فصلنامه

زمینه و هدف: تعیین کیفیت آب ورودی و خروجی از تصفیه‌خانه‌های آب جهت افزایش استانداردهای کیفیت آب خروجی برای استفاده مصرف کنندگان از اهمیت بسزایی برخوردار است. پارس آباد در شمال استان اردبیل واقع شده و بزرگترین شهر این استان است لذا این تحقیق به علت نبود مطالعات اساسی روی این تصفیه‌خانه انجام گرفته و برخی از پارامترهای مهم را به مدت هفت سال مورد مطالعه قرار داده و راه حل‌هایی را به منظور بهبود عملکرد آن ارائه می‌دهد.

روش کار: تحقیق حاضر در بازه زمانی از سال ۱۳۸۱ تا ۱۳۸۷انجام گرفته وچهار پارامتر کل جامدات محلول، کدورت، فسفات و کلسیم در قالب۱۹۲ نمونه (۹۶ نمونه از ورودی و ۹۶ نمونه از خروجی تصفیه‌خانه) طبق روش‌های استاندارد آزمایش‌های آب و فاضلاب، مورد سنجش قرار گرفت.

یافته‌ها: :حداکثر راندمان حذف در طول هفت سال راهبری تصفیه‌خانه برای کدورت، کل جامدات محلول،  فسفات و کلسیم به ترتیب ۸/۹۹، ۱/۶ ، ۶۷/۹۲ و ۴۵/۲۸% اندازه‌گیری شد.

نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که تصفیه‌خانه مذکور با داشتن واحد صافی شنی تند قادر به حذف کدورت با راندمان حذف بالای ۸۵% با حداکثر میزان ورودی در حدود NTU ۷۰۰ بوده اما تقریبا تأثیری در حذف کل جامدات محلول و کلسیم نداشته و تفاوت معناداری از نظر آماری بین نمونه‌های ورودی و خروجی مشاهده نشد (۰۵/۰P_value>). همچنین این تصفیه‌خانه با میانگین حذف ۳۸% از فسفات ورودی، تأثیر چندانی بر حذف این یون نداشت.

زمینه و هدف: رنگ‌های آزو کاربرد فراوانی در صنایع مختلف دارند. این مواد علاوه بر پتانسیل جهش‌زایی و سرطان‌زایی برای انسان، سبب تولید محصولات جانبی سمی در محیط‌های آبی می‌شوند. در این مطالعه نانو ذرات مگنتیت پس از سنتز با آلژینات سدیم اصلاح شده و کارایی آن در جذب رنگ اسید رد ۱۸ بررسی گردید.

روش بررسی: نانو ذرات مگنتیت به روش همرسوبی شیمیایی سنتز و پس از اصلاح به عنوان جاذب جهت جذب اسید رد ۱۸مورد بررسی قرار گرفت. جهت اثبات پوشش نانو ذرات مگنتیت اصلاح شده از تست TGA استفاده شد. تأثیر پارامتر‌های pH محیط، زمان تماس، غلظت نانو ذرات و غلظت رنگ اسید رد ۱۸مورد مطالعه قرار گرفت. غلظت باقی مانده رنگ اسید رد ۱۸ با استفاده از اسپکتروفتومتر در طول موج ۵۰۸ نانومتر قرائت گردید. داده‌های حاصل با استفاده از مدل‌های ایزوترمی لانگمویر و فروند لیخ تشریح گردید.

یافته‌ها: در شرایط بهینه بهره برداری شامل ۵ pH=، زمان تماس ۳۰ دقیقه، دوز جاذب ۲/۰ گرم در لیتر و غلظت اولیه رنگ اسید رد ۱۸ ،۵۰ میلی‌گرم در لیترکارایی حذف فرایند، بیش از ۹۵% به دست آمد. همچنین این مطالعات نشان داد که الگوی جذب اسید رد ۱۸ با مدل فروندلیخ انطباق بیشتری دارد.

نتیجه‌گیری: براساس نتایج به دست آمده مشخص گردید آلژینات سدیم علاوه بر پوشش بسیار مناسب و ارزان برای نانو ذرات مگنتیت، کارایی بالایی جهت جذب رنگ اسید رد ۱۸ در زمان کوتاهی دارد.

زمینه وهدف: کروم شش ظرفیتی به عنوان یک آلاینده خطرناک از طریق پساب صنایع مختلف وارد محیط زیست می‌شود. بنابراین اتخاذ روشی مناسب در راستای حذف این آلاینده قبل از ورود به محیط امری ضروریست. هدف از این مطالعه بررسی کارایی فرآیند الکتروفنتون در حذف کروم شش ظرفیتی در حضور سیانید به عنوان مداخله گر از پساب‌های سنتتیک بوده است.   

مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی، از یک راکتوربه حجم مفید یک لیتر به همراه ۴ الکترود از جنس آهن استفاده گردید. به منظور بررسی تاثیر فرآیند، متغیرهایpH ، غلظت اولیه و باقی مانده کروم، ولتاژ، غلظت هیدروژن پراکساید و حضور سیانید به عنوان مداخله گر مورد بررسی قرار گرفتند.

یافته ها: نتایج بیانگر تاثیرگذار بودن پارامترهای مورد مطالعه، بر کارآیی فرآیند است. در حالت بهینه فرآیند که pH برابر ۳، ولتاژ برابر ۲۰ ولت و غلظت اولیه کروم برابر ۱۰۰ میلی گرم در لیتر و میزان غلظت هیدروژن پراکساید برابر ۵۰ میلی لیتر بر لیتر بوده حداکثر کارآیی فرآیند ۹۷ درصد بدست آمد. حضور سیانید در شرایط مشابه باعث کاهش کارآیی به کمتر از ۵۰ درصد شد و همچنین با تغییر پارامترها از شرایط بهینه کارآیی فرآیند به شدت کاهش پیدا نموده است.

نتیجه گیری: نتایج بیانگر کارآیی مناسب فرآیند الکتروفنتون در حذف کروم شش ظرفیتی است اما حضور آلاینده‌های دیگر مانند سیانید باعث کاهش کارآیی می‌شود که باید در کاربرد این فرآیند لحاظ گردد.

زمینه و هدف: یون آمونیوم از طریق صنایع، فاضلاب خانگی و فاضلاب کشاورزی وارد آب‌های پذیرنده می‌گردد. یون آمونیوم سمی بوده و می‌تواند باعث کاهش در میزان اکسیژن محلول در آب شده و زندگی آبزیان را به خطر بیندازد. یکی از روش‌های رایج به منظور حذف یون آمونیوم از آب و فاضلاب، تبادل یونی و جذب این یون توسط زئولیت می‌باشد. هدف از این پژوهش، دستیابی به راندمان حذف آمونیوم با استفاده از کائولین، زئولیت سنتز شده از کائولین و زئولیت مگنت شده از محیط‌های آبی می‌باشد.

مواد و روش ها: در مطالعه حاضر، آزمایشات در شرایط مختلف از دز جاذب کائولین و زئولیت سنتز شده از کائولین (g/L ۲ ،۵/۱، ۱، ۵/۰)، در محلول‌های آبی حاوی غلظت‌های مختلفی از آمونیوم ( mg/L۲۰-۱)، در زمان‌های تماس مختلف (۲۴۰-۱۰ دقیقه) و در مقدار‌های متفاوتی از pH (۱۱، ۹، ۷، ۵، ۳) مورد بهره برداری قرار گرفته است.  ویژگی‌های شیمیایی زئولیت سنتز شده از کائولین نیز با استفاده از آزمون SEM، XRD و FTIR مورد بررسی قرار گرفته است.

یافته ها: بیشترین میزان جذب آمونیوم در میزان pH برابر با ۷ و زمان ۲۴۰ دقیقه بوده است و با افزایش در غلظت اولیه آمونیوم، ظرفیت جذب افزایش یافت. البته با افزایش دز جاذب، راندمان حذف آمونیوم کاهش یافت. دز بهینه برای کائولین  g/L ۲ و برای زئولیت سنتز شده g/L ۵/۱ بوده است. داده‌های حاصل، به منظور محاسبه ایزوترم، نشان داد که ایزوترم فروندلیچ بیشترین همخوانی را داشته است. جذب آمونیوم بر روی کائولین، زئولیت سنتز شده از کائولین و زئولیت مگنت شده از سینتیک درجه دوم کاذب پیروی می‌کند.

نتیجه گیری: این مطالعه اثبات می‌کند که جذب آمونیوم بر روی کائولین، زئولیت سنتز شده از کائولین و زئولیت مگنت شده یک روش ارزان قیمت با راندمان بالا در حذف آمونیوم می‌باشد.

