بررسی قابلیت استفاده از جاذب های طبیعی موجود در ایران در تصفیه آب

نگارنده

فهرست مطالب
فصل 1 مقدمه 1
1-1 پیشینه تحقیق و اهمیت موضوع 1
فصل 2 مروری بر تحقیقات 5
2-1 مقدمه 5
2-2 فاضلاب 5
2-2-1 انواع فاضلاب 6
2-3 تصفیه فاضلاب 7
2-4 روش تعیین سینتیک و ایزوترم جذب 8
2-5 راه های متداول تصفیه آب 10
2-5-1 فیزیکی:……….. 11
2-5-1-1 سیستم جریان سطحی برای تصفیه فاضلاب 11
2-5-1-2 صافی های سفالی سنتی: 14
2-5-1-3 نانوغشا………………….. 15
2-5-1-4 کاربرد فیلتر ها در تصفیه آب فیزیکی 16
2-6 استفاده از جاذب ها در تصفیه آب 17
2-6-1 جاذب های سنتزی 17
2-6-1-1 نانو مواد با پایه فریت اسپینل (SFs) 18
2-6-1-2 نانو مواد با پایه فلزی و اکسید فلز 19
2-6-2 جاذب های طبیعی: 20
2-6-3 انواع جاذب های طبیعی 20
2-6-3-1 استفاده از گیاهان……. 20
2. پوسته نارگیل:…………… 21
11. پوسته تمر هندی:………. 28
2-6-3-2 استفاده از قارچ ها و جلبک 32
5. جلبک اولوتریکس : 35
2-6-3-3 مواد معدنی:………….. 37
2-6-3-4 جاذب جانوری:……… 42
2-6-3-5 بیوپلیمرها…………… 43
فصل 3 ننتیجه گیری و پیشنهادات 45
3-1 نتیجه گیری 45
3-2 پیشنهادات 46

فهرست اشکال
شکل ‏2_1 تصفیه آب به روش فیزیکی 10
شکل ‏2_2 تصفیه آب به روش شیمیایی 11
شکل ‏2_3 شماتیک سه پایلوت سیستم[4]. 13
شکل ‏2_4 اجزای مختلف تشکیل دهنده پایلوت مورد استفاده[2] 15
شکل ‏2_5 فیلتر پارچه ای فیبری[3]. 17
شکل ‏2_6 تاثیر مقدار جاذب بر کارایی حذف(3 pH= برای جاذب ساقه زرشک و 2PH= برای جاذب ریشه و برگ زرشک، زمان تماس جاذب ریشه، ساقه و برگ زرشک به ترتیب در ٩٠ دقیقه و ١٠٠ دقیقه، غلظت اولیه کروم شش ظرفیتی ٥٠ میلیگرم بر لیتر ) [11]. 26
شکل ‏2_7 گیاه چریش[5]. 28
شکل ‏2_8 تمرهندی [5]. 29
شکل ‏2_9 عدسک آبی [5]. 37
شکل ‏2_10 تغییرهای کل کربنارگانیک حذف امولسیون در نمونه حقیقی بوسیله بنتونیت 4 درصد[12] 40
شکل ‏2_11 تغییرهای کل کربن ارگانیک کدر نمونه حقیقی بوسیله بنتونیت،توفیت،زئولیت وتالک 8مش 4 درصد. 41

چکیده
باتوجه به افزایش روز افزون جمعیت انسان ها و دیگر موجودات کره زمین و قاعدتا مصرف آب بیشتر جهت شرب ، صنعت،کشاورزی،دامپروری و… وتولید فاضلاب بیشتر و از طرفی معضل کمبود آب وخشکسالی های متوالی به خصوص در کشورمان،نیاز به تصفیه آب هروز بیشتر از قبل احساس می گردد.که با انجام این کار می توان از فاضلابی که عملا هیچ کاربردی ندارد، استفاده بهینه حداقل در زمینه کشاورزی و صنعت کرد و گام مثبتی درجهت مقابله با خشکسالی و کم آبی ها و حفظ این سرمایه گران بها برای آیندگان داشت.امروزه روش های عدیده ای برای تصفیه پساب درجهان بکار گرفته می شود که یکی از این روش ها استفاده از جاذب های طبیعی و بیولوژیکی می باشد.نکته مثبت این روش در کم هزینه بودن ،دردسترس بودن وکمترین آسیب برای انسان ومحیط زیست داشتن می باشد.لذا دراین تحقیق به مرور تعدادی از موارد استفاده از جاذب های طبیعی و روش های بیولوژیکی در تصفیه آب می پردازیم.
واژگان کلیدی فارسی: جاذب های طبیعی،تصفیه آب،محیط زیست .

فصل 1
مقدمه
1-1 پیشینه تحقیق و اهمیت موضوع
بر خلاف فن های آب رسانی شهری و جمع آوری فاضلاب که تاریخچه نسبتا طولانی و چند هزار ساله دارند پالایش و تصفیه فاضلاب به صورت امروزی خود، دارای سابقه تاریخی کوتاهی می باشد. نخست از حدود یکصد سال پیش که رابطه ای میان اثر باکتری ها و میکروب های بیماری زا در واگیری و شیوع بیماری گشت، انسان به فکر پاکسازی آب های آلوده افتاد. به عبارت دیگر فن تصفیه آب و فاضلاب در روند امروزی خود بیشتر در اثر پیشرفت علم زیست شناسی و پزشکی بوجود آمده است.
با گذشت زمان و به ویژه پس از جنگ جهانی دوم، در نتیجه توسعه شهرها و صنایع، خطر آلودگی محیط زیست و در نتیجه نیاز به تصفیه فاضلاب با شدت بی سابقه ای افزایش یافت و همزمان با آن روش های بسیاری برای تصفیه فاضلاب بررسی، پیشنهاد و به کار گرفته شد.در تکامل فن تصفیه فاضلاب از نظر زمانی، روش های طبیعی جز قدیمی ترین روش هایی هستند که برای تصفیه به کار گرفته شده اند. به ویژه استفاده از فاضلاب برای آبیاری در کشاورزی به علت خاصیت کودی آن از یکصد سال پیش تا کنون در کشورهای اروپایی متداول بوده است [1].
آب همواره به شکل مستقیم و یا غیر مستقیم در حبات بشر و فعالیت های گوناگون او نقش کلیدی داشته است. آب علاوه بر آن که ماده ضروری برای حیات است عامل مهمی در توسعه اقتصادی و اجتماعی به شمار می رود. امروزه اهمیت آب در توسعه کشورها به حدی است که از آن به عنوان یکی از ارکان اصلی توسعه پایدار یاد می شود. بر طبق گزارش های سازمان جهانی بهداشت، آب آلوده عامل ٪۸۰ از کل بیماری های موجود در کشورهای در حال توسعه، بیش از۱/۵ میلیارد بیماری در سال و حدود ۲۰-۱۰ میلیون مرگ سالیانه می باشد. بحران آب مهمترین چالش جهانی قرن بیست و یکم می باشد و کشور ایران نیز در منطقه ای از دنیا واقع شده که متوسط بارش سالیانه آن کمتر از یک سوم متوسط بارش جهانی است و از این نظر کشوری خشک و کم آب محسوب می شود از سوی دیگر هنوز هم در کشور ما اجتماعات کوچک فراوانی وجود دارند که از دسترسی به آب سالم و بهداشتی محرومند. مطالعات سازمان جهانی بهداشت نشان می دهد که اکثر منابع تامین آب اجتماعات کوچک دنیا آلوده اند. همچنین نزدیک به۱/۵ میلیارد نفر از مردم دنیا به آب سالم و بهداشتی دسترسی ندارند که از این تعداد حدود ٪۸۵ در اجتماعات کوچک زندگی می کنند)[2].
جستجوی آب تمیز، شیرین و آشامیدنی همواره یکی از اولویت های بشر بوده است. در زمان های قدیم که فعالیت صنعتی وجود نداشت، آب موجود ازدریاچه ها، رودخانه ها و مخازن زیرزمینی خالص و مناسب برای زندگی انسان بود. با این حال، با صنعتی شدن سریع و روش های مدرن فعالیت های کشاورزی و خانگی، تقاضا برای آب به شدت افزایش یافته است و این منجر به تولید مقادیر زیادی فاضالب حاوی تعدادی آلاینده شده است که برای زندگی انسان ها و حیوانات مضر است. واژه آلاینده در معنای وسیع به ماده ای اطلاق می شودکه کیفیت طبیعی محیط را به وسیله ابزارهای فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی تغییر می دهد.
عوامل آلوده کننده آب های سطحی عبارتند از:
1-آلاینده های صنعتی:
-کارخانه ها، معادن و صنایع
-آلودگی های نفتی
-ترکیبات فسفردار و نیتروژن دار
-آلودگی ناشی از مواد رادیواکتیویته
-آلودگی گرمایی آب در نتیجه تخلیه آب های گرم کارخانه ها به آبراه ها
2-آلودگی های بیولوژیکی:
میکرو ارگانیسم ها (مانند باکتری ها،ویروس ها و انگل ها(.
مواد آلی طبیعی که از منابع کربنی ایجاد شده و رشد میکروارگانیسم ها را تشدید می کنند.
سم های بیولوژیکی مانند سیانوباکتریال که در تصفیه خانه ها به دلیل حضور میکروارگانیسم های خاص که در طول فرایند تصفیه،تجزیه سلولی می شوند، ظاهر شده و مواد سمی را منتشر می کنند [3].
کنترل کیفیت منابع آب امری حیاتی بـرای تمـام کشورهاست. فاضلاب ها پساب تصفیه خانه ها در صورتی کـه از استاندارد لازم برای تخلیه در منابع آب پذیرنده برخوردار نباشند، باعث تنـزل کیفیـت منـابع آب مـیشـوند. معمـولاً پساب تصفیه اولیه حتی در بسیاری از موارد پساب تصفیه ثانویه از استاندارد لازم برای تخلیه در منـابع آب برخـوردار نیستند لذا نیاز به تصفیه بیشتری دارند کـه اصـطلاحاً آن را تصفیه تکمیلی (تصفیه پیشرفته) نامند. در حـال حاضـر معمـولاً اجـرای تصـفیه تکمیلـی فاضــلاب ها بــا فراینــد های فیزیکــی شــیمیایی، بــه دلیــل هزینه های بالای احداث بهره بـرداری کمبـود متخصـص بهره بردار، مقدور نیست. با توجـه بـه ارزانـی نسـبی قیمـت زمین در بیرون از شهرهای کشور نیز بهره برداری آسـان کم هزینه، فرآیند های تصفیه طبیعی میتوانند گزینـه هـای مناسبی برای تصفیه تکمیلی پساب تصفیه خانه ها باشند [4].
حفاظت از محیط زیست در مقابل آلودگی هایی که به وسیله صنایع و فناوری های مدرن به وجود می آید، یکی از نگرانی های دنیای امروز به علت به خطر انداختن سلامت و بهداشت عمومی جامعه می باشد .در سالیان اخیر، صنایع، تحت فشار شدید مسئولین و افکار عمومی قرار دارند تا پساب های خود را قبل از تخلیه به محیط های طبیعی، به شکل مطلوبی تصفیه کنند. به همین جهت، یافتن روش های موثر تصفیه، امری ضروری و اجتناب ناپذیر استدر این راستا و به منظور ممانعت از تخریب محیط زیست و آسیب رسیدن به موجودات زنده، پژوهشگران به دنبال روش هایی برای حذف آلاینده ها هستند[5].

