فهرست مطالب
مجله آب و فاضلاب
پیاپی 104 (مهر و آبان 1395)
- تاریخ انتشار: 1395/03/22
- تعداد عناوین: 10
-
-
صفحات 2-14در این پژوهش به منظور حذف کروم از محلول های آبی ماده نانو حفره MCM-41 آمین دار شده با استفاده از روش پیوندزنی پس سنتزی به وسیله گروه 3-آمینوپروپیل تری متوکسی سیلان تولید شد. آنالیزهای پراش پرتو ایکس، جذب- واجذب گاز نیتروژن، وزن سنجی حرارتی و طیف سنجی عبوری مادون قرمز فوریر (FT-IR)، تشکیل ماده میان حفره با ساختار منظم و عامل دار شدن با گروه آمین را تصدیق کرد. NH2-MCM-41 به عنوان جاذب برای حذف یون های کروم شش ظرفیتی از محلول های آبی استفاده شد. جذب در سیستم ناپیوسته برای ارزیابی اثر متغیرهای pH محلول، مقدار جاذب، غلظت یون های فلزی و دما انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش مقدار جاذب، درصد جذب افزایش و ظرفیت جذب کاهش یافت، به طوری که بیشترین میزان ظرفیت جذب 124 میلی گرم در گرم با مقدار جاذب 2/0 گرم در لیتر به دست آمد. همچنین pH برابر 3 به عنوان pH بهینه به دست آمد. بررسی تغییرات میزان جذب با افزایش غلظت یون های کروم نشان داد که با افزایش غلظت، درصد جذب کاهش و میزان ظرفیت جذب افزایش می یابد. نتایج مطالعه ترمودینامیک نشان داد که فرایند جذب به شدت وابسته به دما است و ظرفیت جذب با افزایش دما افزایش یافت که بیانگر گرماگیر بودن و طبیعت خودبخودی فرایند جذب است.کلیدواژگان: نانوحفره، میان حفره، MCM، 41، جذب ناپیوسته، کروم (VI)
-
بررسی کارایی فرایند الکتروپرسولفات در تخریب غلظت های بالای آنتی بیوتیک سفتریاکسون از پساب های داروییصفحات 15-25استفاده از یون های دو ظرفیتی آهن یکی از روش های فعال سازی آنیون پرسولفات است. هدف از این پژوهش، فعال سازی الکتریکی آنیون پرسولفات و بررسی کارایی فرایند در تجزیه آنتی بیوتیک سفتریاکسون از پساب های سنتتیک دارویی بود. در این پژوهش، از یک راکتور منقطع به حجم مفید 1 لیتر، مجهز به الکترودهای آهن متصل به دستگاه تولید جریان مستقیم استفاده شد. تاثیر پارامترهای pH، ولتاژ، غلظت پرسولفات و غلظت اولیه سفتریاکسون بر کارایی فرایند سنجیده شد. میزان خوردگی الکترودها، اثرات هم افزایی پارامترها، تعیین سینتیک واکنش و میزان حذف COD بررسی شد. نتایج نشان داد پارامترهای اشاره شده تاثیر چشمگیری بر کارایی دارند، کارایی فرایند در شرایط pH برابر 3، ولتاژ10 ولت، غلظت پرسولفات 50 میلی مول در لیتر و غلظت اولیه سفتریاکسون 18/0 میلی مول در لیتر در مدت زمان 45 دقیقه، 96 درصد تعیین شد. با تغییر پارامترها از حالت بهینه، کارایی فرایند کاهش یافت. کارایی فرایند در حذف COD در مدت زمان بهینه، 72 درصد بود. همچنین سینتیک فرایند درجه یک بود. بهره گیری از فرایند الکتریکی در راستای فعال سازی آنیون پرسولفات دارای مزایای عمده مانند کاهش مصرف آهن دو ظرفیتی و دستیابی به کارایی بالا در حذف آنتی بیوتیک است. این روش می تواند به عنوان یک روش جایگزین برای تصفیه آلاینده های مقاوم و کاهش آلودگی ها باشد.کلیدواژگان: فرایند الکتروشیمیایی، آنیون پرسولفات، آنتی بیوتیک سفتریاکسون، پساب های سنتتیک
-
صفحات 26-35در این پژوهش فرایند فتوالکتروکاتالیستی در دمای محیط، تحت نور خورشید، با کاتدی از جنس گرافیت و آندی از جنس فولاد زنگ نزن با پوشش نانوکامپوزیت ZnO/TiO2، برای حذف رنگ فاضلاب سنتزی انجام شد و خصوصیات سطح پوشش دهی شده از طریق آزمایش SEM مشخص شد. نتایج نشان داد که شرایط بهینه پارامترهای موثر بر فرایند، شامل یک میلی آمپر بر سانتی متر مربع جریان، pH برابر 5/6، عدم هوادهی، 100 میلی گرم در لیتر غلظت اولیه رنگزا، 30 سانتی متر مربع سطح الکترود، 01/0 مولار غلظت الکترولیت و زمان آزمایش 360 دقیقه است. در این شرایط، کارایی سیستم در حذف رنگزا و COD به ترتیب 99 و 97 درصد حاصل شد و میزان انرژی مصرفی به ازای هر ppm رنگزای حذف شده معادل KWh/ppm 15/0 به دست آمد. طبق نتایج به دست آمده، روش فتوالکتروکاتالیستی به دلیل تولید رادیکال های هیدروکسیل، سوپراکسید و غیره، روشی قدرتمند در حذف ترکیبات آلی به ویژه فاضلاب حاوی رنگزا و آلاینده های مقاوم به شمار می آید و همچنین می تواند به منظور کاهش هزینه های اجرایی به عنوان پیش تصفیه مورد استفاده قرار گیرد.کلیدواژگان: فاضلاب صنایع نساجی، فتوالکتروکاتالیست، نانوکامپوزیت ZnO، TiO2، سطح الکترود، غلظت الکترولیت، مصرف انرژی
