نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• معصومه فراستی ¹
• مریم صیادی ²

¹ دانشیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گنبدکاووس، گنبد، ایران

² دانش آموخته ارشد، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گنبدکاووس، گنبد، ایران

چکیده

چندین روش فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی برای خارج‌سازی نیترات از آب به کار می‌رود که ممکن است گران‌قیمت باشند و به تولید مواد اضافی و زباله‌های سمی منجر شود و در مقیاس وسیع محدودیت کاربرد داشته باشند. در این تحقیق توانایی کربن فعال به منزله جاذب برای خارج سازی نیترات، آمونیوم و فسفات از آب ارزیابی شد. برای این منظور اثر زمان تماس، غلظت اولیه و pH در جذب نیترات، آمونیوم و فسفات بر کربن فعال بررسی شد. خصوصیات سطحی جاذب‌ مورد مطالعه به‌وسیله طیف سنجی و میکروسکوپ الکترونی و سطح ویژه آن‌ها با روش متیلن بلو مشخص شد. از مدل‌های سنیتیکی مرتبه اول و مرتبه دوم برای توصیف داده‌های سنیتیکی و همچنین مدل‌های لانگمویر و فروندلیچ برای توصیف داده‌های هم‌دمای جذب استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد میزان جذب نیترات، آمونیوم و فسفات با گذشت زمان افزایش یافت و به ترتیب بعد از 60 و 120 دقیقه به حداکثر میزان خود رسید. حداکثر جذب آمونیوم و نیترات کربن فعال در pH=2 و حداکثر جذب فسفات در pH=8 بود. با افزایش غلظت اولیه نیترات، راندمان حذف افزایش یافت و بیشترین راندمان حذف نیترات در غلظت 100 میلی‌گرم بر لیتر برابر با86/88 درصد و بیشترین راندمان حذف آمونیوم در غلظت 5 میلی‌گرم بر لیتر 92 درصد و بیشترین راندمان حذف فسفات در غلظت 7 میلی‌گرم بر لیتر 77 درصد بود. با توجه به نتایج بدست آمده، کربن فعال مورد مطالعه دارای قابلیت بالایی در حذف آلاینده های نیترات، آمونیوم و فسفات بود.

کلیدواژه‌ها

• کربن فعال
• جاذب
• سینتیک جذب
• هم‌دمای جذب

عنوان مقاله [English]

Removal of nitrate, ammonium and phosphate from water using activated carbon

نویسندگان [English]

• Masumeh Farasati ¹
• maryam saiadi ²

¹ Associate professor, Department of Watershed management, Faculty of Agriculture, Gonbad kavous University, Gonbad, Iran

² Graduated, Department of Watershed management, Faculty of Agriculture, Gonbad kavous University, Gonbad, Iran

چکیده [English]

Background and Objectives
Several physical, chemical, and biological methods are used to extract nitrate from water, which may be expensive and lead to the production of additional materials and toxic wastes, and are widely used.
Materials and Methods
In this study, the ability of activated carbon as adsorbent for the removal of nitrate, ammonium and phosphate from the water were evaluated.
For this purpose, the effect of contact time, initial concentration and pH on the absorption of nitrate, ammonium and phosphate on activated carbon were investigated. Absorbent surface characteristics studied by FTIR and SEM and their surface area were determined by methylene blue. Kinetics models to describe the psuedo-first-order and pseudo-second-order kinetics data and models to describe Langmuir and Freundlich isotherm adsorption data were used.
Results
The results showed that the absorption of nitrate, ammonium and phosphate, over time, increased respectively after 60 and 120 minutes, reached its maximum. Ammonium and nitrate in activated carbon absorption maximum at pH=2 and the maximum adsorption at pH=8. By increasing the initial concentration of nitrate removal efficiency resulted in increased nitrate removal at a concentration of 100 mg/l of 86/88 percent and the highest removal efficiency of ammonia at a concentration of 5 mg/l of 92% and maximum removal of phosphate at a concentration of 7 mg/l 77 percent.
According to the obtained results, the studied activated carbon had a high ability to remove nitrate, ammonium and phosphate pollutants.

کلیدواژه‌ها [English]

• activated carbon
• Absorbent
• absorption kinetics
• isotherm adsorption