فصل 2
مروری بر تحقیقات
2-1 مقدمه
به طورمعمول مدیریت و بهره برداری از تصفیه خانه های فاضالب بر مبنای کنترل کیفیت پساب خروجی و مقایسه آن با استاندارد ها صورت می پذیرد[5] .در سالیان اخیر، صنایع، تحت فشار شدید مسئولین و افکار عمومی قرار دارند تا پساب های خود را قبل از تخلیه به محیط های طبیعی، به شکل مطلوبی تصفیه کنند. به همین جهت، یافتن روش های موثر تصفیه، امری ضروری و اجتناب ناپذیر است در این راستا و به منظور ممانعت از تخریب محیط زیست و آسیب رسیدن به موجودات زنده، پژوهشگران به دنبال روش هایی برای حذف آلاینده ها هستند. بر اساس پژوهش های انجام شده، از بین روش های رایج، به دلیل هزینه بالا و کارایی پایین بعضی از آنها و یا غیر قابل اجرا بودن، برای طیف وسیعی از آلاینده ها، روش جذب، مناسب ترین روش می باشد [5].
2-2 فاضلاب
به بازمانده ها و دورریزی های عمدتاً مایع محلی، شهری یا صنعتی گفته می شود. شیوه گردآوری و دورریزی آن در هر منطقه، بسته به آگاهی محلی نسبت به محیط زیست فرق می کند. سیستم های فاضلاب برای جمع آوری آب های سطحی یا فاضلاب های صنعتی در مجتمع های بزرگ صنعتی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است، چون نفوذ سیالات به عمق خاک می تواند ضربه جبران ناپذیری را به پایه ها و تاسسیات زیر زمینی وارد نماید. فاضلاب شهری معمولاً فاضلاب ترکیبی یا فاضلاب بهداشتی را حمل کرده و آن را در یک تصفیه خانه، تصفیه می کند. فاضلاب تصفیه شده از طریق نهرهای فاضلاب تخلیه می شود. فاضلاب تولید شده در مناطقی که به سیستم های فاضلاب متمرکز دسترسی ندارند بر سیستم های فاضلاب در محل تکیه می کنند. این فاضلاب ها به طور معمول یک گندانبار، زهکشی تخلیه فاضلاب و یک بخش اختیاری تصفیه در محل دارند.
پساب یا گندآب زیر مجموعه ای از فاضلاب است که از مدفوع و ادرار تشکیل شده است اما اغلب به معنی هر نوع فاضلابی استفاده می شود. فاضلاب، شامل محصولات خانگی، شهری یا زباله های مایع صنعتی و بیمارستانی است که معمولاً از طریق یک لوله یا فاضلاب (بهداشتی یا ترکیبی) و گاهی اوقات در یک مخزن فاضلاب دفع می شود.
خوردگی، زنگ زدگی و آلودگی خاک از مهم ترین دلایل جمع آوری آب و فاضلاب های صنعتی است. لوله و اتصالات پلی اتیلن با خواص ضدخوردگی و مقاومت در برابر انواع مواد شیمیائی راه حل مناسبی برای جمع آوری و انتقال سیالات فاضلابی است. سیستم فاضلاب یک زیر ساخت شامل لوله ها، پمپ ها، غربال و کانال ها و… می باشد، که برای انتقال فاضلاب از منشا خود به نقطه ای برای تصفیه یا دفع نهایی استفاده می شود. به غیر از گندانبار که تصفیه را در محل انجام می دهند، انواع دیگری از تصفیه فاضلاب نیز وجود دارد. مجرای فاضلاب، سامانه جا به جایی زیرزمینی پساب و فاضلاب برای دفع بهداشتی و ایمن یا تصفیه است.
2-2-1 انواع فاضلاب
فاضلاب از نظر منشا ممکن است خانگی، صنعتی، کشاورزی یا به صورت ترکیبی باشد. از نظر خصوصیات فیزیکی شیمیایی و بیولوژیکی و قدرت آلایندگی دارای ۴ حالت ضعیف، متوسط، قوی و خیلی قوی می باشد. اهمیت بهداشتی فاضلاب به عواملی نظیر عوامل شیمیایی و عوامل بیماری زای زنده و مواد آلی متعفن که علاوه بر ایجاد بیماری های مختلف، موجب تعفن و بدمنظر شدن محیط نیز می گردد، بستگی دارد .فاضلاب شهری: حاوی آلاینده های زیادی است. ترکیب فاضلاب با فصل ممکن است تغییر کند که ناشی از کاربرد های مختلف آب می باشد. فاضلاب صنعتی: خواص آن بستگی به نوع صنعت دارد. فرآیند تصفیه بسیار متغیر می باشد. بسیاری از فرآیند های مورد استفاده جهت تصفیه فاضلاب شهری در مورد فاضلاب صنعتی نیز استفاده می شود[1].
2-3 تصفیه فاضلاب
فرایند حذف مواد آلاینده از فاضلاب را تصفیه فاضلاب می گویند. این فاضلاب می تواند یک فاضلاب بهداشتی خانگی یا فاضلاب صنعتی باشد. به منظور انجام تصفیه فاضلاب از روش های مختلف فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی استفاده می شود که به آنها فرآیند های تصفیه فاضلاب گفته می شود.. به کمک این فرآیند ها مواد آلاینده موجود در فاضلاب به ترکیبات بی خطر یا کم خطر برای محیط زیست تبدیل می شود. معمولاً یکی از محصولات تصفیه فاضلاب، زباله نیمه جامد است که لجن فاضلاب نامیده می شود که نیازمند تصفیه و تثبیت پیش از دفع به محیط زیست می باشد.
برداشت و تصفیه آب از منابع سطحی و زیر زمینی و نیز تصفیه فاضلاب تولید شده در سفره های زیر زمینی، ضمن آلودگی آبخوان ها، در چرخه طبیعی آب نیز اختلال ایجاد خواهد کرد. از سوی دیگر به دلیل امکان گسترش بیماری های متعدد ناشی از آلودگی آب به فاضلاب، ایجاب می کند تا به منظور حفظ سلامت جوامع و پیشگیری از بروز اختلال در چرخه آب، فاضلاب ها به نحو مناسب جمع آوری، تصفیه و به چرخه طبیعی آب بازگردانده شود. تثیرات نامطلوب زیست محیطی ناشی از نقع ندرست فاضلاب شهری و صنعتی در حدی است که امروزه اجرای طرح های فاضلاب در مناطق شهری و روستای کشور امری ضروری و بنیادی تلقی می گرد۔ رودخانه ها و دریا ها به طور طبیعی تا اندازه ای توان خودپالایی و تصفیه فاضلاب را دارند. اما با ازدید جمعیت و صنعتی شدن زندگی بشری، انواع فاضلاب های خطرناک و صنعتی وارد رودخانه ها و دریا ها شد و باعث نابودی آبزیان و اکوسیستم های آنها گردید. به طوریکه تا به امروز این مشکل کماکان ادامه دارد و دریا ها و رود خانه ها توانایی تصفیه فاضلاب ها را ندارند. به این دلیل، انسان پی برد که باید فاضلاب را تصفیه کند تا از زبان های آن بکاهد تصفیه فاضلابه عبارت است از مجموعه اقداماتی که جهت زدایش یا کاهش مواد آلاینده موجود در فاضلاب به کار می رود، به طوریکه از پساب تولیدی بتوان به طور سالم و مطمئن برای مصارف کشاورزی را تخلیه به آب های جاری با مقاصد دیگر استفاده مجدد نمود. اهداف تصفیه فاضلاب عبارت است و حفاظت بهداشت عمومی جامعه و جلوگیری از انتشار بیماری های واگیر و استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده . برطرف شدن شکل حاد دفع فاضلاب ساکنین شهرها و روستا ها، به ویژه در مناطقی که دارای زمین های ملکی و غیر قابل نفوذ بوده و یا اینکه دارای سطح آب های زیر زمینی بالا می باشند. فاضلاب خام، محتوی مواد آلاینده فیزیکی، میکروبی و شیمیایی است و در صورتی که به صورت خام و تصفیه نشده به محیط زیست تخلیه شود، باعث آلودگی منابع آب، زمین های کشاورزی و به طور کلی محیط زیست می شود. خطرات ناشی از آلودگی محیط زیست نیز در نهایت از طریق چرخه غذایی متوجه بهداشت و سلامتی انسان می شود[1].
2-4 روش تعیین سینتیک و ایزوترم جذب
به منظور تهیه اطلاعاتی در مورد عوامل موثر بر سرعت واکنش و یک برآورد نسبی از سینتیک و در نتیجه مکانیسم جذب، مدل های مختلف سینتیکی بررسی شد. معادله سرعت شبه درجه اول1 عموما به صورت زیر بیان میشود.
1)
در این معادله qe و qt به ترتیب میزان گونه های جذب شده بر روی واحد جرم جاذب (mg.g-1) در زمان تعادل و در هر زمان بوده و K ثابت سرعت جذب شبه درجه اول (min-1) می باشد. معادله سرعت شبه درجه دوم2 براساس رابطه زیر میباشد.
2)
که در آن K2 ثابت سرعت شبه درجه دوم (g/(mg.min)) است.
مدل های سینتیکی دیگری در جهت بررسی های سینتیکی توسعه یافته اند که مدل انتشار درون ذرهای و الوویچ3 از جمله این مدل ها می باشند۔ معادلات سینتیکی مربوط به این مدل ها به ترتیب عبارتاند از:
3)
K ثابت سینتیک نفوذ بین ذره ای است.
4)
a و b به ترتیب عرض از مبدا و شیب خط معادله هستند.
به منظور یافتن ماکزیمم ظرفیت جذب که یکی از مهم ترین پارامترها در طراحی و بررسی سیستم جذبی می باشد، ایزوترم های تعادلی جذب مورد بررسی قرار گرفتند. داده های تعادلی بر اساس معادله خطی ایزوترم جذبی لانگمیر که به صورت زیر نشان داده شده است آنالیز گردیدند.
5)
در این معادله q_e میزان جذب در واحد سطح جاذب در زمان تعادل (mg.g-1) می باشد، Ce غلظت تعادلی در محلول است، qmax ماکزیمم ظرفیت جذب (mg.g-1) پروپارژیت می باشد و K ثابت تعادل جذبی لانگمیر است که به انرژی جذب وابسته می باشد.
معادله بعدی که به منظور بررسی ایزوترم فرایند جذب مورد بررسی قرار گرفت، مدل فروندلیچ می باشد. در این مدل فرض بر این است که جایگاه های جذبی مختلف با انرژی های متفاوت برای جذب وجود دارند. معادله خطی جذب فرندلیچ به صورت زیر می باشد:
6)
که در این معادله K ثابت تعادل جذب و n ترم انرژی میباشد که به عنوان تابعی از سطح پوشیده شده میباشد.
در ادامه مدل ایزوترمی تمکین4 نیز مورد بررسی قرار گرفت که معادله آن به شکل زیر می باشد.
7)
در این معادله kt حداکثر انرژی جذب است و B1 از رابطه ۱- RT b1 در b1 دمای جذب است که محاسبه می شود[7].
2-5 راه های متداول تصفیه آب
فیزیکی: تصفیه فیزیکی به مجموعه روشهایی گفته می شود با استفاده از خواص فیزیکی و نیروهای فیزیکی برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود. از جمله این فرآیندها آشغالگیری، دانه گیری، شناورسازی، ته نشینی و … می باشد. عمده این روشها پیش تصفیه فاضلاب را انجام می دهند. اصطلاحا به این فرآیندها تصفیه اولیه نیز گفته می شود.در این مرحله هیچ ماده شیمیایی در این پروسه دخیل نیست. روش فیزیکی به صرفه تر و آسانتر هستند.