-
صفحات 36-44امروزه موضوع جداسازی و حذف اورانیم از لحاظ مسائل محیط زیستی، بهداشتی و استراتژیکی اهمیت فراوانی یافته است. این عنصر دارای کاربرد مهم و پرسودی است که پژوهشگران را به سمت شناسایی روش های حذف اورانیم همراه با احیای آن کشانده است. در این پژوهش با سنتز جاذب C14/Fe3O4@SiO2، و با ایجاد کمپلکس اورانیم بنزامید سعی در حذف اورانیم بر روی جاذبی با قابلیت احیای مناسب شد. ابتدا جاذب Fe3O4@SiO2 سنتز و توسط ماده ی تری اتوکسی سیلان اصلاح شد. ویژگی های فیزیکی جاذب توسط آنالیز SEM و FTIR بررسی شد. سپس آزمایش هایی در زمینه تاثیر سرعت اختلاط، زمان، قدرت یونی و قابلیت استفاده مجدد جاذب انجام گرفت. در نهایت کارایی این جاذب در حذف اورانیم از پساب واقعی مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز SEM و FTIR تاییدکننده سنتز و اصلاح موفق جاذب Fe3O4@SiO2 بودند. اگرچه بر اساس آنالیز آماری، سرعت اختلاط و قدرت یونی همانند زمان عواملی موثر بر کارایی جاذب محسوب می شوند، اما تنها سبب افزایش 5 درصد و کاهش 17 درصد راندمان حذف همزمان با افزایش سرعت اختلاط تا 250 و قدرت یونی تا 5/1 مولار شدند. بالاترین راندمان حذف اورانیم در پساب سنتتیک 97 درصد بود که در پساب واقعی به 49 درصد کاهش یافت. جاذب C14/SiO2_Fe3O4 با برخورداری از هسته مغناطیسی و سطحی مقاوم، علاوه بر جداسازی آسان و توانایی قابلیت استفاده مجدد بالا، دارای تاثیرپذیری اندک از تغییر سرعت اختلاط و قدرت یونی است و قابلیت بالایی در حذف اورانیم از پساب واقعی دارد.کلیدواژگان: اورانیم، نانوکامپوزیت C14، Fe3O4@SiO2، پساب، بنزامید
-
صفحات 45-55یکی از روش هایی که برای جداسازی فلزهای سنگین از زیستگاه های آبی استفاده می شود، جذب زیستی است. هدف این پژوهش، ارزیابی پیامد هوموسی شدن و توانایی ریزجانداران کاه گندم در جذب و نگهداری سرب از محیط های آبی بود. برای دستیابی به این هدف، کاه گندم در دمای آزمایشگاه و رطوبت 70 درصد برای هوموسی شدن نگهداری شد و در هر یک از روزهای 1، 20 و 60 ، نمونه هایی از آن برداشت شد و برخی از ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آن ها بررسی شد. سپس دو زیر نمونه سترون و ناسترون از آن آماده شد و همدماهای جذب سرب بر هر یک از مانده های نمونه برداری شده سترون و ناسترون با کاربرد غلظت های گوناگونی از سرب در محلول 001/0 نرمال نیترات سدیم در pH برابر 6 بررسی شد. از میان همدماهای جذب لانگمیر، فروندلیچ و تمکین تنها مدل تمکین بر داده های جذب سرب خوب برازش نشد. بیشترین گنجایش جذب سرب 36/63 و 41/108 میلی گرم بر گرم به ترتیب در نمونه کاه گندم تازه- سترون شده و کاه گندم هوموسی شده ناسترون براورد شد. درصد جذب سرب در بالاترین غلظت به کار رفته آن در نمونه های ناسترون کاه گندم در روزهای انکوباسیون 1، 20 و 60 به ترتیب برابر 21/32، 43 و 96/60 درصد بود. با پیشرفت هوموسی شدن کاه گندم ضریب های Kl ، n و Kf نیز افزایش یافت. همه فراسنجه های جذب سرب در کاه گندم ناسترون به اندازه چشمگیری بیشتر از نمونه های سترون شده بود و این نشان می دهد که ریزجانداران کاه توانایی بالایی در جذب سرب از محیط آبی دارند.کلیدواژگان: کاه گندم، هوموسی شدن، سترون سازی، جذب زیستی سرب، همدما
-
