کارایی زئولیت طبیعی در حذف فلزات سنگین سرب، کادمیوم و کبالت با استفاده از ستون جذب بستر ثابت در آبخوان ورامین (ایران، استان تهران)

در چند دهه اخیر آلودگی ناشی از فلزات سنگین در منابع آب زیرزمینی به عنوان یک مشکل عمده زیست محیطی شناخته شده است. در این پژوهش به منظور بررسی توانایی زئولیت کلینوپتیلولیت به عنوان یک جاذب کم هزینه برای حذف یون های فلزات سنگین سرب، کادمیوم و کبالت در منطقه ورامین، که دارای غلظت بالاتر نسبت به حدمجاز شاخص های استاندارد شرب هستند، در سیستم های جذب پیوسته مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی ویژگی های مواد جاذب، تشخیص ساختار بلوری، جنس و درصد کانی ها و بررسی غلظت عناصر، آزمایش های طیف سنجی پرتو ایکس، طیف سنجی فلوئورسانس پرتو ایکس، طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت شده القایی، استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی و آنالیز برونر، امت و تلر جهت بررسی میزان تخلخل و سطح ویژه مواد، انجام گردید. مطالعات جذب تعادلی با استفاده از آزمایش های ناپیوسته برای تجزیه و تحلیل ظرفیت جذب کلینوپتیلولیت انجام شد. مدل های جذب لانگمویر و فروندلیخ بر داده ها برازش یافت و تاثیر غلظت اولیه محلول درpH  مختلف با استفاده از آزمایش های جذب تعیین و برای اعتبارسنجی داده های اندازه گیری شده، از پارامترهای آماری برازش مانند ریشه میانگین مربع خطا و ضریب رگرسیون استفاده گردید و مدل لانگمویر برازش بهتری با داده های جذب عناصر فوق نشان داد. در انجام آزمایش های پیوسته، ارتفاع لایه ثابت کلینوپتیلولیت ۴۰ سانتی متر، قطرستون ۴ سانتی متر و اندازه ذرات ۴۲/۰ تا ۸۴/۰ میلی متر و همچنین نرخ حجمی جریان ۶۵/۱ میلی لیتر بر دقیقه در نظر گرفته شد. منحنی های رخنه ترسیمی با داده های آزمایشگاهی با مدل های توماس و یون نلسون دارای تطابق بالایی بودند. این تحقیق نشان می دهد که کلینوپتیلولیت می تواند یک جاذب موثر برای حذف فلزات سنگین مانند سرب، کادمیوم و کبالت باشد. و دارای پتانسیل مناسب برای توسعه رویکردهای جدید تصفیه آب زیرزمینی آلوده در محل و حذف فلزات سنگین می باشد.

Keywords:

آزمایش های ستون و پیمانه ای , ایزوترم های جذب , فلزات سنگین , کلینوپتیلولیت و منحنی رخنه