فصلنامه

زمینه و هدف: روش‌های الکتروشیمیایی به عنوان یکی از فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته به طور موثری برای تجزیه مواد آلی در محلول‌های آبی استفاده شده است. در این مطالعه کارایی روش الکتروفنتون با کاربرد الکترود آهن در تجزیه فنل مورد مطالعه قرار گرفت. روش بررسی: در این مطالعه، یک راکتور منقطع الکتروفنتون در مقیاس آزمایشگاهی مجهز به 4 الکترود و منبع برق مستقیم به منظور حذف فنل مورد استفاده قرار گرفت. تاثیر پارامتر‌های بهره‌برداری نظیر: pH، ولتاژ، غلظت (پراکسید هیدروژن) H₂O₂، غلظت اولیه فنل، و زمان بهره‌برداری بررسی شد. در این مطالعه H₂O₂ به صورت دستی به راکتور اضافه شد، در صورتی‌که الکترود آند آهن به عنوان منبع یون فرو استفاده شد. یافته‌ها: نتایج مطالعات نشان داد در این فرآیند، pH اولیه محلول، غلظت اولیه H₂O₂ و ولتاژ کاربردی بیشترین تاثیر را در کارایی حذف فنل داشته است، به طوری که 87 % از فنل بعد از min 15 در pH 3، ولتاژ V 26 و H₂O₂ mg/L 100 حذف شد. با افزایش pH کارایی حذف فنل کاهش یافت، به طوری در pH برابر 10، بعد از min 15 کارایی 11 % بدست آمد. برای حذف 99/99 % فنل در pH برابر 3، غلظت mg/L 100 از H₂O₂ و ولتاژ V 26 به min 60 زمان نیاز بود. نتیجه‌گیری: فرآیند الکتروفنتون با کاربرد الکترودهای آهن می‌‌تواند فرآیندی امیدوار کننده برای تجزیه فنل و تصفیه فاضلاب‌‌های صنعتی باشد.

زمینه و هدف: فاضلاب تولیدی خمیرمایه مخلوط پیچیده‌ ای است و دارای اکسیژن مورد نیاز شیمیایی(COD) بالا، رنگ تیره، نیتروژن بالا، سولفات بالا و آلاینده های غیر قابل تجزیه بیولوژیکی است. فاضلاب رها شده از این صنعت به علت وجود ترکیبات رنگی مقاوم به تجزیه و محلول به نام ملانوئیدین ها منبع اصلی آلودگی آب و خاک است. هدف این تحقیق بررسی کارایی اکسیداسیون پیشرفته با استفاده از فرآیند فنتون برای حذف COD و رنگ فاضلاب خمیرمایه است. روش بررسی: این تحقیق یک مطالعه تجربی- آزمایشگاهی است. در این مطالعه اثر زمان واکنش، دوز پراکسید هیدروژن و Fe ⁺² برای حذف COD و رنگ فاضلاب خمیرمایه مورد آزمایش قرارگرفت. نمونه مورد استفاده برای این مطالعه، پساب خمیرمایه خروجی از واحد جداکننده 2 با COD و رنگ با غلظت های اولیه به ترتیب mg/L 5300 وpt-co 6950 بود. در این تحقیق برای به دست آوردن شرایط بهینه بهره برداری فرآیند، از آنالیز تاگوچی استفاده گردید. آزمایشات در 5 مرحله و در زمان‌های min 60،45،30،15 و 75 و با غلظت های پراکسید هیدروژن (M 0/02، 0/04، 0/06 ،0/08 و 0/1)، غلظت های Fe²⁺ 0/01 ، 0/02، 0/03، 0/04، 0/05M)) در pH برابر با 3 انجام گرفت. شرایط بهینه متغیرهای زمان واکنش، دوز پراکسید هیدروژن و Fe ⁺² با آزمایش جارتست تعیین شد. یافته‌ها: بر اساس نتایج حاصل از روش تاگوچی و آنالیز نسبت S/N، بهترین نسبت مقدار پراکسید هیدروژن به آهن (II) برای حذف حداکثر COD و رنگ، mol 0/08 به mol 0/04 در pH برابر 3 و زمانmin 30 حاصل شد. در این شرایط حداکثر راندمان حذف برای COD و رنگ به ترتیب 0/4± 63٪ و 0/5± 69٪ بود. نتایج نشان داد که با افزایش زمان واکنش، تغییر محسوسی در راندمان حذف مشاهده نمی گردد. نتیجه‌گیری: می‌توان چنین نتیجه گیری نمود که روش اکسیداسیون فنتون می تواند به عنوان گزینه‌ای مناسب به هنگام طراحی و انتخاب روش حذف رنگ و COD فاضلاب به منظور تصفیه فاضلاب‌های قوی صنعتی همچون فاضلاب صنعت خمیرمایه به عنوان پیش تصفیه با موفقیت بکار گرفته شود.

زمینه و هدف: حضور مواد آلی طبیعی(NOM ) برروی کیفیت آب مانند رنگ، بو و مزه تاثیر می‌گذارد، حضور این مواد در آب باعث گرفتگی فیلترها و غشاها و در نتیجه کاهش راندمان فرایندهای تصفیه پیشرفته آب می‌شود، همچنین به علت واکنش با ضدعفونی کننده‌ها و تولید محصولات جانبی برای سلامتی انسان مضر است. نانوذرات اکسیدآهن به عنوان یک جاذب‌ موثر برای حذف آلاینده‌ها از محیط آبی مطرح هستند. در این تحقیق به منظور افزایش پایداری و پراکندگی بیشتر این نانوذرات از پوشش سیلیس استفاده شد و توانایی آن در جذب اسیدهیومیک از آب مورد بررسی گرفت. روش بررسی: نانوذرات اکسید آهن به روش هم‌ترسیبی تهیه شد، سپس با افزودن تترا اتوکسی سیالان نانوذرات حاصله با سیلیس پوشش داده شدند. مشخصات فیزیکی آنها توسط‌ میکروسکوپ الکترونی و دستگاه پراش اشعه X تعیین گردید. در مرحله بعد آزمایشات جذب شامل تعیین pH و زمان تماس بهینه در محدوده 12-3 و min 240-5 انجام شد، سینتیک جذب با توجه به زمان‌های مختلف جذب اسیدهیومیک تعیین شد، سپس با استفاده از نتایج تاثیر غلظت‌های مختلف جاذب، غلظت‌های مختلف اسیدهیومیک، ایزوترم‌های فروندلیچ و لانگمیر تعیین شدند. یافته‌ها: بررسی ‌مورفولوژی سطح جاذب نشان داد که نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده شده با سیلیس دارای اندازه حدود nm 130-30 بود. pH معادل 10/5، و زمان تماس min 90 به عنوان شرایط بهینه برای حذف اسیدهیومیک توسط نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده شده با سیلیس بود. و حداکثر ظرفیت جذب اسیدهیومیک توسط نانوذرات اکسیدآهن پوشش داده با سیلیس 192/30 بوده است. بررسی روابط ایزوترم حاصل از تاثیر غلظت‌های مختلف جاذب بر غلظت‌های مختلف اسیدهیومیک نشان داد حذف اسید هیومیک توسط نانوذرات اکسید آهن پوشش داده شده با سیلیس از مدل لانگمیر(90/R²>0 )و سینتیک آن از مدل شبه درجه دوم(98/R²>0 )پیروی می‌کند. نتیجه‌گیری: نانوذرات اکسید آهن پوشش داده شده با سیلیس به علت داشتن جایگاه‌های جذب فراوان، خاصیت مغناطیسی و قابلیت جداسازی توسط آهنربا، و تولید ارزان قیمت می‌تواند به عنوان یک جاذب کارآمد در حذف اسیدهیومیک از آب آشامیدنی به کار رود.

زمینه و هدف: صنایع متعددی از قبیل نساجی، چرم، دباغی، پلاستیک و کاغذ مقادیر زیادی فاضلاب حاوی رنگ­ های مصنوعی تولید می­ نمایند که اغلب این رنگ ­ها سمی و سرطان‌زا بوده و در صورت تخلیه به محیط باعث ایجاد مشکلات بهداشتی و زیست­ محیطی فراوانی می ­شوند. این مطالعه با هدف بررسی حذف رنگ راکتیو قرمز 120 از محلول­ های آبی بوسیله زئولیت طبیعی اصلاح شده با سورفکتانت انجام شد. روش بررسی: زئولیت سمنان، با الک‌های استاندارد ASTM در اندازه mm 0/2 - 0/3 دانه­ بندی و سپس با سورفکتانت کاتیونی اصلاح گردید. در این مطالعه، پارامترهای زمان تماس، غلظت اولیه رنگ راکتیو قرمز 120، pH، مقدار جاذب در مقیاس آزمایشگاهی بصورت ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. غلظت رنگ در نمونه­ ها با استفاده از اسپکتروفتومتر در طول موج nm 537 اندازه­ گیری شد. برای تعیین ایزوترم و سینتیک جذب آلاینده، داده ­ها با استفاده از دو مدل ایزوترمی لانگمیر و فروندلیچ و مدل­ های سینتیکی شبه درجه اول و دوم آنالیز شدند. یافته ­ها: بررسی‌های جذب نشان داد که میزان جذب رنگ راکتیو قرمز 120 با افزایش غلظت اولیه رنگ و زمان واکنش و کاهش پارامترهای pH و جرم جاذب، افزایش می­ یابد. جذب رنگ پس ازmin 90 به تعادل می­ رسد و با افزایش غلظت از 25 به mg/L 100، میزان جذب از 2/47 به mg/g 5/1 افزایش می­ یابد. مقادیر ظرفیت جذب رنگ درpH  3، 5، 7و 9 به ترتیب 4/68، 4/59، 4/52 و mg/g 3/69 است. با افزایش دوز جاذب از 1/4 به g 3 در غلظت ثابت mg/L 75 ، مقدار آلاینده جذب شده در واحد جرم جاذب از 5/21 به mg/g 2/45 کاهش یافته است. نتایج مطالعات ایزوترم و سینتیک جذب نیز نشان داد که داده ­های حاصل از ایزوترم جذب لانگمویر (0/9814 = R²) و سینتیک شبه درجه دوم (0/98 < R² ) تبعییت می­ کنند. نتیجه ­گیری: نتایج این تحقیق نشان می ­دهد که زئولیت ایرانی اصلاح شده با سورفکتانت در مقایسه با زئولیت­ های دیگر نقاط دنیا، قابلیت خوبی در حذف رنگ راکتیو قرمز 120 دارد. با توجه به ارزان، در دسترس بودن و سادگی اصلاح، می ­توان این زئولیت را جهت حذف رنگ از فاضلاب صنایع بکار برد.

