تحقیقات نظام سلامت، جلد ۱۳، شماره ۲، صفحات ۱۶۴-۱۶۹

عنوان فارسی شبیه‌سازی سینتیک ستون‌های کربن فعال گرانولی (GAC) در جذب کروم شش ظرفیتی از جریان پیوسته آب
چکیده فارسی مقاله مقدمه: با توجه به اثرات سرطان‌زایی و جهش‌زایی و عوارض کلیوی، کبدی و ریوی کروم شش ظرفیتی، بررسی روش‌های حذف آن از آب آشامیدنی ضروری می‌باشد. در این میان، هرچند فرایند جذب سطحی به عنوان یکی از روش‌های مؤثر در حذف کروم معرفی شده، اما تاکنون مطالعه‌ای داخلی در مورد شبیه‌سازی فرایند جذب سطحی با کربن فعال گرانولی (Granular activated carbon یا GAC) در حذف کروم شش ظرفیتی با استفاده از مدل Bohart-Adams صورت نگرفته است. از این‌رو، هدف از انجام پژوهش حاضر، شبیه‌سازی سینتیک ستون‌های GAC در جذب کروم شش ظرفیتی از جریان پیوسته آب بود.روش‌ها: در این مطالعه تجربی- مداخله‌ای، برای تعیین ضریب سرعت و ظرفیت جذب ستون‌های GAC در حذف کروم شش ظرفیتی از جریان پیوسته آب، از مدل Bohart-Adams استفاده شد. در این راستا، سه ستون GAC در مقیاس آزمایشگاهی با عمق بستر 31، 45 و 62 سانتی‌متر در بارگذاری‌های 41/1، 43/2 و 85/3 میلی‌لیتر بر سانتی‌متر مربع در دقیقه برای تصفیه جریان پیوسته آب حاوی 20 میلی‌گرم بر لیتر کروم شش ظرفیتی، مورد بهره‌برداری قرار گرفت. زمان کارکرد ستون‌ها تا لحظه تأمین حداکثر غلظت قابل قبول کروم در آب خروجی در نظر گرفته شد. برای تعیین غلظت کروم از روش استاندارد دی‌فنیل کاربازاید استفاده گردید.یافته‌ها: با تغییر عمق ستون‌های GAC از 31 به 62 سانتی‌متر، مدت سرویس‌دهی آن‌ها به ازای بار سطحی 41/1 میلی‌لیتر بر سانتی‌متر مربع در دقیقه جهت تصفیه جریان پیوسته آب حاوی 20 میلی‌گرم بر لیتر کروم شش ظرفیتی، از 5/2 به 6 ساعت افزایش یافت. با افزایش بار سطحی به 85/3 میلی‌لیتر بر سانتی‌متر مربع در دقیقه، مدت سرویس‌دهی ستون‌های مذکور به ترتیب 5/0 و 5/1 ساعت کاهش یافت. با تغییر بار سطحی از 41/1 به 85/3، ظرفیت جذب هر لیتر از ستون‌ها، از 31/191 به 57/148 میلی‌گرم بر لیتر کروم کاهش پیدا کرد. این روند با تغییر ضریب سرعت جذب GAC از 005/0 به 01/0 میلی‌گرم بر لیتر در دقیقه مطابقت داشت.نتیجه‌گیری: ستون‌های GAC قادر هستند جریان پیوسته آب حاوی 20 میلی‌گرم بر لیتر کروم شش ظرفیتی را در حد تأمین استانداردهای مربوط تصفیه نمایند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله آب آشامیدنی، سینتیک، کربن فعال، کروم،

عنوان انگلیسی Kinetic Simulation of Hexavalent Chromium Adsorption on Granular Activated Carbon Columns from Continuous Flow of Water
چکیده انگلیسی مقاله Background: With regard to the carcinogenic, mutagenic, and pulmonary effects of hexavalent chromium [Cr(VI)] and its impact on the kidney and liver, a study of different methods of its removal from drinking water is essential. In this regard, although the adsorption process has been introduced as an effective method for the removal of chromium, no Iranian study has ever investigated the simulation of the adsorption process with granular activated carbon (GAC) for the removal of Cr(VI) using the Bohart–Adams model. Hence, the aim of the present study was to simulate the kinetics of GAC columns for the adsorption of Cr(VI) from the continuous flow of water.Methods: In this experimental-interventional study, the Bohart-Adams model was used to determine the rate coefficient and adsorption capacity of GAC columns in Cr(VI) removal from aqueous solutions in continuous flow. In this regard, three GAC columns in laboratory scale with bed depths of 31, 45, and 62 cm were operated to treat water containing 20 mg/l Cr(VI) in overflow rates of 1.41, 2.43, and 3.85 ml/cm2.minute. The longevity of columns was considered up to the moment of providing maximum acceptable concentration of chromium in water. Chromium concentration was determined using the standard method of diphenylcarbazide.Findings: By changing the depth of columns from 31 cm to 62 cm in the overflow rate of 1.41 ml/cm2.minute, the longevity of GAC columns increased from 2.5 hours to 6 hours. By increasing the overflow rate to 3.85 ml/cm2.minute, the longevity of these columns was reduced to 0.5 hour and 1.5 hours, respectively. By changing the overflow from 1.41 ml/cm2.minute to 3.85 ml/cm2.minute, the adsorption capacity of the columns declined from 191.31 mg/l to 148.57 mg/l. This procedure was consistent with the change in adsorption rate coefficient of GAC from 0.005 l/mg.minute to 0.01 l/mg.minute.Conclusion: GAC columns can be used to treat the continuous flow of water containing 20 mg/l Cr(VI) to the extent of providing the relevant standards.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله

نویسندگان مقاله حسن خرسندی |
دانشیار، مرکز تحقیقات عوامل اجتماعی مؤثر بر سلامت و گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ارومیه، ارومیه، ایران

سیما کریم‌زاده |
کارشناس ارشد، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ارومیه، ارومیه، ایران

آمانج ساعد موچشی |
کارشناس، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ارومیه، ارومیه، ایران


نشانی اینترنتی http://hsr.mui.ac.ir/index.php/jhsr/article/view/2812
فایل مقاله دریافت فایل مقاله
کد مقاله (doi) 10.22122/jhsr.v13i2.2812
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده مقاله پژوهشی اصیل
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات