نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری گروه مهندسی آب، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
چکیده
در دسترس بودن آب سالم و پاک از مهمترین مسائل پیش روی بشر است. آلودگی آبهای زیرزمینی و سطحی به نیترات در بسیاری از مناطق جهان، مشکلی جدی به شمار میرود. این پژوهش با هدف بررسی امکان استفاده از نانوجاذب کاه و کلش گندم بهعنوان نوعی جاذب ارزانقیمت و مقرونبهصرفه در حذف نیترات از محلولهای آبی صورت گرفت. در این تحقیق اثر عواملی مانند pH، جرم جاذب، زمان تماس و غلظت اولیۀ نیترات آزمایش شد. همچنین بهمنظور بررسی کارایی این جاذب و استفاده از آن در آزمایشهای ناپیوسته، آزمایشهای واجذب انجام گرفت. از مدلهای سینتیک شبه مرتبۀ اول لاگرگرن و سینتیک شبه مرتبۀ دوم هوو برای بررسی فرایند جذب استفاده شد. همچنین با استفاده از مدلهای ایزوترم فروندلیچ و لانگمیر، دادههای جذب تعادلی تجزیهوتحلیل شد. با توجه به نتایج بهدستآمده، pH بهینۀ جذب برای این جاذب، 5 و زمان تعادل برای آن، 30 دقیقه بهدست آمد. افزایش مقدار جاذب در ابتدا سبب افزایش جذب نیترات شد. افزایش مقدار کاه و کلش گندم به بیش از 0/5گرم تأثیری بر کارایی جذب بیشتر نیترات نداشت. با افزایش غلظت اولیۀ نیترات بازده حذف یون نیترات توسط نانوجاذب کاه و کلش گندم کاهش یافت. براساس نتایج بهدستآمده فرایند جذب از مدل سینتیک شبه مرتبۀ دوم هوو تبعیت کرد و دادههای جذب با ایزوترم فروندلیچ مطابقت بیشتری داشت. بنابراین میتوان گفت نانوجاذب کاه و کلش گندم بهمنزلۀ جاذب مناسب و مقرونبهصرفه با حداقل تکنولوژی در حذف نیترات کاربرد دارد.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Investigation of Nitrate Removal from Aqueous Solutions by Nano Adsorbent of Wheat Straw
نویسندگان [English]
1 Ph.D. Candidate, Department of Water engineering, Faculty of Agriculture, Razi University, Kermanshah, Iran
2 Assistant Professor, Department of Water engineering, Faculty of Agriculture, Razi University, Kermanshah, Iran
چکیده [English]
The availability of safe and clean water is one of the most important issues facing human beings. Groundwater and surface water pollution with nitrate is a serious problem in many parts of the world. The aim of this study was to investigate the possibility of using wheat straw nano adsorbent as an inexpensive and cost-effective adsorbent in the removal of nitrate from aqueous solutions. In this study, the effect of factors such as pH, adsorbent mass, contact time, and initial nitrate concentration was tested. In order to evaluate the efficiency of the adsorbent studied and its application in discontinuous tests, desorption tests were performed. Lagergren Pseudo-first-order kinetics model and Ho Pseudo-second-order kinetics model were used to study the adsorption process. In addition, equilibrium adsorption data were analyzed using Freundlich and Langmuir isotherm models. According to the obtained results, the optimal pH adsorption and the equilibrium time for the studied adsorbent were respectively 5 and 30 minutes. The amount of adsorbent showed a direct relationship with nitrate uptake. Increasing the amount of wheat straw by 0.5 gr had no significant impact on the efficiency of nitrate uptake. With increasing initial nitrate concentration, the removal efficiency of the nitrate ion by wheat adsorbent decreased. Based on the results, the adsorption process followed the Pseudo-second-order kinetics model Ho, and the adsorption data were more consistent with the Freundlich isotherm model. Therefore, it can be stated that wheat straw nano adsorbent can be recommended as a suitable and inexpensive absorbent with the least technology in nitrate removal.
کلیدواژهها [English]