مقایسه عملکرد کیتوزان بعنوان جاذب در حذف نیترات از محلول آبی سنتتیک و آب آشامیدنی شهری

زمینه و هدف: ترکیبات نیترات و نیتریت از عوامل آلاینده منابع آب های زیرزمینی هستند که در سال های اخیر میزان متوسط آنها در آب های زیرزمینی به علت گسترش انواع فاضلاب های شهری، صنعتی و کشاورزی رو به افزایش است. متداولترین منبع ورود نیترات به منابع آب شامل کاربرد کود شیمیایی و کودهای حیوانی در کشاورزی، پساب سپتیک تانک، پساب تصفیه خانه های فاضلاب، تجزیه بقایای حیوانی و گیاهی در زمین، دفع غیر بهداشتی مواد زاید جامد و استفاده از چاه های جذبی برای دفع فاضلاب است.روش کار: این تحقیق یک مطالعه تجربی کاربردی می باشد که به منظور حذف نیترات با استفاده از کیتوزان در شرایط دمای محیط طراحی و در مقیاس آزمایشگاهی و به صورت سیستم بسته انجام شد. اثر پارامترهایی مانند ph، زمان تماس، غلظت جاذب و غلظت اولیه نیترات بر حذف نیترات از محلول آبی مورد مطالعه قرار گرفت.یافته ها: عملکرد کیتوزان در محلول آبی سنتتیک و آب آشامیدنی شهری بر طبق سیستم دوغاب ph بهینه 4، زمان تعادل 20 دقیقه و افزایش غلظت اولیه نیترات باعث بالا رفتن ظرفیت جذب شد. همچنین مقدار بهینه جاذب g/l 5/0 بدست آمد. نتایج حاصل از ایزوترم جذب با استفاده از مدل لانگمویر و فروندلیچ مورد آنالیز قرار گرفت. مدل لانگمویر بیشترین همخوانی را با داده های آزمایش داشت (93/0< r2).نتیجه گیری: اگرچه راندمان حذف نیترات در محلول آبی سنتتیک بهتر از آب آشامیدنی می باشد اما روش فرایند جذب سطحی با استفاده از کیتوزان می تواند به عنوان گزینه ای مناسب به هنگام طراحی و انتخاب روش حذف نیترات جهت دستیابی به استانداردهای زیست محیطی مد نظر قرار گیرد.

Comparision of Chitosan Function as Adsorbent for Nitrate Removal Using Synthetic Aqueous Solution and Drinking Water

Background Objectives: Nitrate and nitrite compounds pollution of groundwater resources in recent years which recently their mean concentration due to enhancement of different kind of municipal, industrial and agriculture waste water, were increased. The most common source of nitrates entering the water include chemical fertilizers and animal manure in agriculture, septic tank effluent, wastewater, wastewater treatment plants, animal and plant residue analysis on the ground of nonsanitary disposal of solid waste and the use of absorbing wells for sewage disposal.Materials and methods: This experimental study is applied to the nitrate removal using chitosan in laboratory scale at ambient temperature and the design of the system was Batch. Effects of parameters such as pH, contact time, initial concentration and adsorbent concentration of nitrate on nitrate removal from aqueous solution was studied.Results: Function of chitosan in synthetic aqueous solution and drinking water according to the slurry system results, the optimum condition was obtained at pH=4, 20 min contact time and increasing the initial concentration of nitrate enhance the adsorption capacity of chitosan. Also optimum dosage of adsorbent was obtained at 0.5 g/l. The data obtained from the experiments of adsorbent isotherm were analyzed using Langmuir and Freundlich isotherm models. The Langmuir equation was found to be the best fitness with the experimental data (R2>0.93).Conclusion: Although efficiency of Nitrate removal in synthetic aqueous solution was better than drinking water, adsorption process using chitosan as an option for the design and selection nitrate removal should be considered in order to achieve environmental standards.