زمینه و هدف: دفع ترکیبات داروئی به محیط زیست به عنوان آلاینده‌های نو ظهور، نگرانی قابل توجهی ایجاد کرده و استفاده از روش‌های جدید تصفیه فاضلاب جهت حذف این ترکیبات ضروری بنظر می‌رسد. مطالعه حاضر درصدد بررسی میزان تاثیر بازدارندگی داروی مترونیدازول قبل و بعد از تصفیه با استفاده از فرایند UV254/H₂O₂ بر فعالیت متان‌سازی ویژه جرم زیستی بی‌هوازی است. روش بررسی: تعداد 14 آزمایش هضم بی‌هوازی به روش ناپیوسته قبل و پس از کاربرد فرایند UV254/H₂O₂ در راکتورهای mL500 که 30% جرم زیستی بی‌هوازی و 70% سوبستره بوده، انجام شد. تکنیک مورد استفاده در این مطالعه روش جابجایی مایع بود. مدت هر آزمایش در حدود10 تا 17روز به طول انجامید. یافته‌ها: میزان بیومتان تجمعی در غلظت‌های 1، 5، 10، 25، 50 و mg/L 100 داروی مترونیدازول بترتیب 34/04، 95/12، 100/86، 3/28، 27/88 وmL 6/97 اندازه‌گیری شد. این میزان با کاربرد فرایند پیش تصفیه به مدت min 60 در غلظت‌های 25، 50 و mg/L80 بترتیب 800/73، 243/54 و mL 10/66 و در مدت زمان min90 در غلظت‌های 80، 120 و mg/L150 بترتیب تولید بیومتان به میزان 377/2، 380/48 و mL63/14 مشاهده شد. نتیجه‌گیری: داروی مترونیدازول در غلظت‌های مختلف بر کارایی هاضم‌های بی‌هوازی اثر بازدارندگی دارد و بنابراین نیاز به یک روش پیش تصفیه موثر برای کاهش این اثر مورد نیاز است. فرایند UV254/H₂O₂روشی موثر برای تجزیه و تبدیل مترونیدازول به ترکیبات ساده‌تر و قابل تجزیه بیولوژیکی بیشتر برای مصرف باکتری‌های بی‌هوازی و در نتیجه افزایش بیوگاز تولیدی در هاضمها است.

زمینه و هدف: تخلیه بیش از حد مواد خطرناک همچون ترکیبات نیتروژن‌دار و ترکیبات آلی به محیط زیست سبب بروز اثرات مخرب متعدد بر محیط زیست می‌شود. هدف از این مطالعه، بررسی عملکرد یک شکل اصلاح شده راکتور ناپیوسته متوالی (SBR) در حذف ترکیبات نیتروژن‌دار و اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) است. روش بررسی: راکتور مورد نظر یک راکتور با جریان پیوسته رو به بالا و با خروجی منقطع بود. برای بررسی عملکرد این راکتور، ابتدا 4 چرخه متفاوت شامل هوادهی، ته‌نشینی و تخلیه (به ترتیب 3، 4، 6 و h8) طراحی شدند. سپس با استفاده از غلظت‌های متفاوت ازCOD   250-1500mg/L)) و آمونیاک (mg/L 40-100)، راندمان هر چرخه به تفکیک مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج نشان دادند که همه فازها در حذف COD عملکرد بسیار مناسبی داشته‌اند. میانگین حذف COD برای فازهای 1، 2، 3 و 4 به ترتیب 91/7%، 91/5%، 92% و 92/7% به دست آمد. درصد حذف آمونیاک در فاز 3 و 4 با زمان چرخه 6 و h8 در غلظت ورودی mg/L40 به ترتیب 92/7% و 95/8% بود. نتیجه‌گیری: عملکرد فاز 4 (با زمان چرخه h8) در حذف ترکیبات نیتروژن و مواد آلی بسیار زیاد بود. تلفیق مراحل انوکسیک و هوازی در این راکتور و فراهم کردن نیترات به عنوان گیرنده الکترون باعث عملکرد مناسب راکتور در حذف نیتروژن از فاضلاب شد، به طور کلی این راکتور با توجه به پیوسته بودن جریان جایگزین مناسبی برای سیستم‌های منقطع و حذف همزمان COD و نیتروژن است.

زمینه و هدف: کاهش پلیمرهای خارج سلولی آزاد شده ناشی از تجزیه لجن یکی از چالش‌های اساسی در فرایند تصفیه لجن است. هدف این مطالعه بررسی میزان تغییرات پلیمرهای خارج سلولی طی آبگیری لجن توسط راکتور متوالی اولتراسونیک – الکتروکواگولاسیون تحت شرایط مختلف و تعیین موثرترین حالت برای کاهش این مواد است. روش بررسی: در این مطالعه میزان تغییرات پلیمرهای خارج سلولی در مایع رویی لجن پس از انجام شرایط متفاوت فرایندهای اولتراسونیک (فرکانس‌های k‏Hz 35 و 130 و زمان ماندهای 3، 5، 10وmin 30) و الکتروکواگولاسیون (ولتاژهایV 20 ، 30 و 40 و زمان ماندهای 20، 10  وmin 30) مقایسه گردید. یافته‌ها: نتایج مطالعه نشان داد که بیشترین کاهش در فرکانس kHz 35 و زمان min 5 اولتراسونیک با min 30 الکتروکواگولاسیون تحت ولتاژV 40 بدست آمده است. بطوری‌که در این شرایط مجموع پلیمرهای خارج سلولی در سوپرناتانت لجن به میزان % 69 کاهش یافت. نتیجه‌گیری: براساس نتایج این مطالعه، با بکارگیری راکتور اولتراسونیک – الکتروکواگولاسیون علاوه بر آبگیری لجن می‌توان به میزان قابل توجهی پلیمرهای خارج سلولی رها شده در سوپرناتانت را کاهش داد.