زمینه وهدف: طراحی مراحل آزمایش فرآیند معدنی­سازی فرمالین با طراحی ترکیبی مرکزی (CCD) باعث سهولت کار، کاهش تعداد نمونه، افزایش دقت، تعیین شرایط بهینه و تعیین برهمکنش پارامترها در طی فرآیند می­شود. این مطالعه با هدف بهینه سازی کارایی فرآیند ازن زنی کاتالیزوری در معدنی‌سازی فرمالین، با استفاده از نانوذرات Fe/MgO سنتز شده به روش سل-ژل از پساب­های سنتتیک، با مدل آماری رویه پاسخ انجام شد.

مواد و روش ها: این مطالعه تجربی، در یک محفظه واکنش نیمه پیوسته، با بهره­گیری از مدل آماری رویه پاسخ با در نظر گرفتن ۳ فاکتور موثر در مرحله آخر، pH (۹-۷)، زمان واکنش (۲۰-۱۰ دقیقه)، دوز کاتالیزور (۳/۱-۱/۱ گرم در لیتر) مورد بررسی قرار گرفت. سنتز نانوذرات توسط روش سل-ژل انجام شد. نتایج بدست آمده با نرم افزارDesign Expert ۷,۰.۱ مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

یافته­ها: نتایج نشان داد که فرآیند، تحت تاثیر پارامترهای مورد مطالعه است و با تغییر هر یک از پارامترها بر روی کارایی فرآیند و سایر پارامترها تاثیرگذار است. در شرایط بهینه پیش بینی شده برای فرآیند، ۵۱/۸۶ درصد کارایی تجزیه بدست آمد. شرایط بهینه شامل pH برابر ۸۲/۸، زمان واکنش ۲۰ دقیقه و دوز کاتالیزور برابر ۳/۱ گرم در لیتر بود. ضریب همبستگی(R^۲) برای فرآیند ۹۱/۰ تعیین شد.

نتیجه­گیری: استفاده از مدل آماری باعث کاهش تعداد آزمایشات، افزایش دقت و پیش بینی فرآیند شد. فرآیند ازن زنی کاتالیزوری دارای قابلیت حذف فرمالین با راندمان بالا می­باشد و به عنوان فرآیند دوستدار محیط زیست شناخته شده است.

مقدمه و هدف: ثبات و پایداری ترکیبات مصنوعی نوظهوری همچون دی­متیل­ فتالات موجب افزایش روزافزون غلظت آنها در محیط زیست و چرخه مواد غذایی و ایجاد مخاطرات بهداشتی شده است. بنابراین دستیابی به روش­های مؤثر و کارآمد جهت حذف این آلاینده­ها از دغدغه­های محققین محیط زیست می­باشد. این پژوهش با هدف بررسی کارایی فرآیند فنتون هتروژن با نانوذرات آهن صفر در حذف دی­متیل­ فتالات از محیط­های آبی انجام شده است.

مواد و روش­ها: مطالعه تجربی حاضر در مقیاس آزمایشگاهی، در راکتور با جریان منقطع انجام شد و کارایی فرآیند فنتون هتروژن با بررسی تأثیرتغییرات پارامترهای عملیاتی زمان واکنش (۵ تا ۱۲۰ دقیقه)، pH (۲ تا۱۰)، غلظت پراکسید هیدروژن (۰۱/۰ تا ۱ میلی­مول بر لیتر)، میزان نانوذرات آهن صفر (۰۱/۰ تا ۵/۰ گرم بر لیتر) و غلظت اولیه دی­متیل فتالات (۲ تا ۵۰ میلی­گرم بر لیتر) مورد مطالعه قرار گرفت. سپس تأثیر هر یک از عوامل فنتون هتروژن در حذف دی­متیل فتالات تعیین شد.

یافته­ها: نتایج حاصل نشان داد بیشترین کارایی فرآیند فنتون هتروژن در حذف دی­متیل فتالات در ۴pH= می­باشد. همچنین در شرایط بهینه پارامترهای مؤثر بر واکنش شامل غلظت پراکسید هیدروژن ۱/۰ میلی­مول بر لیتر، مقدار نانوذرات آهن صفر ۰۵/۰ گرم بر لیتر، غلظت اولیه ۲ میلی­گرم بر لیتر آلاینده و زمان تماس ۶۰ دقیقه، میزان حذف دی‌متیل فتالات برابر ۸/۹۲ درصد تعیین شد. 

نتیجه­گیری: براساس نتایج حاصل شده، فرآیند فنتون هتروژن با نانوذرات آهن صفر، کارایی مطلوبی در حذف دی­متیل فتالات از محیط­های آبی دارد و می­تواند به عنوان یک روش مؤثر و کم هزینه در حذف ترکیبات مشابه مد نظر قرار گیرد.

مقدمه و هدف: ثبات و پایداری ترکیبات مصنوعی نوظهوری همچون دی­متیل­فتالات، موجب افزایش روزافزون غلظت آنها در محیط زیست و چرخه غذایی و ایجاد مخاطرات بهداشتی شده است. بنابراین دستیابی به روش­های مؤثر و کارآمد جهت حذف این آلاینده­ ها، از دغدغه­های محققین می­باشد. این پژوهش با هدف بررسی کارایی فرآیند فنتون هتروژن با نانوذرات آهن صفر در حذف دی­متیل­فتالات از محیط­های آبی انجام شده است.

مواد و روش­ها: مطالعه تجربی حاضر در مقیاس آزمایشگاهی، در راکتور با جریان منقطع انجام شد. تأثیر تغییرات پارامترهای عملیاتی همچون زمان واکنش (۵ تا ۱۲۰ دقیقه)، pH (۲ تا۱۰)، غلظت پراکسید هیدروژن (۰۱/۰ تا ۱ میلی­مول بر لیتر)، دز نانوذرات آهن صفر (۰۱/۰ تا ۵/۰ گرم بر لیتر) و غلظت اولیه دی­متیل فتالات (۲ تا ۵۰ میلی­گرم بر لیتر) به صورت یک متغیر در هر لحظه (One at a time) بررسی شد. سپس تأثیر هریک از عوامل فنتون هتروژن در حذف دی­متیل فتالات تعیین شد.

یافته­ها: نتایج حاصل نشان داد بیشترین کارایی فرآیند فنتون هتروژن در حذف دی­متیل فتالات در ۴pH= می­باشد. همچنین در غلظت پراکسید هیدروژن ۱/۰ میلی­مول بر لیتر، دز نانوذرات آهن صفر ۰۵/۰ گرم بر لیتر، غلظت اولیه ۲ میلی­گرم بر لیتر آلاینده و زمان واکنش ۶۰ دقیقه، میزان حذف دی­متیل فتالات برابر ۸/۹۲ درصد تعیین شد.

نتیجه­ گیری: براساس نتایج حاصل فرآیند فنتون هتروژن با نانوذرات آهن صفر کارایی مطلوبی در حذف دی­متیل فتالات از محیط­های آبی داشته و می­تواند به عنوان یک روش مؤثر و کاربردی در حذف ترکیبات مشابه از فاضلاب‌های صتعتی مد نظر باشد. 

زمینه و هدف: حضور باقیمانده آنتی بیوتیک ها در محیط زیست امروزه به عنوان یکی از نگرانی های جهانی مطرح شده است و لزوم کنترل تخلیه آنها نیز بعنوان امری اجتناب ناپذیر مطرح شده است. این تحقیق، با هدف بررسی کارایی فرآیند تلفیقی شبه فنتون (UV/H_۲O_۲/nZVI) جهت تجزیه آنتی بیوتیک تتراسایکلین از محیط های آبی صورت گرفت.

مواد و روشها: این تحقیق یک مطالعه تجربی بود که در مقیاس آزمایشگاهی و در دمای محیط انجام گرفت. برای این منظور، فاضلاب سنتتیک در ۴ غلظت ۴۵-۳۰-۱۵ و ۶۰ میلی گرم در لیتر از محلول ۵۰۰ میلی گرم در لیتر محلول مادر تهیه گردید و در ادامه، تاثیر تغییرات غلظت پراکسید هیدروژن، نانو ذرات آهن صفر، آنتی بیوتیک تتراسایکلین، pH، شدت پرتو فرابنفش و زمان تماس ارزیابی و شرایط بهینه برای هر یک از پارامترها با روش یک عامل در زمان تعیین گردید. در پایان نیز غلظت خروجی آنتی بیوتیک تتراسایکلین توسط دستگاه  UV-HPLCو تغییرات COD  آنالیز گردید.

یافته ها: نتایج نشان داد که راندمان حذف آنتی بیوتیک تتراسایکلین در شرایط بهینه و در غلظت های ۴۵-۳۰-۱۵ و ۶۰ میلی گرم در لیتر به ترتیب ۸۵-۹۴-۱۰۰ و ۷۸ درصد و میزان حذف COD، ۴/۳۵-۵۸/۵۵-۳/۶۰ و ۸۵/۳۳ درصد است.