شکل ‏2_1 تصفیه آب به روش فیزیکی

شیمیایی: تصفیه شیمیایی به مجموعه فرآیندهای گفته می شود که طی آن از مواد و واکنش های شیمیایی برای تصفیه پساب استفاده می شود. از جمله این فرآیندها انعقاد شیمیایی، انعقاد الکتریکی و … می باشد. از این فرآیندها معمولا برای تصفیه فاضلاب های صنعتی استفاده می شود.همانطور که از نام آن پیداست، این مرحله از تصفیه شامل استفاده از مواد شیمیایی در آب می شود. کلر، یک ماده شیمیایی اکسید کننده است، که معمولا برای کشتن باکتریها استفاده می شود که با اضافه کردن آلاینده ها به آن باعث تجزیه آب میشوند. دیگر عامل اکسید کننده برای تمیز کردن فاضلاب، ازن است.

شکل ‏2_2 تصفیه آب به روش شیمیایی

2-5-1 فیزیکی:
2-5-1-1 سیستم جریان سطحی برای تصفیه فاضلاب
سیستم 5OF به عنوان یک گزینه تصفیه زمینی بـا مزایایی همچـون هزینـه هـای احـداث بهـرهبـرداری کـم، بهره برداری آسان، زمان ماند کوتاه نیاز بـه انـرژی کـم از پتانسیل لازم برای تصفیه تکمیلی پساب تصـفیه خانـه هـای شهری صنعتی برخوردار اسـت. در سیسـتم OF پوشـش گیاهی روی سطح زمین شیبدار نسبتاً نفوذناپذیر مـانع از ایجاد جریـان کانـالی فرسـایش خـاک مـی شـود. در ایـن سیستم، جریان ورودی که در بـالای سـطح شـیبدار تخلیـه مـیشـود در طـول مسـیر حرکـت بـه پـایین تحـت تـاثیر فرایند های مختلـف فیزیکـی، شـیمیایی بیولـوژیکی قـرار گرفت تصفیه میشـود. پسـاب تصـفیه شـده در پایین سطح شیبدار جمع آوری میشود. تجربیات حاصل از چندین سیستم OF منجـر بـه اصلاح روش های طراحی شـده اسـت. اسـکات فولتـون ارتباط عملکـرد تصـفیه بـا سیسـتم OF را بـا طـول سـطح شیبدار و رابطه راندمان حذف آلاینده ها را با زمـان مانـد مـورد مطالعه قـرار دادنـد. راندمان حذف آلاینده ها را تابعی از AR6 طول سطح شیبدار تشخیص دادند. چــون عملکــرد سیســتم OF همچــون دیگــر سیستم ها تصفیه طبیعـی بسـتگی بـه مشخصـات خـاک، فاضلاب، پوشـش گیـاهی اقلیمـی دارد، بـرای اسـتفاده از مدل های طراحـی فـوق الـذکر در هـر محـل، بایـد آنهـا را بـا داده های حاصل از بهره برداری یـک سیسـتم OF واقعـی یـا پـایلوتی کـالیبره نمـود. عملکـرد سیسـتم OF در چنـدین تحقیــق مــورد مطالعــه قــرار گرفتــه اســت . سیستم های OF مطالعه شده در این تحقیقات توانسـتند تـا بیش از ۹۰ %از غلظت های BOD ,TSS تا ۹۰ %از غلظـت نیتروژن تـا ۷۷ %از غلظـت فسـفر فاضـلاب ورودیشـان را کاهش دهند.
مواد روش ها : در محوطه تصفیه خانه فاضلاب شاهینشـهر واقـع در شمال شهر اصفهان سه پایلوت مطالعـاتی (شـکل 1 ) بـا ابعاد هر پـایلوت 5/4 متـر در ۴۰ متـر شـیب 4 % سـاخته شدند. پایلوت ها با پشته خاک به ارتفـاع 3/0 متـر عـرض 5/0 متر از همدیگر جـدا شـدند. هـر پـایلوت بـرای تصـفیه تکمیلی یک نـوع خـاص پسـاب تصـفیه خانـه شـاهینشـهر اختصاص داده شد. سه پسـاب مـورد سـتفاده عبارتنـد از : پساب تصفیه اولیه، پساب تصفیه ثانویه لجن فعال پسـاب تصفیه لاگونی فاضلاب نساجی. تصفیه خانه فاضلاب شاهینشهر از سیستم تصفیه ثانویــه لجــن فعــال برخــوردار اســت. در ضــمن در ایــن تصفیه خانه، سیستم تصفیه لاگونی نیز وجود دارد که شامل سه برکه سری بیهوازی، اختیاری هـوازی اسـت. سیسـتم لاگونی برای تصـفیه اولیـه فاضـلاب های چنـدین کارخانـه نساجی مورد استفاده قرار میگیرد. پساب سیسـتم لاگـونی برای تصفیه بیشتر وارد سیستم لجن فعال میشود. در ابتدا خاک سطح پایلوت ها بـه طـور مکـانیکی فشرده شد تا نفوذپذیری آن کاهش یابد. خاک سیستم OF شامل 26 %رس،3 /68 % سیلت 7/5% ماسـه بـود کـه ایـن خاک طبق طبقه بندی دپارتمان کشاورزی آمریکا در طبقـه خاک سیلت لوم قرار دارد. مقادیر نفوذپذیری خاک قبـل وبعد از فشردگی به ترتیـب cm/h 65/0و 18/0 بـود. مقـادیر نفوذپذیری کمتر از5/0 h/cm برای طراحی سیستم های OF توصیه شده است.یک لایه ۱۵ سانتیمتری خاک شـل روی خاک فشرده پاشیده شده تـا رشـد پوشـش گیـاهی را بهبود بخشد. برای پوشش گیاهی، مخلوطی از پنج علف شـامل علف های باغی دانه قنـاری نـی ماننـد بـره غـول اسـا مورد استفاده قرار گرفت. این علف ها در ۱۱ چچ ۱۰ مرتعی گستره وسیعی از شرایط اقلیمی رشد میکنند معمـولاً در فضای سبز شهر اصفهان مصرف میشوند. کشت مخلوطی از علف ها باعث افزایش بازدهی سیستم OF میشود. بعـد از کشت بذر علف ها، آبیاری هـر پـایلوت بـا پسـابی صـورت گرفت که پایلوت بـه تصـفیه آن اختصـاص داده شـده بـود . کودهای نیتروژن فسفر در اوایل دوره کشت به کـار رفـت . بعد از حدود دو ماه از زمان شـروع کشـت، پوشـش گیـاهی روی پایلوت ها کامل یکنواخت شد. ارتفاع پوشش گیـاهی بین تا ۱۵cm نگهداشته شد. علف های چیده شده از روی پایلوت ها جمع آوری خارج شدند. در سراسر ضلع بـالایی هـر پـایلوت، سـرریز نـوع کانـالی بـرای توزیـع یکنواخـت جریـان ورودی روی سـطح شیبدار سیستم OF تعبیه شد. دبی ورودی بـه سـرریز نـوع کانالی هر پایلوت توسط یک مخزن مرتفع با سطح آب ثابت به حجم ۲۰۰ لیتر کنترل شد. سطح آب در مخـزن توسـط یک شیر شناور کنترل میشد. در انت های سطح شـیبدا هـر پایلوت، کانالی برای جمعآوری پساب تصفیه شده تعبیه شـد (شکل2_3)

شکل ‏2_3 شماتیک سه پایلوت سیستم[4].

2-5-1-2 صافی های سفالی سنتی:
صافی های سفالی یکی از گزینه های معرفی شده به عنوان یک سامانه در نقطه مصرف می باشند. این صافی ها ده ها سال است که در بعضی از نقاط جهان مانند هند، نپال، نیکاراگوئه و غیره که دارای اجتماعات کوچک و پراکنده فراوانند مورد استفاده واقع شده اند و توانسته اند تا حد زیادی اطمینان مصرف کنندگان را جلب نمایند.در بعضی مناطق مثل بریتانیا صافی های سفالی ده ها سال است که مورد استفاده واقع می شوند. مطالعات مختلفی که در این زمینه توسط موسسه سفالگران در خدمت صلح (Potters for Peace ) و شرکت دالتون انجام شده نشان می دهد که صافی های سفالی می توانند به عنوان یک سامانه مطمئن جهت تامین آب مورد استفاده قرار بگیرد (شکل2_4) . با توجه به مشکلات مشاهده شده در مورد استفاده از سامانه تحت فشار، همچنین عدم توجیه اقتصادی سامانه های تحت فشار جهت استفاده در اجتماعات کوچک و این مساله که اغلب صاف هایی که امروزه در دنیا مورد استفاده قرار می گیرند دارای جریان نقلی می باشند، پیشنهاد می شود اشکال دیگر صافی گلدانی، صفحه ای و…) تحت جریان ثقلی، مورد مطالعه قرار گیرد. با توجه به نیاز بعضی از نقاط کشور ما به آب سالم و بهداشتی و عدم امکان ایجاد تاسیسات مناسب تصفیه آب در این مناطق و با توجه به نتایج به دست آمده از این تحقیق و مطالعات مشابهی که در دنیا صورت گرفته است، پیشنهاد می شود که موضوع ساخت این صافی ها در کشور، برای حل مشکل تامین آب آشامیدنی این مناطق مورد بررسی قرار گیرد. همچنین با توجه به این مسئله که این صافی ها می توانند در شرایط اضطراری ز زلزله، سیل و حتی جنگ مورد استفاده واقع شوند و همچنین توجه به این نکته که کشور ما دام در معرض حوادث و بلایای طبیعی قرار دارد ،پیشنهاد می شود ساخت و استفاده از این سفال ها جهت تامین آب سالم و بهداشتی در شرایط اضطراری مورد بررسی قرار گیرد[2].

شکل ‏2_4 اجزای مختلف تشکیل دهنده پایلوت مورد استفاده[2]
2-5-1-3 نانوغشا
فناوری غشا حدود نیمی از کل فرایند های جهان برای تولید آب آشامیدنی تمیز را شامل می شود و به دلیل سادگی اجرا، عدم افزودن یا کاهش مواد شیمیایی، مقرون به صرفه بودن، نداشتن تغییر فاز، بهره وری زیاد، سادگی افزایش مقیاس و ظرفیت حذف زیاد، از روش های موثر تصفیه آب به شمار می رود .با توجه به ویژگی های یادشده، فناوری غشا نقش مهمی در تصفیه شوری و فاضلاب، نمک زدایی آب دریا (استفاده مجدد از آن برای مصرف) و تصفیه پساب و غیره دارد. واحد های غشائی درواقع فیلترهایی هستند که فرآیند حذف مواد آلاینده در آنها براساس صاف شدن مکانیکی و یا جذب الکترواستاتیکی صورت می پذیرد. به عبارت دیگر در عبور آب از این صافی ها، موادمعلق و یون های محلول با قطر بزرگتر از قطر منافذ غشاء امکان عبور از آن را نیافته و آب عبوری عاری از این مواد می باشد.برای رسیدن به این مقصود نیازمند استفاده از نیروی محرکه هست که این نیرو محرکه می تواند اختلاف فشار،اختلاف دما،اختلاف غلظت و یا حتی اختلاف پتانسیل باشد. ویژگی منحصر بفرد غشاهای نانوفیلتراسیون قرار گرفتن بار منفی روی غشا است. بعلاوه این غشاها انتخابگری یون را نیز نشان می دهند. یون های چند ظرفیتی با استفاده از غشا های نانو فیلتراسیون در حد بالینی جدا می شوند. در حالی که یون های تک ظرفیتی به صورت آزادانه از روی غشا ها عبور می کنند. این پدیده وابسته به اثر Donnan (نوعی تعادل مخصوص که دو فاز مجاور در شرایطی هستند که یک یا چند یون ویژه از یک فاز نتوانند به فاز دیگر منتقل شوند. این محدودیت توسط یک غشا انجام می گیرد که می تواند یون های کوچک را از خود عبور دهد ) است. یکی از مشکلات مربوط به کاربرد غشا ها، ایجاد رسوب در سطح غشا توسط ته نشین شدن مواد جامد است که باعث کاهش نفوذ جریان می شود. رسوب غشایی پدید های است که نمی توان مانع آن شد، اما میتوان آن را به حداقل رساند. مطالعات نشان داده اند که حضور ترکیبات الکترولیت، pH پایین و قدرت یونی بالا، درجه و میزان رسوب را افزایش می دهد. غشا های سرامیکی با نانو ذرات کاتالیزوری برای تاثیر بهتر روی عملکرد غشا ها ساخته شده اند. تاثیر پیشرفت های علمی که در زمینه تصفیه آب و فاضلاب گزارش شده شامل کاهش رسوب، بهبود کیفیت نفوذ و افزایش جریان می باشد. نانو مواد مورد استفاده شامل تیتانیا، آلومینا، سیلیکا، نقره و بسیاری از مواد دیگر است. محدودیت های فعلی غشا های سرامیکی و پلیمری این است که می توانند به راحتی نفوذ کنند. اگرچه تلاش های زیادی برای اصلاح سطح غشا ها با تغییرات شیمیایی مانند پیوند مونومرهای هیدروفیلیک روی غشاها انجام شده است، اما تاثیر آن هنوز آنقدر زیاد نیست که کاهش رسوب روی غشاها را به طور رضایت بخش نشان دهد. اثرات سودمند غشاهای مبتنی بر نانوذرات، در کاهش رسوب غشاها، توسط بسیاری از جوامع پژوهشی گزارش شده است. استفاده از نانو ذرات برای ساخت غشاها، درجه بالایی از کنترل و رسوب غشا و توانایی تولید ساختار مورد نظر و ویژگی های آنرا فراهم می کند. غشاهای مبتنی بر نانو ذرات می توانند با مهندسی مونتاژبه غشاهای متخلخل یا ترکیب آنها به غشاهای پلیمری یا غیر آلی توسعه یابد[3].
2-5-1-4 کاربرد فیلتر ها در تصفیه آب فیزیکی
1. فیلتر پارچه ای و فیبری
کربن فعال الیاف فشرده با قالبی (مانند کاغذ سلولز، نخ های تابیده (مانند کتان) و الباف بافته شده، به علت سادگی و هزینه پایین آنها، به طور وسیعی برای تصفیه آب از ذرات جامد و فیلتر پارچه ای و میکروارگانیسم هایی که بزرگتر از ۲۰ میکرومتر باشند، مانند لارو و جانوران شناور بر سطح دریا، استفاده می شوند[3].

شکل ‏2_5 فیلتر پارچه ای فیبری[3].
2. فیلترسرامیکی
فیلتر های سرامیکی منافذی در حد میکرو دارند. این فیلترها از خاک رس ساخته می شوند که با موادی مانند خاک اره یا آرد گندم، به منظور بهبود تخلخل مخلوط شده اند و برای حذف کدورت، آهن و باکتری های روده موثر هستند[3].
3. فیلتر شنی
فیلترهای شنی از یک قالب فلزی روکش دار که با یک لایه از شن درشت، شن کوچک و ماسه تصر یرشده، تشکیل می شود و بیش از ۹۰ باکتری های روده، ۱۰۰٪ انگل و کرم روده، ۹۵ تا ٪۹۹ روی، مس، کادمیم، سرب و همه رسوبات معلق را از بین می برند و ۷۶ تا ۹۱ آرسنیک را حذف می کنند[3].
4. فیلتر زغال چوب و کربن فعال
زغال و کربن فعال به علت خواص جذبشان برای تصفیه آب استفاده می شوند و برای حذف الاینده های آلی مانند آفت کش ها ، حلال های صنعتی، هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای و فیلتر زغال چوب و آرسنیک، کروم و جیوه موجود در ترکیبات آلی به کار می روند [3].
2-6 استفاده از جاذب ها در تصفیه آب
جاذب ها به دو دسته طبیعی و سنتزی دسته بندی می شوند.
2-6-1 جاذب های سنتزی
2-6-1-1 نانو مواد با پایه فریت اسپینل (SFs)
صنعت مغناطیس یکی از شاخه های بسیار مهم در عرصه های مختلف علمی و صنعتی، زیست محیطی و پزشکی می باشد که با نفوذ فناوری نانو دستخوش تغییرات بسیاری شده است. با وجود پژوهش های صورت گرفته ی فراوان و پیشرفت های بسیار بزرگ در زمینه ی نانوذرات مغناطیسی، این شاخه از علم هنوز دارای قابلیت های بسیاری برای توسعه و پیشرفت بیشتر می باشد. به دلیل جذابیت و اهمیت کاربردی نانوذرات، تاکنون پژوهشگران زیادی به تحقیق و مطالعه بر روی نانوذرات و ویژگی های گوناگون آنها پرداخته اند. نانوذرات مغناطیسی به عنوان گروهی از مواد نانو مقیاس، انقلاب عظیمی را در روش های تشخیص و درمان در دانش پزشکی ایجاد کرده اند. علاوه بر تشخیص پزشکی، در داروسازی هدفمند، در ابزارها و وسایل الکترونیکی در ذخیره سازی اطلاعات در حافظه ها و از این قبیل کاربرد دارند[2]، در میان مواد مغناطیسی، فریت ها از اهمیت زیادی برخوردارند. فریت ها موادی با رفتار فری مغناطیس هستند که جزء اصلی آنها اکسید آهن است. این دسته از مواد به دلیل داشتن خاصیت مغناطیسی منحصربه فرد، مغناطیسی بالا و درعین حال مقاومت الکتریکی بالا کاربرد گسترده ای در زمینه صنایع الکترونیک، مخابرات، کامپیوتر و غیره دارند. مهمترین و بیشترین فریت ها مربوط به فریت های با ساختار اسپینل می باشند. فریت های با ساختار اسپینل، دارای یک شبکه از یون های فلزی مثبت (M+2و Fe+3) و یون های منفی اکسید (O+2) درساختار خود هستند که از فرمول عمومی AB2O4 تبعیت می کنند، در این رابطه A و B به ترتیب، یون های فلزی دوظرفیتی و سه ظرفیتی می باشند. توزیع کاتیون ها در ساختار اسپینل به دو صورت عادی و وارون می باشند. جانشین کردن یون های مختلف در محل های شبکه ای فریت ها می تواند سبب تغییر مغناطش کل شود. در چنین شرایطی نحوه ی چیدمان یون ها و به عبارت دیگر ساختار بلوری، نقش مهمی در برهم کنش مغناطیسی و خواص مغناطیسی ماده خواهد داشت. تا کنون به دلیل اهمیت فریت ها، این مواد به روش های گوناگونی از جمله سل_ژل ، سونوشیمی، روش مایکرویو، روش شیمیایی سنتز شده اند که هر یک از این روش ها مزیت و معایبی دارند[9].
این مواد به دلیل خواص پارا مغناطیسی، نسبت سطح به حجم بالا و اندازه نانومتر به طور گسترده ای در تصفیه آب کاربرد دارند. انواع مختلف آلاینده ها با استفاده از اسپینل های مختلف از آب حذف می شوند. اخیرا SFs ها به طور گسترده ای به عنوان جاذب های مغناطیسی جهت حذف رنگ های آنیونی و کاتیونی از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفته اند. واکنش های فیزیک وشیمیایی جاذب آلاینده نظیر:
پیوند هیدروژنی، واکنش Л_ Л، تشکیل کمپلکس های سطحی، واکنش الکترواستاتیک، جذب شیمیایی و تبادل یونی نقش مهمی را در این رابطه ایفا می کنند. در خصوص اکسیدهای فلزی اسپینل؛ گروه های هیدروکسیل سطحی و بار سطحی نقش مهمی در جذب ایفا می کنند. بسته به pH محلول، بار الکتریکی اکسید فلزی می تواند متغیر باشد[8].
2-6-1-2 نانو مواد با پایه فلزی و اکسید فلز
فلزات و اکسیدهای فلزی نانومقیاس عموما دارای آهن های نانومقیاس صفرظرفیتی، اکسیدهای فریک، اکسیدهای آلومینیوم، اکسیدهای مگنت، اکسیدهای تیتانیوم، اکسیدهای مگنزیوم و اکسیدهای سریم هستند. جذب کننده های مغناطیسی نانومقیاس در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته اند. شماری از مطالعات نشان می دهد که فلزها و اکسیدهای فلزی نانومقیاس، دارای جذب سطحی بسیار خوبی از نظر ظرفیت و انتخاب پذیری نسبت به آلودگی های فلزی مانند آرسنیک، کادمیوم، کروم، اورانیوم و سایر آلودگی های معمول مانند فسفات هستند[10].
نانو ذرات فلزی جدید نظیر نقره و طلا در تصفیه آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می گیرند. نانو ذرات نقره در حذف تعدادی از آلاینده های سمی از آب آشامیدنی مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین حذف جیوه از آب توسط نانو ذرات طلا مورد مطالعه و تایید قرار گرفته است. همچنین تعداد زیادی از نانو مواد اکسید فلزی و همچنین کامپوزیت های آن ها جهت حذف یون های فلزی سمی و آلاینده های آلی از آب و پساب مورد استفاده قرار گرفته اند. اکسید های فلزی با توجه به ارزان بودن و فراوانی در طبیعت در تصفیه فاضلاب های صنعتی کاربرد دارند. برخی از نانو اکسیدهای فلزی به عنوان یک فتوکاتالیست جهت تخریب رنگ ها و ترکیبات آلی کاربرد خوبی دارند. آلومینای فعال شده به طور گسترده ای در تصفیه آب و پساب نظیر حذف آرسین (AsH_3)، فسفات، کلراید و فلوراید کاربرد دارد. آلومینای فعال یک ماده متخلخل با مساحت سطح ویژه بالاست که از تصفیه حرارتی هیدروکسید آلومینیوم تولید شده و حاوی یکسری اشکال ناپایدار اکسید آلومینیوم هیدروکسید شده Al_4 o_3 می باشد. اکسیدهای آهن جاذب های موثری برای As(III) و As(V)هستند[8].
2-6-2 جاذب های طبیعی:
بر اساس پژوهش های انجام شده، از بین روش های رایج، به دلیل هزینه بالا و کارایی پایین بعضی از آنها و یا غیرقابل اجرا بودن، برای طیف وسیعی از آلاینده ها، روش جذب، مناسب ترین روش می باشد جذب سطحی، یکی از فرآیند های متداول برای جذب آلاینده ها می باشد و یکی از مهم ترین جاذب ها در این زمینه کربن فعال است؛ ولی مشکلات ناشی از کاربرد کربن فعال مانند هزینه احیاء، استفاده از آن را با محدودیت مواجه می سازد بنابراین، محققین برای استفاده از جاذبه ویژگی های هزینه کمتر و کاربرد آسان تر را برای انتخاب در اولویت قرار دادند. مواد طبیعی مانند کاه، برنج، گندم، خاک اره، بیومس آزولا، عدسک و گل قرمز و مواد معدنی مانند بنتونیت، خاک رس و کیتوزان تعدادی از جاذب های جدید و ارزان قیمت هستند. مطالعات نشان داده است که این جاذب ها عملکرد بالایی در حذف آلاینده ها از محیط زیست دارا می باشند. یکی از راه های کاهش هزینه، استفاده از مواد ارزان قیمت و در دسترس می باشد[5]. انتخاب جاذب جهت حذف آلاینده های آب بستگی به غلظت و نوع آلاینده موجود در آب، کارایی و ظرفیت جذب برای آلاینده دارد. علاوه بر این جاذب ها باید غیر سمی، مقرون به صرفه و در دسترس بوده و بتوانند به راحتی احیا یا بازیابی شوند. در طول سالیان اخیر تحقیقات زیادی در خصوص استفاده از انواع جاذب جهت تصفیه آب و فاضلاب انجام شده است[8].
2-6-3 انواع جاذب های طبیعی
2-6-3-1 استفاده از گیاهان
1. چوب :
یک جاذب طبیعی است که در مقادیر زیاد و باقیمت بسیار پایین وجود دارد. عالوه بر این نیازی به بازیابی پس از استفاده ندارد و می تواند پس از استفاده با سوزان دور انداخته شود. چوب و پوست تعداد زیادی از گیاهان جهت حذف آلاینده ها از آب و پساب مورد استفاده قرار می گیرد.پوست اکالیپتوس بدون هیچ پیش تصفیه ای جهت حذف رنگ BB Remsol مورد استفاده قرار گرفت. همپنین پوست اکالیپتوس جهت حذف 2+Cr از فاضالب صنعتی مورد استفاده قرار گرفت، حذف *Cr در 2:pH و غلظت mg/L۲۵۰ حداکثر بوده و ظرفیت جذب در شرایط بهینه mg/g۴۵ بوده است. (۲۴) فلزات سنگین نظیر Cd2+ ،Cu+2 وZn2+ با استفاده از چوب پاپایا به عنوان بایو جاذب حذف شدند. در 5:pH و دوز جاذب g/L ۶۵ درصد حذف به ترتیب ۹۷٫۸، ۹۴٫۹ و ۶۶٫۸ برای Cu cd و Zn به دست آمد[8].
2. پوسته نارگیل:
سلائونی و همکاران در سال ۲۰۱۷، مدل سازی فیزیک و شیمیایی جذب رنگ راکتیو بنفش ۵ه بر روی پوسته نارگیل و کربن فعال تجاری را با استفاده از تئوری فیزیک آماری بررسی کردند. دو مدل تعادلی بر اساس فیزیک آماری، به عنوان مثال، مدل تک لایه با انرژی تک و مدل چندلایه با اشباع به منظور دسترسی به جنبه های فضایی و پر انرژی در جذب رنگ راکتیو بنفش ۵ (5_RV) بر کربن فعال پوسته نارگیل (AC) و کربن فعال تجاری (CAC) در دما های مختلف ( از ۲۹۸K تا ۳۲۳) توسعه داده شدند. نتایج نشان می دهد که مدل چندلایه با اشباع، قادر به نشان دادن سیستم جذب بوده است. این مدل، فرض می کند که جذب به وسیله شکل گیری تعدادی از لایه ها رخ می دهد. مقدار n از۱/۱۰ به۲/۹۸ رسیده است و این نکته نشان می دهد که مولکول های جذب شده در یک سطح شیب دار بر روی سطح جاذب در محلول متراکم می شوند، مطالعه تعداد کل لایه های تشکیل شده (1 + L2) نشان میدهد که مانع فضایی، عامل غالبی است، توضیحات تعامل جاذب _ جذب شونده به وسیله محاسبه انرژی جذب، بیانگر این نکته است که این فرآیند با جذب فیزیکی از آن جا که مقادیری پایین تر از "kJ mol۴۰ را دارا است، در طبیعت رخ می دهد [5].
3. خاکستر پوسته گردو :
منصوریان و همکاران در سال ۱۳۹۲، معادلات تعادلی و سینتیکی حذف رنگ متیلن بلو با استفاده از خاکستر پوسته گردو را مورد مطالعه قرار دادند. در این تحقیق، اثر متغیرهای مهمی مانند pH (۲۰۱۳)، زمان تماس واکنش (۲۵۰-۳۰ دقیقه)، مقدار جاذب ( mg L^(-1) ۵۰/۲) و غلظت اولیه رنگ (mg L^(-1) ۲۵-۲۵۰) در کارایی حذف رنگ از فاضلاب سنتتیک مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین، رفتار جذبی رنگ ها به وسیله ایزوترم های فروندلیچ و لانگمویر و سینتیک جذب آنها، مورد سنجش قرار گرفت، آنالیز داده ها و رسم نمودارها با استفاده از برنامه اکسل و ضریب رگرسیون انجام گرفت. بالاترین کارایی حذف رنگ متیلن بلو از محلول در pH بهینه برابر با ۱۰، مدت زمان ۱۵۰ دقیقه و دوز جاذب 3g L^(-1) حاصل شد که برای غلظت رنگزای mg L^(-1) ۱۰۰ حدود۹۳/۲۵درصد به دست آمده ایزوترم های تعادل به وسیله معادلات الانگمویر و فروندلیچ آنالیز شدند و نشان دادند که این آزمایش ها از مدل فروندلیچ پیروی می کند (۸۵) ۰ =R) این ایزوترم ها همچنین نشان می دهند که سینتیک جذب برای سه غلظت رنگ اولیه 'mg L۱۰۰، ۱۵۰ و ۲۰۰ با معادله شبه درجه دوم مطابقت بیشتری دارد (۰/۹۹=R)، کارایی بیشتر از ۹۰ درصدی جاذب تهیه شده در حذف رنگ متیلن بلو از محیط آبی نشان می دهد که می توان از آن به عنوان یک جاذب طبیعی موثر و ارزان قیمت در فرآیندهای تصفیه استفاده کرد. استفاده از این تکنیک به منظور حذف آلاینده های رنگی از محیط های آبی پیشنهاد می شود[5].
4. خاکستر میوه بلوط:
زارعی و همکاران در سال ۱۳۹۳، جذب نیکل به وسیله خاکستر میوه بلوط از محلول های آبی و ایزوترم و سینتیک آنها را بررسی کردند. کردند. نیکل (II) از آلاینده های مهم محیط زیست به شمار می رود و غلظت های بالای آن موجب سرطان ریه، سینوس بینی و استخوان می شود. بنابراین، ضروری است که برای حفاظت از سلامت انسان ها و محیط زیست، نیکل اضافی از فاضلاب صنایع حذف شود. لذا این پژوهش با هدف بررسی کارایی خاکستر میوه بلوط در حذف نیکل انجام شده است. این مطالعه، در مقیاس آزمایشگاهی انجام گرفت، در مطالعه پیش رو، اثر پارامترهایی مانند pH زمان تماس، جرم جاذب و غلظت اولیه نیکل بررسی شد. ایزوترم داده های تجربی با استفاده از معادلات لانگمویر، فروندلیچ و تمکین مورد سنجش قرار گرفت. همچنین، به منظور تعیین بهترین مدل سینتیک جذب یون های نیکل بر روی خاکستر میوه بلوط، از معادلات سینتیک شبه درجه اول، شبه درجه دوم و الوویچ استفاده شد داده های حاصل از این تحقیق نشان می دهد که ظرفیت جذب به عواملی از قبیل pH محلول، زمان تماس، جرم جاذب و غلظت اولیه یون های نیکل بستگی دارد، pH بهینه برای جذب نیکل برابر با ۷ می باشد و با افزایش جرم جاذب و زمان تماس، راندمان حذف افزایش یافت؛ با افزایش غلظت اولیه نیکل نیز، راندمان حذف کاهش یافت. نتایج نشان دادند که داده های آزمایشگاهی مطابقت بهتری با ایزوترم فروندلیچ دارند و بهترین مدل سینتیک جذب برای آن ها مدل سینتیکی شبه درجه دوم می باشد. پژوهش حاضر، بیانگر این نکته است که خاکستر میوه درخت بلوط ایرانی به عنوان یک جاذب موثر و دوست دار محیط زیست در حذف یون های نیکل از محلول های آبی به کار می رود[5].