صفحات 56-61شناسایی میکروارگانیسم های گوگردخوار گام مهمی در گوگردزدایی میکربی ترکیبات آلی خصوصا نفت است. گوگردزدایی میکربی از نظر اکولوژیک بی خطر و از نظر اقتصادی قابل توجیه است. لذا دستیابی به اطلاعاتی در مورد شناسایی، جداسازی و آداپتاسیون میکروارگانیسم های مورد نظر از جنبه های مختلف عملیاتی، اقتصادی و زیست محیطی از اهمیت زیادی برخوردار است. بدیهی است که نوع میکروارگانیسم های موجود با توجه به شرایط محیطی محل و خصوصیات نفت تغییر می کند و پیدا کردن این گونه ها در شرایط و وضعیت محل می تواند میزان کارایی میکرواگانیسم ها را افزایش دهد. هدف از انجام این پژوهش شناسایی و جداسازی باکتری های تجزیه کننده گوگرد از لجن بیولوژیکی تصفیه خانه فاضلاب پالایشگاه نفت تهران است. در این پژوهش کاربردی-توصیفی به مدت 12 ماه در هر ماه 10 نمونه از نقاط مختلف حوض ته نشینی در ارتفاعات و مساحت های مختلف برداشت شد و پس از به هم زدن و یکنواخت کردن به آزمایشگاه منتقل شد. سپس جداسازی باکتری های گوگردخوار از لجن تصفیه خانه فاضلاب پالایشگاه نفت تهران انجام شد. به منظور جداسازی میکروارگانیسم ها ابتدا نمونه ها در محیط های کشت اختصاصی و افتراقی کشت داده شد و پس از تشکیل و تکثیر کلنی ها با انجام آزمایش های متعدد، میکروارگانیسم ها شناسایی شدند. باکتری هایی که در این پژوهش شناسایی شدند، عبارت ند از: برواندیوموناس وسیکالاریس، آسینتوباکتر اس پی پی، کلستریدیوم اس پی پی، آلکالیجنس اس پی پی، اشیرشیاکلی، باسیلوس اس پی پی، کلبسیلا اس پی پی، آکروموباکتر اس پی پی، دی سیلفو ویبریو اس پی پی. همچنین سایر جنس هایی از خانواده بزرگ سودوموناس ایزوله شدند. با توجه به محیط کشت اختصاصی و شرایط اختصاصی به کار رفته در این پژوهش می توان نتیجه گرفت که تمامی باکتری های شناسایی شده، از گوگرد به عنوان تنها منبع انرژی استفاده کرده اند. دستاورد مهم دیگر این پژوهش در مورد توانایی برواندیوموناس وسیکالاریس به منظور تجزیه گوگرد است. این باکتری برای اولین بار به عنوان باکتری تجزیه کننده گوگرد در این پژوهش گزارش شده است و تاکنون گزارشی در این مورد ارائه نشده است.کلیدواژگان: گوگرد، پالایشگاه تهران، باکتری های گوگردخوار
-
صفحات 62-74در این پژوهش فرایند استخراج فنل از فاضلاب با استفاده از روش های هوشمند مدل سازی شد. از روش های هوشمند شامل شبکه پرسپترون چندلایه، شبکه بر پایه توابع شعاعی و ماشین بردار رگرسیونی برای مدل سازی استفاده شد. طراحی ساختار بهینه شبکه ها از 184 مجموعه داده تجربی انجام شد. ورودی های شبکه شامل حجمی آلی به آبی، سرعت روتور، دما، pH و زمان و خروجی شبکه بازده استخراج فنل بود. برای ارزیابی عملکرد و توقف شبکه ها از ضریب تعیین و میانگین مربع خطا برای هر سه مدل استفاده شد. مقایسه نتایج کلیه مدل ها نشان داد که مدل ماشین بردار رگرسیونی با میانگین مربع خطا برابر 684/0 و ضریب بهترین مدل است. پارامترهای بهینه فرایند شامل نسبت حجمی آلی به آبی 22/0، سرعت روتور 350 دور در دقیقه، دما 86/22 درجه سلسیوس،pH برابر 7/5، زمان 86/15 دقیقه و بازده استخراج متناظر 35/96 به دست آمد.کلیدواژگان: مدل سازی حذف فنل، شبکه پرسپترون چندلایه، شبکه بر پایه توابع شعاعی، ماشین بردار رگرسیونی
-
صفحات 75-83هدف این پژوهش، برآورد میزان سمیت منابع آب زیرزمینی استان با استفاده از شاخص IRWQIGT و پهنه بندی آن با سامانه اطلاعات جغرافیایی و از نوع مطالعات توصیفی تحلیلی بود که به مدت 14 ماه بر روی منابع آب زیرزمینی استان سمنان انجام شد. برای این منظور، عملیات نمونه برداری از تمامی 41 چاه تامین کننده آب شهرهای استان سمنان به مدت یک سال به صورت ماهی یک بار و در فاصله زمانی مهر ماه 1392 تا مهر 1393 از طریق شیر برداشت خروجی از چاه صورت گرفت. سپس در آزمایشگاه، مقدار پارامترهای شیمیایی مورد نیاز برای تعیین شاخص IRWQIGT شامل آرسنیک، فنل، جیوه، دترجنت، کادمیم، سرب، کروم، سیانید، آهن، منگنز و هیدروکربورهای نفتی با استفاده از روش های کتاب استاندارد متد 2008 تعیین و بر اساس آن، مقدار این شاخص محاسبه شد. همچنین با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی، نقشه پهنه بندی سمیت آبهای زیرزمینی استان سمنان بر اساس شاخص IRWQIGT تهیه شد. نتایج پژوهش مقدار شاخص IRWQIGT در آبهای زیرزمینی استان سمنان را بین 54/96 تا 2/98 نشان داد و آب منطقه در محدوده بسیار عالی قرار داشت. همچنین مقدار کمینه این شاخص در شهر سرخه، 585/96 و مقدار بیشینه آن در شهر مهدی شهر، 076/98 بود. بر اساس نتایج این پژوهش، به طور کلی کیفیت آبهای زیرزمینی استان سمنان در حد بسیار عالی است، مقدار تمام پارامترهای کیفی آب در تمامی منابع آبی استان در حد استاندارد قرار داشته و خطری متوجه شهروندان شهرهای مختلف استان از نظر سمیت آبهای زیرزمینی نیست.کلیدواژگان: IRWQIGT، آب زیرزمینی، سمیت، سمنان، پهنه بندی، GIS