نتیجه گیری: یافته های تحقیق نشان دهنده کارایی مـوثر فرآیند شبه فنتون در حضور نانو ذرات آهن صفر و پرتو فرابنفش در حـذف فاضـلاب حـاوی آنتی بیوتیک تتراسایکلین می باشد. همچنین کارایی این روش در حذف سایر آنتی بیوتیک های مقاوم به تصفیه بیولوژیکی نیز می تواند مورد بررسی قرار گیرد.

زمینه و هدف: زایلن یکی از انواع ترکیبات آلی فرار است که باعث اختلال در سیستم عصبی مرکزی و مشکوک به سرطانزایی می باشد. نگرانی در مورد مواجهه شغلی با ترکیبات آلی فرار  افزایش یافته است. بنابراین قبل از تخلیه به محیط زیست، بایستی از جریان هوای آلوده تصفیه شوند.

روش بررسی: پژوهش حاضر از نوع تجربی و در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است. راکتور مورد استفاده دارای پمپ هوا، فیلتر ترکیبی زغال فعال وسیلیکاژل، پمپ تزریق سرنگی، دستگاه مولد ازن، مخزن شیشه ای بود. آنالیز نمونه ها با روش ۱۵۰۱ Niosh Manual Analytic Method  با استفاده از دستگاه گازکروماتوگراف مجهز به آشکارساز یونش شعله ای انجام شد و عملکرد فرآیندازن زنی کاتالیزوری، ازن زنی ساده، پامیس اصلاح شده در حذف غلظت های مختلف زایلن از جریان هوای آلوده در شرایط یکسان با هم مقایسه شد.

نتایج: نتایج نشان دادکه در ازن زنی کاتالیزوری ، زمان اشباع بستر با افزایش غلظت از  ppm۵۰ به ppm ۲۰۰ ، از ۱۲ ساعت به ۸ ساعت کاهش می یابد. در حالیکه زمان اشباع بستر برای سیستم جذب برروی پامیس اصلاح شده  بین ۹ تا ۵ ساعت بوده است. هم چنین کارایی بستر جاذب پامیس اصلاح شده و ازن زنی کاتالیزوری با افزایش غلظت زایلن در ورودی راکتور کاهش می یابد.

نتیجه‌گیری: باتوجه به عملکرد فرآیند ازن زنی کاتالیزوری وافزایش راندمان حذف زایلن در مقایسه با فرآیند ازن زنی ساده و سیستم جاذب پامیس اصلاح شده این فرآیند به عنوان روشی نویدبخش و جایگزین سیستم های رایج حذف ترکیبات آلی فرار پیشنهاد می گردد.

مقدمه: فورفورال یک ترکیب آلی آروماتیک حلقوی بوده که از طریق صنایعی هم چون پتروشیمی، خمیر سازی، داروسازی، غذایی و غیره تولید و به محیط‌زیست واردشده است. ازجمله روش‌های مؤثر در حذف این آلاینده روش‌های اکسیداسیون پیشرفته مانند ازن زنی همراه با کاتالیزور می‌باشد. هدف از انجام این پژوهش بررسی کار آیی فرایند ازن زنی توأم با کاربرد پر سولفات در حذف فورفورال از محیط‌های آبی بوده است.

مواد و روش‌ها: این مطالعه تجربی، در رآکتور نیمه‌پیوسته به حجم یک لیتر انجام پذیرفت و تأثیر متغیرهای غلظت فورفورال (۳۰- ۵ میلی‌گرم در لیتر)، دوز پر سولفات (۱۵-۴میلی مولار)، pH (۱۱-۳)، زمان واکنش (۳۵-۰ دقیقه) در دوز ازن ۱گرم در دقیقه موردبررسی قرار گرفت. همچنین به‌منظور اطمینان از کارایی فرآیند از شرایط بهینه غلظت  COD مورد اندازه‌گیری قرار گرفت.

یافته‌ها:  نتایج حاصل از تحقیق نشان می‌دهد که در  ۳pH= ، دوز پر سولفات  برابر ۱۲ میلی مولار، دوز ازن برابر ۱ گرم در دقیقه و غلظت اولیه فورفورال برابر ۵ میلی‌گرم در لیتر،  کار آیی حذف فورفورال و COD به ترتیب ۳۴/۹۳درصد و ۷۰درصد بوده است.

نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد، فرآیند ازن/ پر سولفات، می‌تواند یک فرآیند مناسب در راستای حذف ترکیبات آلی آروماتیک و حلقوی ازجمله آلاینده موردنظر می‌باشد.