5. هویج، گوجه فرنگی و پلی اتیلن ترفتالات زباله:
چانگمانی و همکاران در سال ۲۰۱۷، یک جاذب جدید ساخته شده از هویج، گوجه فرنگی و پلی اتیلن ترفتالات زباله را به عنوان جاذب پتانسیلی برای حذف (Cu(IIاز محلول های آبی مورد مطالعه قرار دادند. یون های فلزات سنگین در فاضلاب بر روی سلامت انسانی زندگی آبزیان و اکوسیستم ها تاثیر بدی می گذارند. با توجه به این که فناوری های مورد استفاده برای حذف این آلاینده ها اغلب گران است با این حال، حذف آنها ضروری می باشد و به راحتی قابل دسترسی نیست. در این مطالعه، جاذب جدیدی ترکیب شده از هویج، گوجه فرنگی و پلی اتیلن ترفتالات فعال شده، آماده گردیده است، ذرات جاذب سنتز شده با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز فوریه (FTIR)، طیف۔ سنجی پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (FESEM)، اشعه ایکس پراکنده (EDX) و دستگاه ترموگرافی (TGA) شناسایی شدند. اثر پارامترهای مختلف مانند pH، زمان تماس و مقدار جاذب به منظور حذف (Cu(IIمورد بررسی قرار گرفت. ایزوترم های جذبی مانند لانگمویر و فروندلیچ برای بررسی رفتار تعادلی سیستم جذب مورد مطالعه قرار گرفتند. مدل لانگمویره مناسب ترین مدل برای جذب آلاینده (Cu(II به وسیله جاذب سنتز شده با ظرفیت جذب mgg۳۱۲/۵۰می باشد [5].
6. بادام زمینی :
علی و همکاران در سال ۲۰۱۶، پتانسیل کاربرد جاذب سبز به منظور حذف فلزات سنگین از محلول های آبی را بررسی کردند و سینتیک جذب، ایزوترم، ترمودینامیک و مکانیزم آنها را مورد تجزیه و تحلیل اقتصادی قرار دادند. چرم بادام زمینی یکی از زباله های زراعی طبیعی و محلی می باشد که به وفور در مصر یافت می شود. بادام زمینی به عنوان یک جاذب، بدون انجام گرفتن هیچ گونه عملیات شیمیایی با فیزیکی برای حذف یون های مس از محلول های آبی استفاده می شود. اثرات پارامترهای مختلف مانند pH اولیه، زمان تماس اندازه ذرات، مقدار جاذب، دمای محلول و غلظت اولى (Cu(II برای سیستم جذب دست های مورد بررسی قرار گرفتند. شرایط عملیاتی شامل زمان تماس یک ساعت، سرعت چرخش ۱۵۰ دور در دقیقه، دمای ۲۵ درجه سانتی گراد، ۴ =pH مقدار جاذب یک گرم پوسته بادام زمینی و اندازه ذرات کوچک تر ازHm/ ۵۰ mL۲۵۰ از غلظت ppm ۱۵۰ محلول یون مس می باشد، حداکثر ظرفیت جذب پوسته بادام زمینی mgg۱۴/۱۳است. چندین مدل سینتیکی برای تشخیص مکانیزم جذب یون مس به وسیله پوسته بادام زمینی مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه نتایج کسب شده نشان می دهد که فرآیند جذب از مدل های سینتیکی شبه درجه دوم و نفوذ درون ذره های پیروی می کند و این اثبات می کند که مکانیزم جذب، شیمیایی و فیزیکی می باشد. طبق بررسی های انجام شده داده های آزمایشی از ایزوترم جذب لانگمویر و فروندلیچ پیروی می کنند. این پژوهش، بر این نکته تاکید دارد که پوسته بادام زمینی می تواند به عنوان جایگزینی موثره اقتصادی و سازگار با محیط زیست به منظور حذف (Cu(IIاز محلول های آبی به کار رود [5].
7. هسته و میوه زیتون تلخ:
نجف پور و همکاران در سال ۱۳۹۵، کارایی جاذب هسته و میوه زیتون تلخ در حذف رنگ متیلن بلو از فاضلاب سنتتیکی را بررسی کردند. هسته و میوه زیتون تلخ از جاذب های طبیعی ارزان قیمتی هستند که جایگاه ویژه ای را در تصفیه پساب نساجی دارند. این پژوهش، با هدف تعیین کارایی جاذب هسته و میوه زیتون تلخ در حذف رنگ متیلن بلو از فاضلاب سنتتیک انجام گشت. در این تحقیق، به منظور تعیین ویژگی های ساختاری جاذب از طیف تبدیل فوریه مادون قرمز (FT- IR) و میکروسکوپی الکترون روبشی (SEM) استفاده گردیده است. ، نتایج حاصله نشان می دهد که سینتیک فرآیند جذب از مدل سینتیک شبه درجه دوم ( ۰/۹۹-۹۵/ 0=R2) و داده های تعادلی از مدل ایزوترمی لانگمویر (۰/۹۸=R) مطابقت می کند. هسته و میوه زیتون تلخ می توانند رنگ متیلن بلو را به راحتی حذف کنند، pH بهینه حذف این رنگ به وسیله این جاذب در محدوده قلیایی می باشد و بیشتر فاضلاب های نساجی دارای pH قلیایی می باشد، لذا این جاذب، جاذبی مناسب و مقرون به صرفه در جهت حذف رنگ از فاضلاب صنایع نساجی است[5].
8. ساقه ،برگ و ریشه زرشک:
فلزات سنگین درون محیط تجزیه ناپذیر بوده و می توانند برای بسیاری از گونه های جانوری خطرناک باشند. بنابراین، بازیابی و حذف یون فلزات سنگین از آب و فاضلاب به منظور سلامت عمومی و محیط زیست فرآیندی مهم محسوب میشود. در بررسی حاضر برای حذف یون فلز کروم از محلول آبی از جاذب های ساقه، ریشه و برگ زرشک استفاده گردید و پارامترهای موثر در جذب یون فلز کروم مورد بررسی قرار گرفت. به دلیل وابستگی زیاد کروم شش بار سطحی جاذب به pH ،اسیدیته محلول ظرفیتی و آبی نقش مهمی در فرآیند جذب دارد. در این مطالعه نیز اثر pH بر روی راندمان حذف کروم به خوبی قابل ملاحظه بود. نتایج تحقیق کارتی کیان و همکاران ٢٠٠٥ (حاکی از آن است که جذب کروم شش ) ظرفیتی بر روی کربن فعال خاک اره کائوچو در pH در بالاترین مقدار بوده و با افزایش مقدار برابر با ٢ pH راندمان جذب به طور چشمگیری کاهش مییابد جذب فرآیند در(مقدار جاذب به عنوان یک پارامتر بسیار موثر نیز نشان داده شده باشد، همانطور که در شکل ٣ افزایش مقدار جاذب راندمان حذف نیز افزایش می- یابد که با نتایج تحقیقی که از پوسته گردو، بادام و فندق برای حذف کروم استفاده کردند مطابقت دارد.(بازدهی حذف یون محلول کروم ) غلظت اولیه یون شش ظرفیتی به غلظت جاذب و کروم شش ظرفیتی در محلول بستگی دارد، ظرفیت تعادل با افزایش غلظت اولیه کروم شش ظرفیتی کاهش مییابد زیرا سطح جاذب با افزایش غلظت اولیه کروم اشباع میشود. حداکثر ظرفیت جذب برای جاذب های ریشه، ساقه و برگ زرشک به ترتیب برابر 92/23 ،6/15 و 40/23 میلی گرم بر گرم بدست آمد. با افزایش مدت زمان تماس جاذب با محلول حاوی یون کروم شش ظرفیتی درصد جذب فلزات کروم شش هر چه غلظت یو افزایش مییابد و ظرفیتی در محیط واکنش بیشتر شود مدت زمان رسیدن به حالت تعادل نیز افزایش مییابد. مطالعات استفاده از چوب بلوط و زغال پوسته بلوط برای حذف کروم شش ظرفیتی توسط Mohan و همکاران افزایش راندمان حذف با افزایش زمان ماند را تایید میکنند. باتوجه به ضرایب همبستگی میتوان نتیجه گرفت که داده های تعادلی فرآیند جذب کروم شش ظرفیتی بر روی جاذب از ایزوترم لانگمیر پیروی میکند. امروزه بسیاری از محققان درصدد یافتن روش های ارزانتر و مناسب به منظور تصفیه پساب های صنعتی هستند تا جایگزین روش های پر هزینه تصفیه پساب گردد. لذا با توجه به نتایج بدست آمده میتوان چنین گفت که جاذب های طبیعی قابل دسترس از قبیل ریشه، ساقه و برگ زرشک میتواند به عنوان یک جاذب خوب برای حذف فلز کروم عمل نماید[11].

شکل ‏2_6 تاثیر مقدار جاذب بر کارایی حذف(3 pH= برای جاذب ساقه زرشک و 2PH= برای جاذب ریشه و برگ زرشک، زمان تماس جاذب ریشه، ساقه و برگ زرشک به ترتیب در ٩٠ دقیقه و ١٠٠ دقیقه، غلظت اولیه کروم شش ظرفیتی ٥٠ میلیگرم بر لیتر ) [11].