-
صفحات 84-92در این پژوهش، خواص جذبی کربن فعال تهیه شده از پسماند حاصل از دانه های روغن کشی شده کنجد که با پلی وینیل الکل روکش شده بودند، برای حذف رنگ های راکتیو قرمز 198 و آبی 19 از پساب صنایع نساجی مطالعه شد. مجموعه فرایند برای تعیین تعدادی از فاکتورهای موثر در ظرفیت جذبی پلی وینیل الکل مورد استفاده قرار گرفت و تاثیر pH، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه رنگ بررسی شد. همچنین ایزوترم های جذبی و سینتیکی واکنش مطالعه شد. در این پژوهش بالاترین حذف رنگ در pH برابر 3 به دست آمد. بازده حذف رنگ از پساب همراه با افزایش زمان تماس برای هر دو رنگ تا 90 دقیقه افزایش یافت. سینتیک جذب رنگ های آبی و قرمز از مدل شبه درجه دوم تبعیت کرد. غلظت رنگ های آبی و قرمز در پساب به روش اسپکتروفتومتری به ترتیب در طول موج های 590 و 517 نانومتر اندازه گیری شد. مجموعه نتایج نشان داد که پلی وینیل الکل قابلیت خوبی در جذب رنگ دارد و می توان از آن به عنوان یک جاذب موثر، ارزان قیمت و در دسترس برای تصفیه پساب صنایع نساجی استفاده کرد.کلیدواژگان: رنگ راکتیو، کربن فعال، پلی وینیل الکل، پساب، جذب
-
صفحات 93-98پیش بینی تقاضای آب شهری و طراحی ظرفیت مناسب برای سامانه عرضه آب شهری شامل شبکه های انتقال و مجتمع های تصفیه آب، ضرورت استفاده از الگوهای رفتاری و پیش بینی مقدار مصرف آب در شهرها را آشکار می نماید. قرار گرفتن شهر رشت در مسیر کریدور شمال- جنوب و پیش بینی ایفای نقش جدید آن به عنوان قطب تجارت و بازرگانی خارجی لزوم بازنگری در ساختارهای شهری و اخذ آمادگی برای گسترش زیرساخت ها و زیربناهای لازم را گوشزد می نماید. در پژوهش حاضر با بهره گیری از سه رهیافت خود توضیح جمعی میانگین متحرک فصلی، شبکه عصبی مصنوعی و الگوی هیبرید خود توضیح جمعی میانگین متحرک فصلی در ترکیب با الگوریتم پس انتشار خطا به الگوسازی و پیش بینی مقدار مصرف آب شرب شهر رشت پرداخته شد. در این راستا، سری زمانی ماهانه مصرف آب شهر رشت طی سال های 1380 تا 1387 مورد استفاده قرار گرفت. به منظور ایجاد الگوی SARIMA، کاربرد آزمون ریشه واحد مدنظر قرار گرفت. نتایج بیانگر وجود ریشه ها در تمامی فراوانی ها برای سری زمانی ماهانه مصرف آب شرب شهر رشت بود. از این رو، با انتخاب فیلتر مناسب، برازش الگوهای SARIMA انجام شد. پس از تعیین خروجی الگوی ANN، با استفاده از خروجی های الگوی SARIMA، ساختار الگوی هیبرید SARIMABP نیز ایجاد شد. پیش بینی مقدار مصرف آب شهر رشت برای ماه های سال 1388 با استفاده از سه الگوی یادشده گویای برتری و قدرت پیش بینی بالای الگوی هیبرید SARIMABP بود به طوری که شاخص های دقت پیش بینی مقدار خطای 41/0 درصد را برای این الگو نشان داد. از سوی دیگر، دو الگوی SARIMA و ANN نیز با خطای پیش بینی کمتر از یک درصد نتایج مطلوبی را برای استفاده مدیران شهری فراهم نموده است.کلیدواژگان: الگوهای فصلی، شبکه عصبی مصنوعی، الگوی هیبرید، پیش بینی، تقاضای آب شهری
-
Pages 2-14An amino-functionalized nanoporous material was prepared by grafting 3-aminopropyl trimethoxysilane (APTMS) group onto MCM-41. The as-synthesized material was characterized by X-ray diffraction (XRD) analysis, nitrogen adsorption-desorption measurements (BET), thermogravimetric analysis (TGA), and Fourier transform infrared spectrometry (FTIR) to confirm the ordered mesoporous structure and the functionalization of the amino group. The NH2-MCM-41 thus obtained was employed as the sorbent to remove Cr(VI) ions from aqueous solutions. The batch adsorption process was carried out to evaluate the effects of solution pH, adsorbent dosage, metal ion