1392/2/11، جلد ۶، شماره ۴، صفحات ۴۱۸-۴۳۰

عنوان فارسی بررسی تاثير غلظت و نرخ جريان ورودی به ستون بستر ثابت بر روی عملکرد جذب زيستی نيکل توسط جلبک قهوه‌ای پروتونه شده‌ Cystoseira indica و مدل‌سازی نتايج تجربی
چکیده فارسی مقاله
زمينه و هدف: جذب زيستی يک فناوری جديد و ارزان جهت حذف و بازيابی فلزات سنگين از محلول‌های آبی است. به منظور بررسی پتانسيل اين روش در حذف يون‌های نيکل، جذب زيستی نيکل از محلول‌های آبی توسط زيست‌توده‌ Cystoseira indica در يک ستون بستر ثابت بررسی شد. روش بررسی: ميزان جذب يون‌های نيکل توسط جاذب زيستی پروتونه شده در غلظت‌ و نرخ جريان‌های ورودی متفاوت، مورد بررسی قرار گرفت. هم‌چنين، منحنی شکست بدست آمده تحت يک شرايط آزمايشگاهی مشخص، با استفاده از مدل-های Thomas، Yoon & Nelson، Dose-Response و Belter مدل‌سازی شد. يافته‌ها: نتايج بدست آمده نشان داد افزايش غلظت ورودی به ستون از 58 تاmg/L 100، باعث افزايش نيروی محرکه‌ انتقال جرم شده و ظرفيت جذب جاذب از 55/84 بهmg/g95/69 افزايش می‌يابد. بررسی اثر نرخ جريان نشان داد هنگامی‌که فرآيند توسط انتقال جرم داخلی کنترل می‌شود، نرخ جريان‌های پايين مطلوب است. در مورد کنترل فرآيند توسط انتقال جرم خارجی، نرخ جريان‌های بالا باعث کاهش مقاومت لايه‌ نازک سيال اطراف جاذب شده و باعث افزايش انتقال جرم می‌شوند. مدل‌سازی داده‌های آزمايشگاهی، نشان داد مدل‌های فوق‌الذکر، به ويژه مدل Dose-Response، برای پيش‌بينی منحنی‌های شکست مناسب هستند. بررسی pH محلول خروجی از ستون نشان داد که مکانيسم تبادل يونی يکی از مکانيسم‌های اصلی در جذب زيستی نيکل توسط اين جاذب است. نتيجه‌گيری: نتايج اين پژوهش تکميل‌کننده‌ آزمايش‌های جذب ناپيوسته‌ تعادلی است. لذا، از نقطه‌نظر فرآيندی، اين زيست‌توده می‌تواند در ستون‌های جذب به عنوان جاذب يون‌های نيکل مطرح باشد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله جذب زيستی, ستون بستر ثابت,‌ نيکل,‌ جلبک, مدل‌سازی

عنوان انگلیسی Investigation of Effect of Influent Concentration and Flow Rate on Nickel Biosorption using Protonated Cystoseira indica Brown Alga in a Packed Bed Column and Modeling the Experimental Data
چکیده انگلیسی مقاله Background and Objectives: Biosorption is a new and inexpensive technique in heavy metals removal and recovery from aqueous solutions. In order to evaluate the potential of this method for the removal of nickel ions, biosorption of nickel ions from aqueous solution was studied using Cystoseira indica biomass in a packed bed column. Materials and Methods: The uptake capacity of nickel ions was investigated using protonated biomass at different influent concentrations and flow rates. In addition, the experimental breakthrough curve obtained under definite experimental conditions was modeled using Thomas, Yoon & Nelson, Dose-Response, and Belter models. Results: It was found that increasing influent concentration from 58 to 100 mg/l led to the increase of driving force for mass transfer and uptake capacity raised from 55.84 to 95.69 mg/g. The investigation of flow rate effect showed when the process is intraparticle mass transfer controlled, a slower flow rate favors the sorption. In the case of external mass transfer control, a higher flow rate decreases the film resistance and leads to an increase in mass transfer. Modeling the experimental data revealed that the abovementioned models were suitable to predict the breakthrough curves, especially Dose-Response. Measurement of pH of the effluent solution indicated that ion exchange is one of the main mechanisms of nickel biosorption using this biosorbent. Conclusion: The results of this study are complementary of the batch equilibrium sorption experiments. Therefore, from process viewpoint, this biomass can be proposed in the sorption columns as a sorbent for nickel ions.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Biosorption, Fixed bed column, Nickel, Alga, Modeling

نویسندگان مقاله 46631---46632---46633---46634---

نشانی اینترنتی http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-25-5041&slc_lang=fa&sid=fa
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده General
نوع مقاله منتشر شده Research
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات