده بهمنظور حذف COD از فاضلاب مدنظر قرار داد.
واژه‌های کلیدی: خاکستر کوره آجرپزی، خاکستر نیروگاه حرارتی، کربن فعال تجاری، اکسیژن خواهی شیمیایی، فاضلاب خانگی
فهرست منابع
1. 1.Zandipak R Sobhanardakani S, Shirzadi A. Synthesis and application of nanocomposite Fe3O4@SiO2@CTAB-SiO2 as a novel adsorbent for removal of cyclophosphamide from water samples. Separation Science and Technology 2020;55(3):456-70. [DOI:10.1080/01496395.2019.1566262]
2. Manka J, Rebhun M, Mandelbaum A, et al. Characterization of organics in secondary effluents. Environmental Science & Technology 1974;8: 1017-20. [DOI:10.1021/es60097a001]
3. Andrew B, Xiaodog S, Edyvean GL, Removal of coloured organic matter by adsorption onto low cost-waste material. Water Research 1994;31;2084-92. [DOI:10.1016/S0043-1354(97)00037-7]
4. Rebhun M, Manka J. Classification of organics in secondary effluents. Environmental Science & Technology 1971;5:606-60. [DOI:10.1021/es60054a004]
5. Manjo GN, Raji C, Aniruhan TS. Evaluation of coconut husk carbon for the removal of arsenic from water. Water Research 1998;32:3062-70. [DOI:10.1016/S0043-1354(98)00068-2]
6. Poots VJP, Mackay G, Healy JJ. Removal of basic dye from effluent using wood as an adsorbent. Journal of the Water Pollution Control Federation 1978;50:926-35.
7. Ali M, Deo N. Effect of pH on adsorption process of chromium (VI) with a new low cost adsorbent". Indian Journal of Environmental Protection 1992;12:202-09.
8. Chen PH. Adsorption of organic compounds in water using asynthetic adsorbent. Environment International 1994;23:63-73. [DOI:10.1016/S0160-4120(96)00078-5]
9. Raj CP, Subha TS, Anirudhan TS. Use of chemically modified sawdust in the removal of Pb(II) ions from aqueous media. Indian Journal of Environmental Health 1997;39:230-8.
10. Mazumder SCB, Kumar K. Removal /recovery of acetic acid from wastewater by adsorption on bagasse and coconut jute carbon. Indian Journal of Environmental Health 1999;41:170-5.
11. Mazumder D, Roy B. Low cost options for treatment and reuse of municipal wastewater. Indian Journal of Environmental Protection 2000;20:529-32.
12. Piet NL, Piet MV, Lode S, et al. Direct treatment of domestic wastewater by percolation over peat, bark and wood chips. Water Research 1994;28:17-26. [DOI:10.1016/0043-1354(94)90115-5]
13. Konicki W, Pełech I, Mijowska E, et al. Adsorption of anionic dye Direct Red 23 onto magnetic multi-walled carbon nanotubes-Fe3C nanocomposite: Kinetics, equilibrium and thermodynamics. Chemical Engineering Journal 2012;210:87-95. [DOI:10.1016/j.cej.2012.08.025]
14. Wang S, Hongwei W. Environmental-benign utilization of fly ash as low- cost adsorbents. Journal of Hazardous Materials 2006;136:482-501. [DOI:10.1016/j.jhazmat.2006.01.067] [PMID]
15. Banerje S, Dastidar MG. Use of jute processing wastes for treatment of wastewater contaminated with dye and other organics. Bioresource Technology 2005;96:1919-28. [DOI:10.1016/j.biortech.2005.01.039] [PMID]
16. Srivastava VC, Deo IM, Mishra IM. Treatment of pulp and paper mill wastewater with poly alminium chloride and bagasse fly ash. Colloid Surface A 2005;260:17-28. [DOI:10.1016/j.colsurfa.2005.02.027]
17. Bhatnagar A. Removal of bromophenols from water using industrial wastes as low cost adsorbents. Journal of Hazardous Materials 2007;139:93-102. [DOI:10.1016/j.jhazmat.2006.06.139] [PMID]
18. Azizian S, Haerifar M, Bashiri H. Adsorption of methyl violet onto granular activated carbon: Equilibrium, kinetics and modeling. Chemical Engineering Journal 2009;146:36-41 [DOI:10.1016/j.cej.2008.05.024]
19. Banerjee K, Cheremisinoff PN, Cheng SL. Sorption of organic contaminants by fly ash in a single solute system. Environmental Science & Technology 1995;29:2243-51. [DOI:10.1021/es00009a014] [PMID]
20. Sarkar M, Acharya PK, Bhattacharya B. Removal characteristics of some priority organic pollutants from water in a fixed bed fly ash column. Journal of Chemical Technology and Biotechnology 2005;80(12):1349-55. [DOI:10.1002/jctb.1332]
21. Devi R, Dahiya RP. Chemical oxygen demand (COD) reduction in domestic wastewater by fly ash and brick kiln ash. Water, Air, and Soil Pollution 2006;174:33-46. [DOI:10.1007/s11270-005-9022-9]
22. Laohaprapanon S, Marques M, Hogland W. Removal of organic pollutants from wastewater using wood fly ash as a low-cost sorbent. CLEAN-Soil, Air, Water. 2010;38(11):1055-61. [DOI:10.1002/clen.201000105]
23. American Public Health Association (APHA). Standard Method for Examination of Water and Wastewater. 19th Edition. American Public Health Association. Washington D.C. 1995.
24. Bhaumik M, Maity A, Srinivasu VV, et al. Removal of hexavalent chromium from aqueous solution using polypyrrole-polyaniline nanofibers. Chemical Engineering Journal 2012;181-182:323-33. [DOI:10.1016/j.cej.2011.11.088]
25. Fernando M, Carlos P, Thais HM, et al. Adsorption of Reactive Red M-2BE dye from water solutions by multi-walled carbon nanotubes and activated carbon. Journal of Hazardous Materials 2011;192:1122-31. [DOI:10.1016/j.jhazmat.2011.06.020] [PMID]
26. Lu C, Chiu H. Adsorption of zinc(II) from water with purified carbon nanotubes. Chemical Engineering Journal 2006;61:1138-45. [DOI:10.1016/j.ces.2005.08.007]
27. Pamidimukkala PS, Soni H. Efficient removal of organic pollutants with activated carbon derived from palm shell: Spectroscopic characterisation and experimental optimization. Journal of Environmental Chemical Engineering 2018; 6(2) : 3135-49. [DOI:10.1016/j.jece.2018.04.013]
28. Song Qua B, Fei H, Shaoning Y, et al. Magnetic removal of dyes from aqueous solution using multi-walled carbon nanotubes filled with Fe2O3 particles. Journal of Hazardous Materials 2008;160: 643-7. [DOI:10.1016/j.jhazmat.2008.03.037] [PMID]
29. Wang C, Chou W, Chung M, et al. COD removal from real dyeing wastewater by electro-Fenton technology using an activated carbon fiber cathode. Desalination 2010;253:129-34. [DOI:10.1016/j.desal.2009.11.020]
30. Keyvani N. Environmental Criteria's and Standards in the Field of Human Environment. Department of the Environment of Iran Publication 2004;158 pp (In Persian).
