عنوان پایان‌نامه
حذف مواد آلی از آبهای سطحی با استفاده از نانو لوله های کربنی پوشش داده شده بر روی ذرات سیلیس فیلترهای تند شنی
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -آب وفاضلاب
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1436;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74491;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1436;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74491
- تاریخ دفاع
- ۲۷ اردیبهشت ۱۳۹۵
- دانشجو
- سعید اسکندری
- استاد راهنما
- غلامرضا نبی بیدهندی, علی ترابیان
- چکیده
- فیلترهای شنی بخش ضروری و غیر قابل حذف در فرایند های تصفیه متعارف آب، بعنوان قلب تصفیه خانه عمل می کنند. سیلیس در فیلترهای تند شنی، بعنوان بستری برای حذف ذرات لخته شده که در مرحله ته نشینی حذف نشده اند، بکار می رود. ذرات سیلیس در حذف مواد آلی محلول، پتانسیل کمی دارند، اما می توان با بسترهای کربن فعال در کنار آنها، بازده حذف مواد آلی را افزایش داد. امروزه نانو جاذب هایی مطرح شده اند که کارایی آنها در حذف مواد آلی از کربن فعال بالاتر است، اما استفاده از آنها بصورت مستغرق و جداسازی آنها در پایان فرایند تصفیه، کاربرد آنها را محدود کرده است. با ایجاد پوششی از نانو لوله های کربنی بر روی ذرات سیلیس، نه تنها می توان مشکلات استفاده از آنها در حالت دوغابی را برطرف کرد، بلکه می توان پتانسیل فیلتر ها را در حذف مواد آلی محلول افزایش داد. در این تحقیق روشی بر اساس پیوند فیزیکی با استفاده از حرارت و نیز پیوند شیمیایی با ایجاد پیوند کوالانسی برای پوشش نانو لوله کربنی بر روی سیلیس ارائه شده است. بررسی استحکام پوشش نشان می دهد که پیوند فیزیکی از استحکام مناسبی برخوردار نبوده، اما پیوند شیمیایی دارای استحکام قوی بین بستر و پوشش است. عکس های میکروسکوپ الکترونی روبشی از بستر سیلیس، نشان می دهد نانو لوله های کربنی، بصورت غیر یکنواختی بر روی ذرات سیلیس پوشش یافته اند. اگر چه پتانسیل جذب نانو لوله های کربنی در حذف مواد آلی به وفور در تحقیقات قبلی اثبات شده است، اما نانو لوله های پوشش داده شده بر روی ذرات سیلیس نشان می دهند که قابلیت بالایی در حذف اسید های هیومیک( بعنوان شاخص مواد آلی) دارند، بطوریکه میزان حذف هیومیک اسید ها که در حالت سیلیس خام کمتر از 1% بوده به بالاتر از 70 % می رسد.
- Abstract
- Sand filters are essential and not cancelable section in water treatment processes that act as heart of the water treatment plant. Silica used as a media to remove flocculated substances that have not sediment in clarification stage. Silica media have a low potential in soluble organic matters removal but we can enhance this potential by use activated carbon media together with media sand. Today there are nano adsorbents that have a higher potential in organic removal in comparison with activated carbon, but using in slurry state have limited their application. With deposition of carbon nano tubes (CNTs) on the silica sand, not only we can solve slurry state problems, but also we can enhance silica sand potential in organic and pathogen removal. In this research we propose a method based heating to physical and covalent bonding to chemical coating of carbon nano tubes on silica sand. Stability investigations of coating indicate that unlike physical bonding, chemical bonding has a strong stability. Scanning electron microscopy (SEM) on silica surface reveals a non uniform coating of carbon nano tubes on silica sand Although CNTs potential in removal of organic matter has demonstrated in some previous research; in this study we used humic acid for index of organic matters to define capability of this adsorbent. Determination of TOC shows that in sample with CNTsand (new adsorbent) we have removal greater than 70% and in sample with sand less than 1%. This experiment shows that the new adsorbent has a good potential in organic matter removal.