زمینه و هدف: فنل و ترکیبات فنلی در فاضلاب صنایع جزء آلاینده های دارای تقدم هستند. هزینه بالا و کارایی پایین برخی از فرایندهای تصفیه متداول فاضلاب های صنعتی محدودیت هایی را بوجود آورده است. یکی از روش های مورد توجه فرایند جذب توسط نانولوله های کربنی به عنوان یک روش نوین است. این مطالعه با هدف بررسی کاربرد نانولوله کربنی چند جداره پوشیده شده با آلومینا در حذف فنل از محلول های آبی انجام شد. روش بررسی: این مطالعه در مقیاس آزمایشگاهی و به صورت ناپیوسته انجام پذیرفت. نانولوله های کربنی چندجداره با اکسید آلومینیوم پوشش داده شد. مقادیر غلظت فنل با استفاده از اسپکتروفتومتر و از طریق روش رنگ‌سنجی اندازه‌گیری گردید. اثر تغییرات pH، دوز جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه فنل، دما و غلظت نمک های مختلف بر کارایی حذف بررسی گردید. سپس یافته های جذب توسط ایزوترم های لانگمویر و فروندلیچ و همچنین سینتیک جذب شرح داده شدند. یافته ها: نتایج نشان دادند که با کاهش غلظت اولیه فنل، pH و همچنین افزایش دوز جاذب نانو لوله کربنی، دما و زمان تماس کارایی فرایند بطور چشمگیری افزایش یافت. به طوری‌که حذف فنل از محلول در غلظت mg/L4، تحت شرایط اسیدی (3=pH)، دوز جاذب g/L 0/05، دمای ⁰C45 و زمان تماس min10 راندمان تا 98/86 درصد افزایش یافت. بررسی رگرسیون های ایزوترم حاکی از تبعیت فرایند از مدل لانگمویر و سنتیک جذب از نوع شبه درجه دوم است. نتیجه گیری: کارایی بالای 98 درصدی فرایند جذب در این مطالعه نشان داد که نانولوله کربنی چند جداره پوشیده شده با آلومینا قابلیت خوبی در حذف فنل دارد و می‌تواند به عنوان یک روش پیشنهادی مناسب و نوین جهت حذف فنل و ترکیبات آن از فاضلاب ها مورد استفاده قرار گیرد.

زمینه و هدف: رشد چشمگیر استفاده از سورفکتانت تریتون ایکس-100 در صنایع سبب افزایش حضور این ماده در پساب‌ها و درنتیجه تهدیدی برای اکوسیستم‌های آبی شده ‌است. تریتون به‌دلیل ساختار شیمیایی مولکولی خود از  نظر زیستی تجزیه‌پذیر نبوده و در زنجیره‌غذایی تجمع می‌یابد.

روش بررسی: در این تحقیق ظرفیت جذبی شش نوع زئولیت سنتزی با نام کامل و اختصاصی ZSM(26), ZSM(236), Beta(200), Beta(35) Y(USY), Y(DAY), با ساختار‌های تخلخلی منظم مختلف در حذف سورفکتانت تریتون ایکس-100 از پساب در راکتور ناپیوسته جذبی بررسی و نتایج آن با ظرفیت جذبی زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت مورد مقایسه قرار گرفت.

یافته‌ها: ظرفیت جذبی زئولیت‌های مورد مطالعه برای جذب تریتون ایکس-100 به ترتیب     ZSM(236) < ZSM(26) <Beta(35) <NZ <Y(USY) <Y(DAY)< Beta(200) به‌دست آمد. زئولیت Beta(200) بیشترین ظرفیت جذبی در حدود mg/g 575 را در مقایسه با سایر زئولیت‌های مورد مطالعه نشان داد که دلیل آن داشتن حفرات منظم با قطر بزرگ، وجود کانال‌های ارتباطی بین حفرات، نسبت SiO₂/Al₂O₃ بیشتر و مساحت سطح بیشتر آن نسبت به سایر زئولیت‌های مورد مطالعه بوده است. ایزوترم جذب و سرعت فرایند جذب تریتون بر روی زئولیت Beta(200) به ترتیب از مدل جذب تک لایه‌ایی لانگمویر و مدل سینتیکی شبه درجه دوم پیروی نمود.

نتیجه‌گیری: مکانیزم جذب از نوع جذب بر روی سطوح داخلی زئولیت بوده و نفوذ مولکول‌های درشت سورفکتانت به درون حفرات منظم زئولیت Beta(200) عامل محدود کننده سرعت فرایند جذب شناسایی گردید. براساس یافته‌های تحقیق استفاده از زئولیت‌های‌ درشت حفره مانند Beta(200) برای تصفیه پساب‌های صنعتی حاوی آلاینده‌های آبدوست قابل توصیه است.

زمینه و هدف: فنل یکی از آلاینده‌هایی است که در پساب‌های صنعتی وجود دارد و به علت سمیت آن برای سیستم‌های بیولوژیکی از فرایندهای پیش تصفیه مختلفی استفاده می‌گردد. هدف از این مطالعه بررسی کارایی فرایند تلفیقی ازناسیون کاتالیزوری (COP) و راکتور ناپیوسته متوالی(SBR) برای تصفیه و حذف سمیت این نوع پساب‌ها است.   

روش بررسی: در این تحقیق اثر COP بر حذف فنل، مواد آلی و مقدار سمیت مورد بررسی قرار گرفت. بمنظور تعیین سمیت حاد پساب و شناسایی ترکیبات واسطه‌ای تولید شده، به ترتیب از آزمون زیستی توسط دافنی مگنا و دستگاه GC/MS استفاده گردید. سپس حذف فنل و COD پساب پیش تصفیه شده در راکتور بیولوژیکی SBR مورد تحقیق قرار گرفت.

یافته‌ها: نتایج نشان داد که در بهترین شرایط فرایند COP غلظت فنل و COD باقیمانده پس از زمان واکنش min 60 به ترتیب از mg/L 500 و mg/L 1162 به mg/L 7/5 و mg/L 351 رسید و سمیت پساب خام (TU=36) پس از افزایش در مراحل ابتدایی، به طور موثری در انتهای واکنش حذف گردید (2/23 TU=). تلفیق این فرایند و SBR نیز توانست میزان غلظت فنل و COD را به کمتر از حد قابل تشخیص توسط دستگاه HPLC و mg/L 18 برساند.

نتیجه‌گیری: نتایج نشان دادند که فرایند ازناسیون کاتالیزوری دارای تاثیر بسیار بالایی بر تجزیه، سمیت‌زدایی و معدنی‌سازی فنل بوده و  تلفیق این فرایند باSBRمی‌تواند به طور موثر و مقرون بصرفه‌ای فاضلاب‌های سمی حاوی فنل را تصفیه نماید.

زمینه و هدف: فورفورال یکی از ترکیبات شیمیایی سمی بوده ولی با توجه به ویژگی‌هایی که دارد در بسیاری از صنایع ازجمله صنایع پتروشیمی، غذایی، تولید کاغذ و کارتن، داروسازی و ... مورد مصرف قرار می‌گیرد، بنابراین در غلظت‌های مختلف در پساب حاصل از این صنایع وجود داشته و می‌تواند وارد محیط شود. هدف این مطالعه، بررسی کارایی جاذب ارزان‌قیمت بنتونیت اصلاح شده با سورفاکتانت کاتیونی در حذف فورفورال از محیط‌های آبی است.

روش بررسی: در این مطالعه که از نوع آزمایشگاهی است بنتونیت از یکی از معادن استان زنجان خریداری شد و با استفاده از سورفاکتانت کاتیونی (CTAB) جهت افزایش ظرفیت جذب مورد اصلاح قرار گرفت. کربن فعال نیز بصورت تجاری خریداری شد.

یافته‌ها: راندمان حذف برای کربن فعال و بنتونیت اصلاح شده تحت شرایط بهینه، حدود 52 و 66 درصد تعیین شد. در هر دو جاذب استفاده شده، با افزایش زمان تماس و دوز جاذب، این کارایی افزایش یافت ولی با افزایش غلظت اولیه‌ فورفورال، کارایی حذف کاهش یافت. کارایی حذف در pHهای نسبتا اسیدی تا نزدیک خنثی بیشتر بود که برای کربن فعال و بنتونیت اصلاح شده حدود 60 و 69 درصد تعیین شد. مطالعات سینتیکی نشان داد فرایند جذب در هر دو جاذب از نوع درجه دوم کاذب است. داده‌های جذب نیز با مدل لانگمویر مطابقت بیشتری نشان داد.   

نتیجه‌گیری: به طور کلی نتایج نشان داد که بنتونیت اصلاح شده با CTAB بعنوان یک جاذب طبیعی می‌تواند راندمان‌های قابل قبولی در مقایسه با کربن فعال در حذف فورفورال داشته باشد هر چند تا حدودی به زمان تماس‌های بیشتری نیاز است.

زمینه و هدف: در این تحقیق میزان حذف فلز کروم شش ظرفیتی از محلول­ های آبی با استفاده از جاذب بیولوژیکی لجن دفعی فاضلاب­ های شهری مطالعه شد. همچنین کارایی شبکه­ های عصبی در پیش­بینی جذب بیولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت.

روش بررسی: تاثیر پارامترهای غلظت اولیه، دز جاذب، pH، سرعت و  زمان اختلاط در راکتور ناپیوسته بر جذب کروم بررسی و قسمتی از نتایج آزمایشگاهی توسط شبکه عصبی پس انتشار پیش خور مدلسازی شد و بخش دیگری از نتایج برای سنجش دقت مدل شبیه­ سازی شد. بهینه­ سازی تابع انتقال و تعداد نورون­ های لایه مخفی انجام شد.

یافته‌ها: شرایط بهینه در غلظت اولیهmg/L  90‌، دز جاذب ,pH= 2 ,4g/L سرعت اختلاط 200rpm  و زمان اختلاط  120min حاصل شد و حداکثر میزان حذف 96% و حداکثر ظرفیت جذب 41/69mg/g  بدست آمد. سینتیک جذب کروم با مدل شبه مرتبه دوم و ایزوترم جذب آن با مدل فروندلیچ تطابق دارد. در شبکه عصبی طراحی شده بهترین تابع انتقال در لایه ­های مخفی و خروجی تابع تانژانت سیگموئید و تعداد نورون بهینه برابر 13 عدد تعیین شد. خروجی مدل با بردار هدف همبستگی (0/984=R) مناسبی دارد. شبیه­ سازی انجام شده با مدل شبکه عصبی، تطابق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی دارد.

نتیجه‌گیری: لجن دفعی مورد استفاده در این تحقیق قادر به حذف کروم از محیط­ های آبی است. استفاده از شبکه عصبی پس ­انتشار، تابع آموزشLevenberg-Marquardt ، تابع انتقال تانژانت سیگموئید در لایه­ های مخفی و خروجی و تعداد نورون های بین 1/6 تا 1/8 داده­ های ورودی، نتایج مناسبی برای پیش بینی فرایند جذب در پی خواهد داشت.

زمینه و هدف: فنل یک ترکیب سمی و مقاوم در محیط زیست است. هدف از این مطالعه بررسی کارایی سیلیکا آئروژل سنتز شده از سیلیکات سدیم در جذب فنل از محیط­ های آبی بود.

روش بررسی: سیلیکا آئروژل از سیلیکات سدیم به روش سل-ژل تهیه شد. تاثیر متغیر­های موثر نظیر زمان تماس، pH محلول، میزان جاذب و غلظت اولیه فنل بر کارایی جذب بررسی شد. ویژگی­ های سیلیکا آئروژل سنتز شده و تایید جذب فنل به ترتیب با آنالیز­های SEM، XRD و طیف­ های NMR، FTIR تعیین شد. داده ­های جذب با مدل ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ و سینتیک فرایند جذب با مدل­ های شبه درجه اول و شبه درجه دوم بررسی شد.

یافته­ ها: نتایج نشان داد، افزایش pH اولیه محلول از 3 به 11 کارایی جذب فنل را افزایش می­ دهد، به طوری که در غلظت اولیه mg/L 100 فنل و 0/5g جاذب بعد از 60min کارایی جذب، برای pH های 3 و 11 به ترتیب 84 و 96/4 % است. تصویر SEM و XRD از سیلیکا آئروژل سنتز شده، ایجاد ساختار متخلخل و غیر بلوری را تایید نمود. بعد از جذب فنل، طیف FTIR و NMR سیلیکا آئروژل ایجاد باند­های جدید به واسطه مولکول فنل در ساختار جاذب را تایید کرد. جذب فنل با مدل ایزوترم فروندلیچ و سینتیک شبه درجه دوم مطابقت داشت بر این اساس حداکثر ظرفیت جذب (q_m) فنل 47/39mg/g بدست آمد.

نتیجه­ گیری: سیلیکا آئروژل به عنوان یک جاذب سطحی به دلیل ویژگی­ های ساختاری و کاربردی خاص می­ تواند یک فرایند تصفیه نوید بخش برای جذب ترکیبات سمی و مقاوم باشد.

زمینه و هدف: به منظور بهینه سازی حذف نیتروژن از فاضلاب و کاهش مشکلات مربوط به ورود مواد مغذی به منابع پذیرنده مانند یک دریاچه، شرایط افزایش بازدهی حذف نیتروژن از راه نیترات ‌زایی جزئی (Partial Nitrification) به عنوان یکی از روش‌های نوین حذف نیتروژن بررسی گردید.

روش بررسی: افزایش بازدهی نیترات زایی و نیترات زدایی هم زمان (SND) به کمک نیترات زایی جزئی از راه نیتریت زایی – نیتریت زدایی (Nitritation/Denitritation) در راکتور بیوفیلمی بستر ثابت بررسی شد. در این روش ابتدا آمونیوم توسط باکتری‌های اکسید کننده آمونیاک (AOB) به نیتریت تبدیل شد ولی فعالیت باکتری‌های اکسید کننده نیتریت (NOB) به دلیل کمبود اکسیژن محلول (DO) مورد نیاز آنها، محدود شد. به عنوان شاخص تعیین کننده پیشرفت فرایند، از پایش مقدار پتانسیل اکسایش-کاهش (ORP) و بررسی نقاط عطف نمودار آن نسبت به زمان استفاده شد.

یافته‌ها: یافته‌ها نشان داد که در پریود دوم با اکسیژن محلول ثابت برابر با 0/5mg/L، درصد انباشتگی نیتریت (NAR) بالاتر از پریود اول با کاهش مرحله‌ای اکسیژن محلول از 1 تا 0/5mg/L بود. با این وجود بازده نیترات زایی و نیترات زدایی هم زمان نسبت به پریود اول کاهش یافت. در پریود سوم با افزایش نسبت کربن به نیتروژن (C/N) به 12/5، درصد انباشتگی نیتریت به بالاترین مقدار خود یعنی % 71/4 رسید. همچنین بازده نیترات زایی و نیترات زدایی هم زمان به % 96/7 رسانده شد و در بررسی بلند مدت روش پیشنهادی، این بازده دست کم برابر با %90 ثبت گردید.

نتیجه‌گیری: نسبت کربن به نیتروژن مناسب، به همراه حداقل نگاه داشتن اکسیژن محلول، بازدهی حذف نیتروژن بالاتری نسبت به کاهش مرحله به مرحله اکسیژن محلول در طول واکنش هوازی داشت. بدون در نظر گرفتن مرحله آنوکسیک و با استفاده از یک راکتور بیوفیلمی بستر ثابت در غلظت اکسیژن محلول ثابت برابر با 0/5mg/L، بالاترین بازدهی نیترات زایی و نیترات زدایی هم زمان و بالاترین درصد انباشتگی نیتریت به دست آمد.

زمینه و هدف: ارزیابی کیفی لجن­ های تولید شده در تصفیه­ خانه­ های فاضلاب قبل از کاربرد آنها برای مصارف مختلف از جمله بعنوان تقویت کننده خاک امری ضروری است. این مطالعه به منظور پوشش دادن کاستی­ های موجود در خصوص کیفیت لجن تولیدی در تصفیه­ خانه های فاضلاب استان آذربایجان ­شرقی و با هدف مطالعه کل کلی­فرم­ ها، کلی­فرم ­های مقاوم به حرارت و سالمونلا در این تصفیه خانه­ ها انجام گردید.

روش بررسی: این مطالعه بر روی لجن­ های دفعی از 9 تصفیه­ خانه فاضلاب در استان آذربایجان ­شرقی انجام شد و پارامترهای کل کلی­ فرم ­ها، کلی­فرم­ های مقاوم به حرارت و سالمونلا مورد بررسی قرار گرفت. برای شمارش باکتری­ های کلی­فرم کل و مقاوم به حرارت از روش شماره 1680 EPA و برای شمارش سالمونلا از روش 1682 EPA استفاده گردید.

یافته­ ها: از نظر کلی­فرم کل نمونه لجن شهرستان جلفا با میزان MPN/g 1/82×10⁶ دارای بیشترین و شهرستان سراب با MPN/g 2/02×10³ دارای کمترین میزان آلودگی بوده ­اند. بررسی شاخص کلی فرم گرماپای نیز نشان داد که شهرستان جلفا با تعداد MPN/g  1/06×10⁶ بیشترین و شهرستان اهر که هیچ کلی­فرم گرماپایی در نمونه­ های آن مشاهده نگردید، دارای کمترین میزان آلودگی بوده­ است. از نظر باکتری سالمونلا، در لجن تولیدی تصفیه خانه­ های فاضلاب اهر و بستان آباد  هیچگونه آلودگی مشاهده نگردید، در حالی­که لجن تصفیه خانه فاضلاب تبریز با تعداد 83 عدد در هر گرم دارای بالاترین میزان آلودگی به باکتری سالمونلا بود.