31. Zandipak R, Sobhanardakani S, Shirzadi A. Synthesis and application of nanocomposite Fe3O4@SiO2@CTAB-SiO2 as a novel adsorbent for removal of cyclophosphamide from water samples. Separation Science and Technology 2020;55(3):456-70. [DOI:10.1080/01496395.2019.1566262]
32. Hameed BH, El-Khaiary MI. Equilibrium, kinetics and mechanism of malachite green adsorption on activated carbon prepared from bamboo by K2CO3 activation and subsequent gasification with CO2. Journal of Hazardous Materials 2008;157:344-51. [DOI:10.1016/j.jhazmat.2007.12.105] [PMID]
33. Talebzadeh F, Zandipak R, Sobhanardakani S. CeO2 nanoparticles supported on CuFe2O4 nanofibers as novel adsorbent for removal of Pb(II), Ni(II) and V(V) ions from petrochemical wastewater. Desalination and Water Treatment 2016;57(58):28363-277. [DOI:10.1080/19443994.2016.1188733]
34. Zhu HY, Fu YQ, Jiang R, et al. Adsorption removal of congo red onto magnetic cellulose/Fe3O4/ activated carbon composite: Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies. Chemical Engineering Journal 2011;173:494-502. [DOI:10.1016/j.cej.2011.08.020]
35. Ribeiro R, Fathy A, Amina A, et al. Activated carbon xerogels for the removal of the anionic azo dyes Orange II and Chromotrope 2R by adsorption and catalytic wet peroxide oxidation. Chemical Engineering Journal 2012;195-196:112-21. [DOI:10.1016/j.cej.2012.04.065]
36. Liu G, Ma J, Li X, et al. Adsorption of bisphenol A from aqueous solution onto activated carbons with different modification treatments. Journal of Hazardous Materials 2009;164(2-3):1275-80. [DOI:10.1016/j.jhazmat.2008.09.038] [PMID]
37. Mohan D, Sarswat A, Singh VK, et al. Development of magnetic activated carbon from almond shells for trinitrophenol removal from water. Chemical Engineering Journal 2011;172(2-3):1111-25. [DOI:10.1016/j.cej.2011.06.054]
38. Cheraghi M, Lorestani B, Zandipak R, et al. GO@Fe3O4@ZnO@CS nanocomposite as a novel adsorbent for removal of doxorubicin hydrochloride from aqueous solutions. Toxin Reviews 2022;41(1):82-91. [DOI:10.1080/15569543.2020.1839910]
39. Cheraghi M, Sobhanardakani S, Zandipak R, et al. Removal of Pb(II) from aqueous solutions using waste tea leaves. Iranian Journal of Toxicology 2015;9(28):1247-53.
40. Ghoochian M, Ahmad Panahi H, Sobhanardakani S, et al. Synthesis and application of Fe3O4/SiO2/thermosensitive/PAMAM-CS nanoparticles as a novel adsorbent for removal of tamoxifen from water samples. Microchemical Journal 2019;145:1231-40. [DOI:10.1016/j.microc.2018.12.004]
41. Devi R, Singh V, Kumar A. COD and BOD reduction from coffee processing wastewater using Avacado peel carbon. Bioresource Technology 2008;99:1853-60. [DOI:10.1016/j.biortech.2007.03.039] [PMID]
42. Zhang Y, Frankenberger WT. Factors affecting removal of selenate in agricultural drainage water utilizing rice straw. Science of the Total Environment 2003;305:207-216. [DOI:10.1016/S0048-9697(02)00479-5] [PMID]
43. Sobhanardakani S, Parvizimosaed H, Olyaie E. Heavy metals removal from wastewaters using organic solid waste-rice husk. Environmental Science and Pollution Research 2013;20(8):5265-71. [DOI:10.1007/s11356-013-1516-1] [PMID]
44. Sobhanardakani S, Zandipak R. Cerium dioxide nanoparticles decorated on CuFe2O4 nanofibers as an effective adsorbent for removal of estrogenic contaminants (Bisphenol A and 17-α ethinylestradiol) from water. Separation Science and Technology 2018;53(15):2339-51. [DOI:10.1080/01496395.2018.1457053]
45. Afkhami A, Saber-Tehrani M, Bagheri H. Modified maghemite nanoparticles as an efficient adsorbent for removing some cationic dyes from aqueous solution. Desalination 2010;263:240-8. [DOI:10.1016/j.desal.2010.06.065]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
