fa کارایی هیدروکسید دوگانه لایه ای منیزیم-آلومینیم در حذف فسفر از محلول آبی تصفیه آب تصفیه آب پژوهشي Research <p dir="RTL" style="margin-bottom:0in;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;line-height:150%;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">زمینه و هدف: </span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">فسفر بعنوان یکی از آلاینده&shy; های پساب&shy; های کشاورزی، صنعتی و شهری، نقش مهمی در غنی شدن یا به&shy; پروردگی </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">(</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">Eutrophication</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">)</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">آب‌های سطحی دارد. استفاده از جاذب&shy; های کاتیونی، روش شناخته شده و مؤثری برای حذف آنیون&shy; هایی مانند فسفات از محیط&shy; های آبی است. در این میان، هیدروکسیدهای دوگانه لایه&shy; ای ((</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">LDHs</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">)</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">Layered double hydroxides </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">) بعنوان جاذب&shy; های تبادل آنیونی با کارایی</span> <span style="font-size:16px;">بالا شناخته شده&shy; اند. </span></span></span><span dir="RTL"><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">در این مطالعه، کارایی هیدروکسید دوگانه لایه&shy; ای منیزیم-آلومینیم در حذف فسفر از محلول آبی مورد بررسی قرار گرفت. </span></span></span></span></p> <p dir="RTL" style="margin-bottom:0in;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;line-height:150%;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">روش بررسی:</span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> هیدروکسید دوگانه لایه &shy;ای منیزیم-آلومینیم (</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">Mg-Al-LDH-Cl</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">) با استفاده از روش هم &shy;رسوبی تولید و برای حذف فسفر از محلول آبی بکار برده شد. آزمایش &shy;های سینتیکی و تعادلی جذب فسفر به‌وسیله </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">Mg-Al-LDH-Cl</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> در حالت بسته، با بررسی اثر عوامل مختلف مانند زمان تماس، غلظت اولیه فسفر، </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">، قدرت یونی و دوز جاذب بر کارایی</span> </span></span><span dir="RTL"><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">حذف فسفر بوسیله</span></span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"> </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">LDH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">، انجام شد. </span></span></span></p> <p dir="RTL" style="margin-bottom:0in;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;line-height:150%;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">یافته&shy; ها: </span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">نتایج آزمایش سینتیکی نشان داد که جذب فسفر به‌وسیله </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">LDH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> پس از </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">min</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> 30 به تعادل رسید. مدل شبه&shy; درجه دوم، بهترین برازش را بر داده &shy;های سینتیکی جذب فسفر داشت و این نشان می‌دهد که جذب شیمیایی، کنترل&shy; کننده سرعت جذب فسفر بوسیله </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">LDH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> بود. همچنین، مدل لانگمویر بهترین برازش را بر داده &shy;های آزمایش جذب داشت و بیشترین ظرفیت جذب با استفاده از این مدل </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">mg P/g</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> 37/83 بدست آمد. </span></span></span></p> <p dir="RTL" style="margin-bottom:0in;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;line-height:150%;direction:rtl;unicode-bidi:embed;"><strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">نتیجه&shy; گیری:</span></span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> مطالعه حاضر نشان داد که درصد جذب فسفر با افزایش زمان تماس و غلظت </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">LDH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> افزایش، ولی با افزایش غلظت اولیه فسفر، </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> و قدرت یونی کاهش می&shy; یابد. شرایط بهینه برای جذب سطحی آنیون فسفات بوسیله </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">Mg-Al-LDH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> بصورت غلظت </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">mg P/g</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> 20، زمان </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">h</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> 2، </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> برابر با 3، دوز جاذب </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">g/L</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> 10 و قدرت یونی </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:black;"><span style="font-family:times new roman,serif;">mol/L</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> 0/03، تعیین شدند.</span></span></span></p> <p>Background and Objective: Phosphorus (P), as one of the agricultural, industrial and urban wastewater pollutants, plays an important role in eutrophication of surface waters. Use of cationic sorbents for removal of anions including phosphate from aqueous environments is a well-known and effective method. Meanwhile, layered double hydroxides (LDHs) are known as effective anion exchange sorbents. In this study, the efficiency of Mg-Al layered double hydroxide (Mg-Al-LDH) for P removal from aqueous solutions was investigated.</p> <p><strong>Methods and Materials: </strong>The Mg-Al layered double hydroxide (Mg-Al-LDH) was synthesized by co-precipitation method and used for removing of P from aqueous solutions. The kinetics and equilibrium studies of phosphate adsorption by Mg-Al-LDH were performed using a batch experiment at different contact times, initial phosphate concentrations, pH values, ionic strengths and doses of sorbent.</p> <p><strong>Results:</strong> The results of the kinetics experiments showed that sorption of P with LDH reached equilibrium after 30 min. The highest correlation coefficient was obtained for the pseudo-second order model, indicated that chemical sorption controlled the rate of phosphate sorption by LDH. The results showed that the sorption experiments data were in good agreement with Langmuir model and the maximum adsorption capacity predicted by this model was 37.83 mg P/g LDH.</p> <p><strong>Conclusion: </strong>The current study revealed that P adsorption by LDH was increased by increasing contact time and concentration of LDH, but decreased by increasing initial concentration of P, pH and ionic strength. The optimum conditions for phosphate anion adsorption by Mg-Al-LDH were determined as P initial concentration of 20 mg/L, contact time of 120 min, pH of 3.0, sorbent dose of 10 g/L and ionic strength of 0.03 mol/L.</p> جذب سطحی, سینتیک, فسفر, به‌پروردگی, هیدروکسید دوگانه لایه‌ای Adsorption, Eutrophication, Kinetics, Layered double hydroxide, Phosphorous 125 138 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1086-1&slc_lang=fa&sid=1 Y Azimzadeh یاسر عظیم زاده yaser.azimzadeh@gmail.com Yes Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Tabriz University, Tabriz, Iran گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران N Najafi نصرت اله نجفی nanajafi@yahoo.com No Department of Soil Science, College of Agriculture, Tabriz University, Tabriz, Iran گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران A Reyhanitabar عادل ریحانی تبار areyhani@tabrizu.ac.ir No Department of Soil Science, College of Agriculture, Tabriz University, Tabriz, Iran گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Sh Oustan شاهین اوستان oustan@hotmail.com No Department of Soil Science, College of Agriculture, Tabriz University, Tabriz, Iran گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران