مشخصه يابي و توليدكربن فعال از لجن نفتي به منظور جذب فلزات سنگين از فاضلاب
چكيده:
اين مطالعه با هدف مشخصهيابي و توليد جاذبهاي كربني از لجن نفتي مخازن ذخيره سوختهاي سنگين شركت پالايش نفت اصفهان انجام گرفت. جاذب كربني بدون فعالسازي به وسيله كربونيزاسيون در دماي 600 درجه سانتيگراد به مدت 1 ساعت در اتمسفر نيتروژن و كربن فعال طي يك مرحله به وسيله فعالسازي شيميايي با هيدروكسيد پتاسيم و شرايط كربونيزاسيون مشابه با جاذب كربني توليد گرديد. جهت بررسي ويژگيهاي جاذبهاي كربني توليد شده آزمايشهاي مختلفي از جمله غلظت فلزات سنگين، آبشويي، تصويربرداري ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، طيفسنجي مادون قرمز با تبديل فوريه (FT-IR) و سطح ويژه (BET) بر روي آنها انجام گرديد. آزمايشهاي آبشويي فلزات سنگين با استفاده از دو روش آب مقطر و سميت TCLP نشان داد كه غلظت فلزات سنگين در محدوده مجاز استانداردهاي معرفي شده هستند. سطح ويژه در جاذب كربني توليد شده بدون فعالسازي و كربن فعال به ترتيب 6/3 و 9/304 مترمربع برگرم بدست آمد. بنابراين، فعالسازي با هيدروكسيد پتاسيم توانسته به ميزان چشمگيري سطح ويژه و ساختار حفرهاي را افزايش دهد. آزمايشهاي جذب سطحي كادميوم به صورت ناپيوسته با استفاده از روش طراحي آزمايش تاگوچي و بررسي اثر چهار عامل غلظت اوليه كادميوم، ميزان جاذب، زمان تماس و pH در چهار سطح انجام گرفت. براي جذب كادميوم توسط جاذب كربني توليد شده بدون فعالسازي، غلظت اوليه و براي كربن فعال، ميزان جاذب بيشترين تأثير را بر ميزان جذب داشتند. براي جذب كادميوم توسط جاذب كربني توليد شده بدون فعالسازي، pH اوليه محلول و براي كربن فعال، زمان تماس تأثير كمتري را در فرآيند جذب نشان دادند. در شرايط بهينه، كارايي جذب كادميوم توسط جاذب كربني توليد شده بدون فعالسازي و كربن فعال به ترتيب 7/77 و 2/98 درصد بدست آمد كه نشاندهندهي درصد بالاي جذب كادميوم است. بررسي همدماهاي جذب نشان داد كه جذب كادميوم توسط جاذب كربني توليد شده بدون فعالسازي و كربن فعال به ترتيب با همدماي فروندليچ و همدماي ردليچ- پترسون مطابقت بيشتري دارد. نتايج آزمايشهاي ستوني نشان داد كه هر دو جاذب كربني از قابليت احياء بالايي با اسيد نيتريك برخوردار هستند. هر دو جاذب كربني كارايي خوبي را در جذب كادميوم از نمونه پساب صنعتي نشان دادند. جاذبهاي توليد شده داراي قابليت جذب قابل مقايسه با نمونههاي كربن فعال تجاري وارداتي و داخلي هستند.