نتیجه‌گیری: از نظر کیفیت میکروبی نیز همه تصفیه خانه­ های استان استاندارد کلاس B توصیه شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده آمریکا (USEPA) را تامین می­ کنند، اما هیچ یک از تصفیه خانه های قابلیت تولید لجن با استاندارد کلاس A را نداشته­ اند. بنابراین در کاربرد لجن­ های تولید شده تصفیه خانه­ های فاضلاب استان برای اصلاح خاک باید ملاحظات خاصی مد نظر قرار گیرد.

زمینه و هدف: روش‌های متداول تصفیه شیرابه به دلیل بار آلودگی بالا و خصوصیات ویژه شیرابه، کارایی مناسبی ندارند. لذا در سال‌های اخیر استفاده از روش‌های تلفیقی توسعه چشمگیری داشته است. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر پودر کربن فعال (PAC) بر کارایی تصفیه شیرابه محل دفع پسماند کرمانشاه در یک راکتور ناپیوسته متوالی هوازی (ASBR) است.

روش بررسی: در این مطالعه از سه راکتور ستونی با حجم کل mL 2000 و حجم مفید mL 600 در مقیاس آزمایشگاهی استفاده شد. در راکتورهای شماره 2 و 3 که از نظر شرایط محیطی و راهبری با راکتور شماره 1 که فاقد پودر کربن بود و کاملا یکسان بودند، به ترتیب مقادیر g/L 5 و 10 PAC اضافه شد. تاثیر دوزهای مختلف PAC (g/L 10، 5، 0) و زمان ماندهای هیدرولیکی (h 144، 96، 48 =HRT) به منظور حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) و نیتروژن آمونیاکی (NH₃-N) شیرابه خروجی مورد مطالعه قرار گرفت و کارایی حذف با استفاده از آزمون آماری two-way ANOVA نرم افزار 16 -SPSS مورد مقایسه قرار گرفت.

یافته‌ها: نتایج حاصل از آزمون آماری نشان داد که بین راندمان حذفCOD  و N-NH₃ در  HRTsو دوزهای مختلف PAC اختلاف معنی‌دار است (0/001 =P-value). بیشترین راندمان حذف در h 144 =HRT، برای COD و NH₃-N در راکتور شماره 1 به ترتیب 4/42±50/11 درصد  و 1/49±19/85 درصد، راکتور شماره 2، 6/1±55/67 درصد، 0/89±25/7 درصد و راکتور شماره 3، 3/99±58/02 درصد، 1/7±25/48 درصد حاصل شد.

نتیجه‌گیری: می‌توان چنین نتیجه‌گیری کرد که فرایند تلفیقی بیولوژیکی – کربن فعال در مقایسه با فرایند بیولوژیکی مجزا، توانایی افزایش کارایی حذف COD و N-NH₃ فاضلاب‌های قوی همچون شیرابه را دارد. اگرچه دستیابی به استانداردهای تصفیه با این روش نیز امکان‌پذیر نیست.

زمینه و هدف: زیست فزونی ((Bioaugmentation یکی از روش ­های برتر در اصلاح زیستی (Bioremediation) خاک­ های آلوده به هیدروکربن­ های نفتی است. هدف از تحقیق حاضر ارزیابی میزان تاثیر باکتری­ های جدا شده از لجن فعال حاصل از تصفیه فاضلاب شهری منطقه ویژه عسلویه جهت زیست فزونی خاک ­های آلوده به کروزن و بررسی رشد باکتری‌های جدا شده در حضور غلظت­ های متفاوت این فرآورده است.

روش­ بررسی: نمونه­ برداری از لجن فعال دو کمپ تصفیه خانه منطقه عسلویه صورت گرفت. جداسازی باکتری­ های تجزیه ­کننده با کشت نمونه ها بر روی محیط پایه معدنی انجام گردید. تست آمیزندگی (Emulsification) و ارزیابی میزان رشد باکتری‌ها در غلظت‌های متفاوت کروزن انجام گردید. باکتری‌های جدا شده جهت زیست فزونی و سنجش میزان پاکسازی زیستی، به خاک­ های آلوده به ترکیب نفتی کروزن تلقیح شدند و میزان تجزیه زیستی توسط دستگاه طیف سنجی مادون قرمز (IR) اندازه‌گیری گردید.

یافته ­ها: در این مطالعه، 3 باکتری سودوموناس پوتیدا، سراشیا مارسسنس و پروتئوس میرابیلیس از لجن فعال بعنوان باکتری‌های تجزیه‌کننده کروزن جداسازی و شناسایی شدند. با توجه به تست‌های آمیزندگی، سنجش رشد باکتری­ ها در غلظت‌های مختلف کروزن، نتایج حاصل از زیست فزونی ستون‌های خاک آلوده به کروزن و کاهش سطح کل هیدروکربن­ های نفتی ((TPHs، باکتری سودوموناس پوتیدا بعنوان قوی‌ترین باکتری تجزیه‌کننده این فرآورده نفتی شناخته شد. این باکتری با میزان آمیزندگی 3/8 توانست 71/03 درصد از کل هیدروکربن ­های نفتی را در طی 30 روز کاهش دهد.

