عنوان پایان‌نامه
بررسی حذف فلزات سنگین از پساب های اورانیو دار توسط جلبک قهو ه ای در سیستم های پیوسته
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی- فرآیندهای کاغذسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 941.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45606
- تاریخ دفاع
- ۱۴ شهریور ۱۳۸۹
- دانشجو
- فاطمه کفشگری
- استاد راهنما
- سیدمحمدعلی موسویان
- چکیده
- در پروژهحاضر به بررسی جذب زیستی یون مولیبدن در حالت تک جزئی و دو جزیی اورانیوم و نیکلدر یک ستون بستر ثابتتوسطجلبکقهوه‌ای Cystoseira indicaپرداخته شده است.برایجذب زیستی یون مولیبدن اثر پارامترهای تجربیpH، زمان تماس، غلظت اولیه فلز و دمادر سیستم ناپیوسته بررسی شد.طبق نتایج بدست آمده، بیشترین میزان جذب یون‌های مولیبدن در محدوده pH بین2 تا 8 و در دمای محیط، در pHبرابر 2بدست آمد. با افزایش زمان تماس بین جاذب و محلول، میزان جذب افزایش یافته و بعد از گذشت 150 دقیقه به حالت تعادل می‌رسد. ظرفیت جذب جاذب با افزایش غلظت یون مولیبدن و دما افزایش می‌یابد. اطلاعات تعادلی بدست آمده در محدوده غلظت اولیهمولیبدن و دمای مطالعه شده، با ایزوترم فرندلیچتطابق مناسبی دارد.هم‌چنین جذب زیستی یون مولیبدن توسط Cystoseira indicaاز سینتیک درجه دو پیروی می‌کند.مقادیر محاسبه شده پارامترهای ترمودینامیکی(?H?،?G?و?S?) نشان می‌دهد که جذب زیستی یون مولیبدن در محدوده دمایی 318-298 کلوین امکان‌پذیر، خودبه‌خودی و گرماگیر است. در حالت پیوسته، تغییرات سرعت ظاهری و غلظت محلول ورودی به ستون بستر ثابت بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان داد که ستون جذب استفاده شده دارای سرعت ظاهری بهینه برابر cm/s013/0 (شدت جریان ml/min4/1) بوده و با افزایش غلظت، میزان ظرفیت جذب جاذب افزایش پیدا می‌کند.در رابطه با جذب زیستیدو جزیی اورانیوم و نیکل در ستون بسترثابت،اثر سرعت ظاهریو غلظت محلول ورودی به ستون در حالت تک جزئی بر روی ظرفیت جذب جاذب بررسی شد. هم‌چنیناثر غلظت‌های ماکسیمم و مینیمم هر یک از یون‌ها بر روی میزان جذب یون دیگر، درpH بهینه جذب اورانیوم(pH برابر 4) ودر حالت دو جزئی بررسی شد.نتایج بدست آمده در حالت تک جزئی این دو یون، همانند یون مولیبدن، نشان داد که ستون جذب استفاده شده دارایسرعت ظاهری بهینهبوده و با افزایش غلظت، میزان ظرفیت جذب جاذب افزایش پیدا می‌کند.نتایج بدست آمده در حالت دو جزئی نشان می‌دهد که کاهش در میزان جذب یک یون در اثر افزایش غلظت یون دیگری به علت وجود رقابت بین این دو کاتیون در اشغال سایت‌های فعال جاذب می‌باشد. استفاده از دو مدل توماس و یان نشان داد که نتایج آزمایشگاهی بدست آمده، تطابق خوبی با مدل یان دارند.
- Abstract
- This study investigates the biosorption of molybdenum ions and single and two component, uranium and nickel in a fixed bed column by the brown algae Cystoseiraindica. Experimentalparameters affecting the molybdenum biosorptions processsuchas pH,contact time, initial metal concentrationandtemperature were studied in discrete system.Accordingto obtained results the maximum amount of molybdenum ions absorption was in the range pH of 2 to 8 and at room temperature in pH=2.Biosorption increased with increasing contact time between adsorbent and solution and equilibrium was reached within 150 min. Biosorptions capacity values of the biomass (absorbant) increased with increasing initial metal ion concentrationand and temperature. Equilibrium data fitted very well to the Ferundlich in the studied concentration range of Mo(VI) ions at all temperatures.Evaluation of experimental data in terms of biosorption kinetics showed that the biosorption of molybdenum on to algae biomass followed well pseudo-second-orderkinetics. The calculated thermodynamic parameters (?G?, ?H?and ?S?) showed that the Mo biosorptionsion at 298-318K is feasible،spontaneous and endothermic. In continuous formthe changes of input solution concentration in a fixed bed column and superficial velocity have been studied.Obtained results show that the used sorption column has an optimum superficial velocity (0.013cm/s) and biosorptions capacity values of the biomass increased with increasing initial metal ion concentration.In the form of two component biosorption of uranium and nickel in fixed-bed column, superficial velocity and input solution concentration of single-model on the biosorption capacity of biomas have been studied.And also the maximum and minimum of each ions concentrations effect on the other ions absorption rate in the optimum pH of uranium absorptionand in two component formhave beenstudied.Obtained results of single component form of these two ionssuch as molybdenum ion, showed that the used sorption columns have anoptimum superficial velocity and biosorptions capacity values of the biomass increased with increasing initial metal ion concentration. Results in the two component show that partial reduction in the obsorption rate of one ion caused by another ions concentration increase is for competition between the two cation occupied by adsorbents activated sites .The fitness of experimental data and predicted data by Thomas and Yan models was studied. Amoung these, Yan model were found in a suitable fitness with the experimental data.
