امکان‌سنجی حذف یون‌های شوری از پساب شور حاوی فلزات سنگین سرب و روی

کمبود منابع آب در ایران و به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک کشور، موجب افزایش استفاده از فاضلاب های خانگی و صنعتی و آب نامتعارف شده است.یکی از چالش های اصلی در به سازی چنین آب هایی، وجود هم زمان یون های شوری و فلزات سنگین است که می تواند کارایی جاذب های مختلف را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین، بررسی ظرفیت جذب و عملکرد جاذب های معمولی، ناتو جاذب ها و جاذب های اصلاح شده در حذف یون های شوری در حضور و عدم حضور و عدم حضور فلزات سنگین، از نیازهای اساسی مطالعات آبیاری و تصفیه آب های شور محسوب می شود. با توجه به این ضرورت، آزمایشی در سه بخش جاذب معمولی، نانو جاذب، و جاذب اصلاح شده در پساب شور حاوی فلز سنگین انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل تیمار جاذب در چهار سطح (1 کربن فعال، 2 نانوکربن فعال، 3 نانوسیلیکا، 4 نانوسیلیکای اصلاح شده با ویتامین سی)، تیمار شوری در سه سطح (یک، 10 و 20 دسی زیمنس بر متر) و غلظت فلزات سنگین سرب و روی در چهار غلظت متفاوت (صفر، 50 و 100، 200 میلی‌گرم بر لیتر) در سه تکرار به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا ًتصادفی در محیط ناپیوسته انجام شد و جذب یون‌های عامل شوری در حضور و عدم حضور فلزات سنگین سرب و روی بررسی گردید. نتایج نشان داد که برای هر چهار جاذب با افزایش سطوح شوری در شرایط عدم حضور و در شرایط حضور فلز‌های سنگین، ظرفیت کل جذب به صورت معنی‌دار افزایش یافت. همچنین ظرفیت کل جذب با حضور و افزایش غلظت فلز‌های سنگین برای هر چهار جاذب روند کاهشی نشان داد که بیانگر جذب رقابتی میان یون‌های عامل شوری و فلز‌های سنگین می‌باشد. جاذب نانوکربن‌فعال از نظر شوری‌زدایی عملکرد بهتری نسبت به جاذب کربن فعال داشته و به طور کلی عملکرد جاذب نانوسیلیکا در شوری‌زدایی از نانوسیلیکای اصلاح شده بهتر می‌باشد. بر اساس نتایج با افزایش شوری درصد شوری‌زدائی افزایش و بیشترین میزان آن در شوری 20 دسی زیمنس بر متر توسط جاذب نانوکربن فعال (28.3 درصد) و کمترین مقدار آن (9.4 درصد) در شرایط عدم حضور فلزات سنگین توسط جاذب کربن فعال در شوری یک دسی زیمنس بر متر مشاهده شد. یافته‌ها می‌تواند در جهت بهبود کاربرد جاذب‌ها برای تصفیه آب‌های شور و پساب‌های حاوی فلزات سنگین موثر واقع شود.

feasibility of removing salinity ions from saline wastewater containing heavy metals lead and zinc

water scarcity in iran, particularly in the arid and semi-arid regions of the country, has led to increased use of domestic and industrial wastewater, as well as unconventional water resources. therefore, investigating the adsorption capacity and performance of conventional adsorbents, nano-adsorbents, and modified adsorbents in removing salinity ions, in the presence and absence of heavy metals, is a fundamental requirement for irrigation and saline water treatment studies. given this necessity, an experiment was conducted, included adsorbent treatment at four levels (1- activated carbon, 2- activated nano-carbon, 3- nano-silica, 4- vitamin c-modified nano-silica), salinity treatment at three levels (1, 10, and 20 ds/m), and heavy metal concentrations of lead and zinc at four different concentrations (0, 50, 100, and 200 mg/l) in three replicates, using a factorial experiment in a completely randomized design in a batch system. the adsorption of salinity-causing ions was investigated in the presence and absence of heavy metals lead and zinc. the results of this study showed that the total adsorption capacity of salinity-causing ions is affected by salinity concentration and the presence of heavy metals. the adsorption capacity significantly increases with increasing salinity intensity, but the presence of heavy metals leads to a decrease in adsorption capacity due to competitive adsorption between salinity ions and heavy metals. comparison of the adsorbents' performance showed that the activated nano-carbon adsorbent is more efficient than activated carbon in removing salinity ions, and the modified nano-silica adsorbent performs better than ordinary nano-silica. it was also reported that the highest desalination percentage (28.3%) was achieved at a salinity of 20 ds/m using the activated nano-carbon adsorbent, and the lowest desalination rate (9.4%) was associated with activated carbon at a salinity of 1 ds/m and in the absence of heavy metals. these findings can be effective in improving the application of adsorbents for the treatment of saline water and wastewater containing heavy metals.