 نتیجه‌گیری: با توجه به سازگار شدن باکتری‌های سودوموناس پوتیدا، سراشیا مارسسنس و پروتئوس میرابیلیس موجود در لجن فعال با انواع آلاینده­ های موجود در فاضلاب، می­توان از آنها به ­عنوان باکتری‌های غیربومی جهت زیست فزونی و پاکسازی خاک‌های آلوده به هیدروکربن‌های نفتی استفاده کرد.

زمینه و هدف: سورفاکتانت‌ها در صابون‌ها، دترجنت‌ها، محصولات دارویی، مواد حاصل از مراقبت‌های فردی و صنایع چرم یافت می‌شوند. در این مطالعه جذب سورفاکتانت سدیم دودسیل سولفات بر روی نانولوله‌های کربنی چند دیواره مغناطیسی شده از محلول‌های آبی مورد بررسی قرار گرفت.

روش بررسی: پارامترهای غلظت سورفاکتانت، دز جاذب و میزان pH به عنوان متغیر در نظر گرفته شده است. غلظت باقیمانده سورفاکتانت با استفاده از روش متیلن بلو اندازه‌گیری و ویژگی‌های جاذب نانولوله کربنه چنددیواره مغناطیسی شده با استفاده از آزمایش‌های پراش اشعه x و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز تعیین گردید. ظرفیت جذب سدیم دودسیل سولفات بر روی جاذب، ایزوترم‌های جذب و سینتیک واکنش نیز مورد بررسی قرار گرفت. 

یافته‌ها: بررسی‌های جذب نشان داد که میزان جذب سدیم دودسیل سولفات با افزایش غلظت اولیه، افزایش pH و کاهش دز جاذب کاهش می‌یابد. جذب سدیم دودسیل سولفات پس از min 120 به تعادل رسیده و با افزایش غلظت از 15 به mg/L 150 ظرفیت جذب از mg/g 8 به mg/g  61 افزایش یافت. نتایج مطالعات ایزوترم و سینتیک جذب نیز نشان داد که داده‌های حاصل از ایزوترم از مدل جذب لانگمویر (0/993 R²=) و سینتیک شبه درجه دوم (0/992 R²=) تبعیت می‌کنند.

نتیجه‌گیری: جاذب نانولوله چند دیواره مغناطیسی شده با توجه به ظرفیت جذب بالا و زمان تعادل نسبتا کم در حذف سورفاکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات و قابلیت جداسازی آسان جاذب از محیط‌های آبی‌، یک گزینه موثر و مفید به منظور حذف سدیم دودسیل سولفات است.

زمینه و هدف: راکتور بافل‌دار بی‌هوازی با توجه به مزایایی مانند هزینه ساخت و راهبری کمتر نسبت به روش‌های هوازی تصفیه فاضلاب بویژه برای جوامع کوچک مورد توجه است. با وجود این، نیاز است این سامانه برای ارتقا و غلبه بر محدودیت‌هایش مطالعه گردد. هدف اصلی این تحقیق بررسی کارایی راکتورهای بافل‌دار بی‌هوازی با بستر مدیای ثابت (FABR) و چرخان (RABR) در مقیاس آزمایشگاهی و شرایط میدانی برای تصفیه فاضلاب شهری و تعیین عملکرد هرکدام با توجه به تامین استانداردهای دفع پساب است.

روش بررسی: این مطالعه در تصفیه‌خانه فاضلاب شهر خوی انجام گردید. راکتور FABR به مدت 267 روز با زمان‌ ماند هیدرولیکی h 48-18 و راکتور  RABRبه مدت 90 روز با چرخش بستر مدیای rpm 10-50 راهبری شد. تغذیه راکتورها به‌صورت درخط از کانال فاضلاب بود. از ورودی و خروجی سامانه‌ها نمونه‌برداری ترکیبی 24 ساعته به تعداد 224 بار انجام و پارامترهای COD, BOD, TSS, VSS, TKN, TP اندازه‌گیری گردید.

یافته‌ها: راه‌اندازی راکتور 107 روز طول کشید. خروجی راکتور FABR در زمان ماند h 48-18 به ترتیب حذف 93-80 درصد COD، 21-10 درصد TKN و 30-21 درصد فسفات بود و در همه شرایط به استاندارد خروجی TSS و با HRT بهینه h 36 به استاندارد خروجی COD و BOD رسید. RABR در زمان ماند h 24 و دور rpm 50 به این استانداردها رسید ولی در هیچکدام از زمان های ماند نتوانست استاندارد خروجی مواد مغذی را تامین کند.

نتیجه‌گیری: FABR سامانه مناسبی برای تصفیه فاضلاب شهری هست اما با توجه به حذف ناکافی مواد مغذی ضروری است، پساب خروجی آن با یک روش هوازی تصفیه تکمیلی گردد و یا با توجه به مفید بودن خروجی راکتور در آبیاری زمین‌هایی با خاک کشاورزی فقیر بصورت زیرسطحی مورد استفاده قرار گیرد.

اجرای غیر‌اصولی طرح‌‌های جمع‌آوری فاضلاب علاوه بر ایجاد مشکلات زیست‌محیطی و تاثیرات سوء بر سلامت، می‌تواند نارضایتی ساکنین را نیز به دنبال داشته باشد. هدف این مطالعه طراحی ابزاری جهت سنجش رضایتمندی ساکنین مناطق شهری از وضعیت شبکه جمع‌آوری فاضلاب بود. از شاخص روایی صوری، نسبت روایی محتوایی و آلفای کرونباخ جهت بررسی روایی و سازگاری درونی استفاده شد. نتایج نشان داد که ابزار طراحی شده مشتمل بر 25 گویه بوده و می‌تواند با روایی و پایایی مناسب در مطالعات پژوهشگران و شرکت‌های آب و فاضلاب جهت بررسی رضایتمندی مورد استفاده قرار گیرد.