concentration, and temperature. Results revealed that removal efficiency increased to a maximum of 124 mg.g‒1 and metal uptake decreased (0.1 g.l‒1) with increasing sorbent dosage from 0.1 to 3.5 g.l‒1. A reverse trend was, however, observed with increasing Cr(VI) concentration. It was also found that a pH equal to 3 was the optimum level for the removal of Cr(VI) ions from aqueous solutions. Thermodynamic examinations revealed the strong dependence of the adsorption process on temperature such that adsorption capacity increased with increasing temperature, indicating the endothermic and spontaneous nature of the adsorption process.Keywords: Nanoporous Material, Mesoporous Material, MCM, 41, Batch Adsorption, Chromium (VI)
-
Pages 15-25Two-valent iron ions can be used to activate persuphate anions. The objective of the present study was to investigate the electrical activation of persuphate anions and to determine the efficiency of electro-persulphate in the removal of ceftriaxone antibiotic from synthetic pharmaceutical effluents. For this purpose, a reactor (with an effective volume of 1 L) equipped with iron electrodes connected to a DC power supply was used and the effects of pH, voltage, persulphate content, and ceftriaxone initial concentration on the efficiency of the process were studied. Moreover, electrode corrosion, synergistic effects of the parameters studied, reaction kinetics, and chemical oxygen demand (COD) removal were studied. Results showed that the variables had a significant effect on process efficiency such that 96% of the ceftriaxone in the effluent was removed under the following optimum conditions: pH: 3, voltage: 10 V, a persulphate concentration of 50 mM/L, a ceftriaxone initial concentration of 0.18 mM/L, and a reaction time of 45 min. However, removal efficiency declined when the above conditions changed. It was also observed that COD removal was 72% in the optimum reaction time. Moreover, the process kintetics was found to be a first-order one. Application of an electrical process to active persulphate anion is assoiated with such advantages as reduced iron consumption and high antibiotic removal efficiency. Based on the results obtained, the proposed method may be recommended as an alternative for treating persistent pollutants to reduce environmental pollution.Keywords: Electrochemical Process, Persulphate Anion, Ceftriaxone, Synthetic Effluents
-
Pages 26-35The removal of Acid Orange 7 by the photoelectrocatalytic process was investigated at ambient temperature under solar irradiation using graphite as the cathode and stainless steel coated with the ZnO/TiO2 nanocomposite as the anode. The microstructure of the ZnO/TiO2 coated electrode was characterized by the SEM test. The results revealed dye and COD removal efficiencies of 99% and 97%, respectively, over a period of 360 minutes. The best performance was achieved in 360 minutes with no aeration at a current of 1 mA/cm2, an initial dye concentration of 100 mg/L, an electrode surface area of 30 cm2, and an electrolyte concentration of 0.01 M; energy consumption under these optimum conditions was 0.15 KWh/ppm. It may be concluded that the photoelectrocatalytic process is well capable of removing organic compounds, especially textile effluents containing dyes and non-degradable contaminants, due to its ability to produce hydroxyl radicals, superoxide, etc. Thus, the technique may be recommended for use as a pre-treatment process to reduce operational costs.Keywords: Textile Dye, Photoelectrocatalytic, Nanocamposite ZnO, TiO2, Electrode Area, Electrolyte Concentration, Energy Cosumption
-
Pages 36-44Uranium separation and removal are important from environmental, public health, and strategic veiwpoints. Scientits have put great efforts to develop technologies for uranium removal and regeneration because of its important applications and beneficial uses. In this study, efforts have been made to synthesize a modified form of Fe3O4@SiO2 and benzamide uranium complexes that can be exploited to remove and adsorb uranium onto an adsorbent that can be recycled. In the first step, Fe3O4@SiO2 was synthesized and later modified with trimethoxysilane. The adsorbent was subsequently characterized by SEM and FTIR. In a second step, experiments were performed to determine optimum stirring speed, contact time, ion strength, and adsorbent reusability. Finally, the performance of the adsorbent was tested in samples of real wastewater. SEM and FTIR analyses confirmed the satisfactory synthesis and modification of Fe3O4@SiO2 Nps. Statistical analyses revealed that although contact time, ion strength, and stirring speed were effective in adsorbent performance, they only led to a removal enhancement of 5% and a decrease of only 17% with increasing RPM to 250 and the enhancement of ion strength to 1.5M. The highest U(VI) removal efficiency in the synthetic solution was found to be 97%, which reduced to 49% in real wastewater samples. It was concluded that the nano-composite C14/SiO2_Fe3O4 adsorbent with its magnetic core and resistant surface not only offers the possibility for easy separation of urnaium from solutions but is also reusable and is only slightly affected by changes in stirring speed or ion strength. It, therefore, has a good capability for use as a U(VI) adsorbent in wastewater treatment.Keywords: Uranium, Nano, composite C14, SiO2, Fe3O4, Wastewater, Benzamide
-
Pages 45-55Biosorption is one of the methods used for the separation of heavy metals from aquatic environments. The objective of this study was to investigate wheat straw humification and the capability of its microorganisms for the biosorption of Pb from aqueous solutions. Wheat straw (3 solution (0.001 N) with different Pb concentrations at pH 6. Among the Langmuir, Freundlich, and Temkine models, only the latter failed to fit Pb adsorption data. The highest sorption capacities (qmax) were obtained by the Langmuir model for the humified and unsterile sample (108.41 mg g‒1) and the lowest was obtained for the fresh and sterile sample (63.36 mg g‒1). Lead adsorption increased significantly with incubation time and its highest values were recorded with unsterile straw samples taken on days 1, 20, and 60 which were equal to 32.21, 43, and 60.96%, respectively, for the highest Pb concentration. The Langmuir constant (Kl) and Freundlich constants (Kf and n) were significantly higher for the more humified wheat straw samples compared to those for raw straw. All the adsorption parameters recorded higher values with the unsterile wheat straw compared to the sterile one, indicating the ability of the microorganisms to adsorb Pb from aqueous solutions.Keywords: Wheat Straw, Humification, Sterilization, Lead Biosorption, Isotherm
-
Pages 56-61Identification of sulfur-degrading microorganisms is a major step in microbial desulfurization of organic compounds, especially oil. Microbial desulphurization is ecologically safe and economically justifiable; hence, the importance of knowledge on the identification, isolation, and adaptation of microorganisms from operational, economic, and environmental viewpoints. The objective of this descriptive‒applied research was to identify and isolate sulfur-degrading bacteria in the sludge from Tehran refinery wastewater treatment plant. For this purpose, 120 samples (10 samples per month over a 12‒month period) were collected from different locations and elevations of the sedimentation basin. The samples were then stirred and homogenized before they were transferred to the laboratory where they were cultured on specific and differential media to allow the microorganisms to grow. Finally, tests were performed and the following bacteria were identified in the samples: Brevundiomonas vesicularis, Acinetobacter spp, Clostridium spp, Alcaligenes spp, E.coli, Bacillus spp, Klebsiella spp, Acromobacter spp, and Desulfovibrio spp. Results indicate that all the bacteria identified in the samples used sulfur as their only source of energy. Another important contribution of this study is that Brevundiomonas vesicularis is for the first time identified in this study as a sulfur-degrading one.Keywords: Sulfur, Tehran refinery, Sulfur Bacteria
-
Pages 62-74In this study, the extraction of phenol from wastewater was simulated using intelligent methods which include multi-layer perceptron, radial basis functions network, and support vector regression. To design the network structure and to train and test it, 184 experimental data sets were used. Inputs to the network consisted of organicaqueous volume ratio, rotor speed, temperature, pH, and time while extraction efficiency was the output. Root mean square error and correlation coefficient were used in all the three models as network performance and network stop criteria. Comparison of the results obtained from the three models revealed that the support vector regression was the best model with a correlation coefficient of 0.684 and a root mean square error of 0.99. Moreover, model results showed good agreement with experimental data. Optimal process operational parameters included an organic to aqueous volume ratio of 0.22, a rotor speed of 350 rpm, a temperature of 22.86 °C, a pH equal to 7.5, and an agitation time of 15.86 minutes; the corresponding extraction efficiency was obtained to be 96.35.Keywords: Modeling Phenol Removal, Multilayer Perceptron Network, Radial Basis Function Network, Support vector regression
-
Pages 75-83The objective of the present descriptive-analytic study was to estimate the toxicity level of the groundwater resources in the Province of Semnan using the IRWQIGT index and its zoning via GIS. The experiments were conducted over the period from October 2013 to October 2014during which time monthly samples were taken from the 41 wells that supply drinking water to the cities and towns in the Province. All the samples were subjected to lab analyses at Semnan Water and Wastewater Laboratory where such chemical parameters as Arsenic, Phenol, Mercury, Detergents, Cadmium, Lead, Chromium, Cyanide, Iron, Magnesium, and TPH were determined according to the procedures of Standard Methods (2008). The measuerments were subsequently used to calculate the groundwater toxicity level index (IRWQIGT). Finally, a zoning map of the IRWQIGT index for Semnan Province was prepared using GIS. Results showed that the IRWQIGT index in Semnan Province ranged between 96.54 and 98.2, indicating an excellent water quality. The lowest (96.585) and highest (98.076) values of IRWQIGT were recorded in the cities of Sorkheh and Mahdishahr, respectively, and that the values for all the parameters were in the standard range. These results indicate that water of excellent quality is available in all the cities in the province so that no toxicity treatment is required.Keywords: IRWQIGT, Groundwater, Toxicity, Semnan, zoning, GIS
-
Pages 84-92In this study, the adsorption of active carbon derived from waste sesame seeds coated with polyvinyl alcohol (AC/PVA) was investigated for removing red 198 and blue 19 reactive dyes from textile effluents. The batch process was carried out to identify such parameters as pH, adsorbent dose, contact time, and initial dye concentration involved in the dye removal adsorption capacity of AC/PVA. Also, batch kinetic and isotherm experiments were conducted. Results indicated that the maximum dye removal was obtained in an acidic pH over 90 min of contact time and that adsorption rates followed the pseudo-second-order kinetics. Blue and red dye concentrations were determined using the spectrophotometric method at 590 and 517 nm, respectively. It may be concluded that AC/PVA is capable of removing blue and red reactive dyes and can be used as an efficient, cheap, and accessible adsorbent for treating textile effluents.Keywords: Reactive Dye, Carbon Active, PolyVinyl Alcohol, Wastewater, adsorption
-
Pages 93-98Forecasting future water consumption in cities to plan for the required capacities in urban water supply systems (including water transmission networks and water treatment facilities) depends on the application of behavioral models of uban water consumption. Being located in the North-South corridor, Rasht City is assuming a new role to play in the national economy as a foreign trade center. It will, thus, be necessary to review its present urban infrastructure in order to draft the required infrastructural development plans for meeting the citys future water demands. The three Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average (SARIMA), Artificial Neural Network (ANN), and SARIMABP approaches were employed in present study to model and forecast Rasht urban water consumption using monthly time series for the period 2001‒2008 of urban water consumption in Rasht. The seasonal unit root test was applied to develop the relevant SARIMA model. Results showed that all the seasonal and non-seasonal unit roots are present in all the frequencies in the monthly time series for Rasht urban water consumption. Using a proper filter, the SAIMA patterns were estimated. In a second stage the SARIMA output was used to determine the ANN output and the hybrid SARIMABP structure was accordingly constructed. The values for Rasht urban water consumption predicted by the three models indicated the superiority of the SARIMABP hybrid model as evidenced by the forecast error index of 0.41% obtained for this model. The other two models of SARIMA and ANN were, however, found to yield acceptable results for urban water managers since the forecasting error recorded for them was below 1%.Keywords: Seasonal Model, ANN, Hybrid Model, Forecasting, Urban Water Demand
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.