9. عناب:
بیونگریول و همکاران در سال ۲۰۱۵، کاربرد و ارزیابی سمیت جاذبی بر اساس عناب را به منظور حذف فلزات سنگین و سمی مورد مطالعه قرار دادند. در این مطالعه، بررسی مکانیزم و کارایی حذف فلزات سنگین سمی با یک جاذب سازگار با محیط زیست انجام شد. انواع مختلف جاذب های ساخته شده از عناب با تغییر درجه حرارت خشک شدن دانه های ژل و روش آلودگی برای اجزای عناب سنتز شدند حداکثر ظرفیت جذب برای یون های سرب و مس با استفاده از مدل ایزوترم لانگمویر تعیین شد و باDJB-A-S-F (دانه عناب فریز و خشک شده ساخته شده از محلول جوشان عناب اتوکلاو شده) و بالاترین مقدار در mgg۶۰/۴۴ برای سرب و mgg۲۰/۳۳برای مس به دست آمد. علاوه بر این، خصوصیات جاذب های مختلف نیز به وسیله روش تئوری بی تی تی (BET)، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش اشعه ایکس (EDX) و طیف سنجی جرمی کروماتوگرافی گازی (GC-MS ) برای شناسایی اجزایDJB-A-S-F قبل قبل و بعد از جذب فلزات سنگین مورد استفاده قرار گرفت (pb-DJB-A-S-Fو Cu-DJB-A-S-F). همچنین، آزمایش سیتوتوکسی سیتی درون آزمایشگاهی به این منظور انجام شد که آیا اتصال فلزات سنگین بهDJB-A-S-Fباعث افزایش سمیت سلولی می شود یا خیر؟ در نتیجه، هیچ تفاوتی در قابلیت زنده ماندن سلول بینDJB-A-S-Fو آنهایی که به فلزات سنگین مرتبط بودند، مشاهده نشده است که این نکته نشان می دهد؛ جاذب های توسعه یافته، جاذب هایی غیر سیتوتوکسیک با سازگاری خوب هستند. بنابراین،DJB-A-S-F یک جاذب امیدوار کننده برای حذف فلزات کاتدی سمی سنگین از فاضلاب است[5].
10. گیاه چریش و ریشه موز:
ماریچلوام و آژاکوراجاندر سال ۲۰۱۸، حذف عنصر جیوه از فاضلاب با استفاده از ذغال فعال گیاه چریش" و ریشه موز را مورد مطالعه قرار دادند. جیوه، یکی از خطرناک ترین مواد شیمیایی می باشد. روش های مختلف فیزیکی و شیمیایی به وسیله پژوهشگران برای حذف فلزات سنگین مانند جیوه پیشنهاد شده است. با این حال، بیشتر این تکنیک ها پرهزینه اند. از این رو، در این مطالعه، تلاش می شود که جذب جیوه از محلول های آبی بررسی شده و ذغال فعال ریشه موز و گیاه چریش به عنوان جاذب کم هزینه به کار رود، عملکرد گروه های کربوکسیلی به وسیله دستگاه FTIR مطالعه گردید و وجود آن اثبات شد. پارامترهایی مانند دوز جاذب، pH، زمان تماس، دما و غلظت آلاینده در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت، مطالعات انجام گرفته نشان دادند که ذغال فعال ریشه موز و گیاه چریش می تواند در صنایع به منظور حذف جیوه استفاده شود [5].

شکل ‏2_7 گیاه چریش[5].

11. پوسته تمر هندی:
خرم فر و همکاران در سال ۱۳۸۸، ایزوترم و سینتیک جذب فرآیند حذف رنگ فاضلاب نساجی به وسیله جاذب طبیعی پوسته تمر هندی هندی را مورد مطالعه قرار دادند. در این پژوهش، قابلیت رنگبری رنگزای کاتیونی از فاضلاب رنگی نساجی با استفاده از جاذب طبیعی پوسته تمر هندی مورد بررسی قرار گرفت. رنگزای باریک آبی به عنوان رنگزای نمونه انتخاب شد. خصوصیات سطحی پوسته تمر هندی با استفاده از دستگاه های تبدیل فوریه مادون قرمز و میکروسکوپ الکترونی پویشی مورد مطالعه قرار گرفت. اثر متغیرهای مهم بر فرآیند رنگبری، مانند مقدار جاذب، غلظت اولیه رنگزا و pH بررسی شد. مقادیر بهینه در جاذبg L^(-1) 8/0، غلظت اولیه رنگزا PH=8,50mgL^(-1) دما ۲۵ درجه سانتی گراد و سرعت همزدن rpm ۲۰۰ در مدت یک ساعت می باشد. ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ و سینتیک جذب درجه اول و دوم به منظور ارزیابی داده ها مطالعه شدند. حضور گروه های عاملی مانند هیدروکسیل و کربونیل در سطح پوسته تمر هندی به وسیله دستگاه تبدیل فوریه مادون قرمز اثبات شد. نتایج نشان دادند که جذب رنگ۔ را بر روی پوسته تمر هندی از ایزوترم لانگمویر پیروی می کند. همچنین، سینتیک جذب رنگزا روی جاذب از سینتیک مرتبه دوم تبعیت می کند. با مطالعه داده ها این نکته اثبات گشت که پوسته تمر هندی می تواند به عنوان یک جاذب طبیعی در جهت رنگیری رنگزا های کاتیونی از فاضلاب رنگی نساجی به کار رود[5].

شکل ‏2_8 تمرهندی [5].
12. برگ چای سیاه:
خان و همکاران در سال ۲۰۱۸، اثر برگ های چای سیاه در حذف رنگ اریو کروم بلک تی در محلول های آبی با استفاده از امواج مایکروویو مایکروویو (MSTL) را بررسی کردند. در این پژوهش، برگ چای سیاه به عنوان جاذب سبز ارزان قیمت برای حذف رنگ اریو کروم بلک تی از محلول های آبی استفاده شد و به کمک امواج مایکروویو مورد استفاده قرار گرفت.pH برای MASTL، برابر با ۴/۶ به دست آمد. شرایط آزمایش از قبیل pH زمان تماس، دما، غلظت جاذب و غلظت رنگ اریو کروم بلک تی به منظور تعیین تعامل این رنگ با MASTLبهینه گردید. ایزوترم جذب به وسیله مدل های لانگمویر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین – رادوشکویچ بررسی شد و نتایج بیان می کند که مدل لانگمویر بهترین داده های جذب را دارا می باشد. داده های سینتیکی، تطابق خوبی را با مدل های سینتیکی شبه درجه اول و شبه درجه دوم نشان دادند. ظرفیت جذب تک لایه ای به میزان mgg۲۴۲/۷۲در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد محاسبه شد. داده های ترمودینامیکی محاسبه شده از ایزوترم های جذبی وابسته به دما نشان می دهد که فرآیند جذب خود به خودی، گرماگیر و فیزیکوشیمیایی می باشد. نتایج نشان می دهد که MASTL می تواند به عنوان یک جاذب ارزان قیمت سبز به منظور حذف موثر رنگ اریو کروم بلک تی از محلول های آبی در پاکسازی آلودگی محیط زیست استفاده شود[5].
13. خاکستر برگ گیاه سدر:
دیوبند و همکاران در سال ۱۳۹۱، کارایی نانوذرات تهیه شده از خاکستر برگ گیاه سدر را در حذف سرب از محیط های آبی بررسی کردند. این مطالعه به شکل ناپیوسته و با تغییر فاکتور های مهمی مانند (۳۸) pH. زمان تماس ( ۱۲۰-۵ دقیقه و مقدار جاذب (g L^(-1) ۱-۵۰) در غلظت mg L^(-1) ۱۰ محلول فلزی سرب مورد مطالعه قرار گرفت. سینتیک های جذب سرب بر روی جاذب های آماده شده بر اساس مدل های هو و همکاران و لاگرگرن و تطابق داده های جذب با ایزوترم های جذب لانگمویر و فروندلیچ بررسی شدند. بررسی داده ها بیانگر این است که با افزایشpH از ۳ تا ۵ راندمان جذب افزایش یافته و در pH های بالاتر از ۵ یون های فلزی رسوب کرده اند. افزایش زمان تماس باعث افزایش کارایی جذب می شود و با افزایش مقدار جاذب نانومتری راندمان جذب ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. داده های کسب شده در این پژوهش نشان می دهد که جذب سرب از مدل سینتیکی هو و ایزوترم لاگرگرن پیروی می کند[5].
14. خاک اره صنوبر:
شهبازی و همکاران در سال ۱۳۹۵، کارایی خاک اره صنوبر در حذف متیلن بلو از محلول های آبی و همچنین ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک آنها را بررسی کردند. در این مطالعه، کارایی خاک اره صنوبر" به عنوان یکی از ضایعات چوبی در حذف متیلن بلو از پساب بررسی شده است، ایزوترم ها با استفاده از مدل های ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ و سینتیک های جذب با استفاده از مدل های شبه درجه اول شبه درجه دوم، الوویچ و نیز مدل نفوذ درون ذره های مورد مطالعه قرار گرفت و مشاهده شد که رفتار فرآیند موردنظر از مدل ایزوترمی لانگمویر (۹۹۶/•=R) تبعیت کرده و سینتیک آن بر واکنش شبه درجه دوم (۹۹۹/. =R) منطبق می شود و این ساز و کار به وسیله جذب سطحی و نفوذ درون ذره های کنترل شده است. بیشینه ظرفیت جذب خاک اره صنوبر در جذب رنگ کاتیونی متیلن بلو در شرایط بهینه برابر با26/85mg g^(-1)بوده است. نتایج نشان داد که خاک اره صنوبر، جاذب طبیعی مناسبی در جذب رنگ متیلن بلو از پساب محسوب می شود و در شرایط بهینه درصد جذبی برابر با 84/68 درصد را داراست[5].

15. پسماند سویا :
ضیاء پور و همکاران در سال ۱۳۹۱، کاربرد پسماند سویا به عنوان جاذب رنگ اسید اورانژ ۷ از محلول آبی را مورد مطالعه قرار دادند. در این پژوهش، پسماند لیگنوسلولزی سویا برای جذب رنگ اسیداورانژ ۷ مورد بررسی قرار گرفت. ابتداء اثر غلظت رنگ اسیداورانژ ۷، pH. دما و زمان تماس بر مقدار جذب بررسی شد و سپس، تبعیت ایزوترم جذب از مدل های لانگمویر و فروندلیچ مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که کارایی جذب به مقدار زیادی به pH محلول و به مقدار کمتری به دمای محلول بستگی دارد. سرعت جذب رنگ اسید اورانژ ۷ با پسماند سویا بسیار بالا است و جذب در مدت زمان کمی به اتمام می رسد. نتایج بررسی ایزوترم جذب نشان می دهد که هر دو مدل برای توصیف جذب رنگ اسید اورانژ ۷ با سویا مناسب می باشند. حداکثر ظرفیت جذب رنگ اسید اورانژ ۷ به وسیله پسماند های سویا برابر با mg g ۱۷/۵۴محاسبه شد که از بعضی از جاذب های ارزان قیمت بررسی شده بیشتر و از بعضی دیگر مانند پسماند لیگنوسلولزی کلزا کمتر می باشد[5].
16. تفاله چای سولفوناته:
احسان و همکاران در سال ۲۰۱۸، حذف رنگ متیلن بلو، تترا سایکلین و کروم ۶ از آب را با استفاده از تفاله چای سولفوناته (STW) مورد مطالعه قرار دادند، جاذب های زیستی به دلیل قابل توجه بودن به طور مداوم برای تصفیه فاضلاب مورد بررسی قرار می گیرند، مزایای استفاده از این جاذب ها کاربرد آسان، هزینه کم، مقرون به صرفه بودن و سازگاری آنها با محیط زیست می باشد. شکل کربنیزه بیومس آلی حاصل از تفاله چای سولفوناته، ظرفیت جذب بالایی برای متیلن آبی (mgg ۱۰۰۷)، تتراسایکلین ('mgg ۳۸۱) و کروم ۶ (mgg۴۳۸) در دمای اتاق دارا می باشد، اثرات دوره زمان، pH و درجه حرارت بر روی جذب به طور سیستماتیک بررسی شدند. نمونه های جذب شده (Cr- adsorbed STW) با استفاده از طیف سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس، طیف سنجی رزونانس اسپین – الکترون و پراکندگی اشعه ایکس با زاویه دید کم (SAXS) مشخص گردیدند. به منظور تجزیه و تحلیل نمونه های آب، از روش های پلاسمای جفتجفت شده القایی – طیف سنج نشر نوری (ICP-OES ) و طیف سنجیUV-Visاستفاده شد. بررسی داده های آزمایشی نشان داد که اطلاعات کسب شده با ایزوترم های لانگمویر و فروندلیچ مطابقت دارد و از سینتیک درجه دوم پیروی می کند. یک فیلتر جریان مداوم آب نیزه بر اساس عملکرد جاذب تفاله چای توانایی خود را به منظور تصفیه فاضلاب نشان می دهد، جذب بالای آلاینده ها، جاذب ارزانی مانند (STW) را به یک ماده حیاتی به منظور تصفیه آب در مقیاس تجاری مبدل ساخته است[5].
17. زباله غلات محلی:
سیم و همکاران در سال ۲۰۱۲، آماده سازی و عملکرد جاذب طبیعی مورد استفاده برای حذف آلاینده ها از فاضلاب را مورد مطالعه قرار دادند. امروزه، استفاده از زباله به عنوان یک ماده خام به منظور تولید کربن متخلخل به طور گسترده ای در تصفیه آب و فاضلاب انجام می شود. هدف این مطالعه، تشخیص طبیعت جاذبی است که از غلات محلی به دست می آید. این جاذب با آلاینده های آلی (فنول، رنگ ها) و آلاینده های معدنی (مس، روی و کادمیوم آزمایش شده است و نتایج خوبی از آنها کسب گردیده است، خصوصیات جاذب مورد نظر به وسیله روش تئوری پی پی تی و میکروسکوپ الکترونی روبشی در جهت به دست آوردن ایده در مورد مورفولوژی و ساختار حفره و مکان های فعال سایت بررسی گردید[5].
2-6-3-2 استفاده از قارچ ها و جلبک
1. مواد زائد کارخانه قند:
تهیر و همکاران در سال ۲۰۱۲، کاربرد قند طبیعی و اصلاح شده با قارچ برای حذف رنگ را بررسی کردند. در پژوهش حاضر، مواد زائد کارخانه قند (قارچ) به عنوان جاذبی کم هزینه در فرم های طبیعی و اصلاح شده استفاده شد و برای حذف رنگ سبز مالاشیت به کار رفت. قارچ نیشکر(SB)، قارچ کربن (CSB) و قارچ خاکستر پرواز (FA-SB) به عنوان جاذب برای حذف رنگ سبز مالاشیت از محلول های مورد آزمایش قرار گرفتند. حذف رنگ، توسط فرآیند جذب، تحت شرایط بهینه سازی غلظت رنگ، مقدار جاذب، دما و زمان تماس انجام شد و برای تعیین غلظت رنگ، قبل و بعد از جذب، روش اسپکتروفتومتر یک مورد استفاده قرار گرفت. دادههای تعادلی با ایزوترم های لانگمویر، فروندلیچ و دوبینین – رادوشکوبچ مطابقت دارند و مقادیر ثابت های متناظر آنها از دامنه ها و وقفه های مربوط به نقشه های آنها ارزیابی شده است، داده های آزمایشی توسط معادله لانگمویر در محدوده۱۰۵-۱۶۱۰۴M۱۶ بهترین پاسخ را ارائه می دهند. نتایج کسب شده نشان دادند کهC-SBظرفیت جذب بهتری را نسبت به سایر جاذب ها دارا می باشد و این امر به علت افزایش سطح تماس جاذب برای تصفیه شیمیایی می باشد. جاذب اصلاح شدهC-SB
درصد حذفی حدود ۸۹ درصد را نشان می دهد و به شکل گیری سطح اصلاح شده جدید و افزایش در سطح آن می انجامد. این روش، می تواند به عنوان روشی جایگزین و کم هزینه به منظور حذف رنگ و تصفیه از پساب های نساجی به کار رود[5].
2. پساب کشاورزی:
دائی و همکاران در سال ۲۰۱۸، کاربرد پساب کشاورزی به عنوان جاذب را برای حذف آلاینده ها مورد بررسی قرار دادند، زباله های کشاورزی شامل ساختارهای شل و متخلخل می باشند و دارای گروه های عملکردی مانند گروه کربوکسیل و هیدروکسیل هستند؛ بنابراین، می توان آنها را به عنوان مواد جاذب بیولوژیکی مورد استفاده قرار داد. زباله های کشاورزی مزایای بسیاری مانند هزینه کم و قدرت تجدید پذیری دارند. این چشم انداز برای استفاده جامع از منابع در هنگام استفاده از کنترل آلودگی محیط زیست مفید می باشد. در این مقاله، وضعیت پژوهش های انجام شده در ارتباط با زباله های کشاورزی در جذب آلاینده ها شده است. عوامل مهم و اثرگذار در جذبه مکانیسم جذب بیولوژیکی و پارامترهای مرتبط با جذب، کاربرد جاذب زباله کشاورزی در مهندسی و جذب در فاز مایع و گاز نیز در این جا مورد مطالعه قرار گرفته است [5].
3. قارچ ساکارومیسس:
کارلزبر ژنیس احمدی اسب چین در سال ۱۳۹۴، سینتیک و ایزوترم جذب فلز نیکل و روی به وسیله قارچ ساکارومیسس کارلزبرژنزیسرا بررسی کرد. فلزات سمی موجب آلودگی پساب بیمارستان ها و کارخانه ها می شوند. مخمر ساکارومیسس کارلزبرژنزیس از سازمان پژوهش های علمی صنعتی ایران به صورت لیوفیلیزه دریافت شده و در محیط YEDPA کشت داده شد و به منظور تکثیر مالت اکسترکت براث مورد استفاده قرار گرفت. در این پژوهش، تاثیر پارامترهایی از قبیل اسیدیته، دما، سینتیک و ایزوترم جذب فلز نیکل و روی به وسیله ساکارومیسس مطالعه شد. بیشترین میزان جذب نیکل و روی در محیط اسیدی حدود۵/۵ و ۶ درصد بود. بررسی های سینتیکی نشان داد که جذب زیستی نیکل و روی به سرعت به وسیله بیومس ساکارومیسس انجام شد و بیشترین حذف در کمتر از ۳۰ دقیقه اول آزمایش صورت گرفت. بررسی جذب نیکل و روی به وسیله ساکارومیسس فعال و غیرفعال نشانگر این نکته است که بیشترین جذب به وسیله حالت فعال مخمر انجام شده است. مقدار جذب نیکل و روی به وسیله ساکارومیسس غیر فعال شده به وسیله اتوکلاو و سدیم آزید و دی نیترو فنل مورد بررسی قرار گرفته است. بیشینه میزان جذب نیکل و روی به ترتیب mmol g۰/۶۵ و ۰/۴۷می باشد. حذف فلزات سمی و سنگین از پساب بیمارستان ها به وسیله قارچ ساکارومیسس با کارایی بالا انجام می شود . سلمانی و همکاران در سال ۱۳۹۴، فرآیند جذب در حذف رنگ از پساب های صنعتی را مطالعه کردند، در این پژوهش از ۴۵ مقاله منتشر شده از نشریه های مختلف بین سال های (۲۰۱۴-۱۹۹۷) میلادی استفاده شد که در بیشتر آنها مزایا و محدودیت های کاربرد روش جذب سطحی مورد سنجش قرار گرفته است، در این مقالات، شرایط اصلی عملیاتی موثر بر فرآیند جذب مانند pH دما، غلظت آلاینده ها و مقدار جاذب در عملکرد تصفیه آلاینده رنگ مطالعه شدند. این پژوهش مروری نشان داد که فاکتور pH در بیشتر تحقیقات متناوبا مطالعه و اثر آن به طور گسترده ای در جهت تصفیه پساب های آلوده شده به رنگ بررسی شد. فرآیند جذب برای حذف آلاینده های آلی و اصلاح فلزات در سیستم های یک رآکتوری ناپیوسته کارایی خوبی نشان داده است، علاوه بر این، از فرآیندهای متعارف، جذب به عنوان یکی از موثرترین روش ها به منظور تصفیه فاضلاب آلی و معدنی با غلظت آلاینده کمتر ازmg L^(-1)۱۰۰۰ شناخته شده است[5].
4. جلبک سند سموس :
گرجیان عربی و همکاران در سال ۱۳۹۵، جذب سطحی کادمیم به وسیله توده غیر زنده جلبک سندسموس از محلول های آبی را مورد مطالعه قرار دادند. امروزه، آلودگی به فلزات سنگین به یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی تبدیل شده است، جذب با استفاده از مواد زیستی مانند باکتری، قارچ، مخمر و جلبک ها به عنوان یک فناوری زیستی مقرون به صرفه در جهت درمان پساب های دارای فلزات سنگین در نظر گرفته می شود. هدف از این مطالعه، بررسی عملکرد توده سلولی غیر زنده جلبک به عنوان جاذب زیستی در حذف کادمیوم از محلول های آبی می باشد. مقدار جذب کادمیوم به وسیله جاذب از پارامترهای غلظت pH درجه حرارت و زمان تماس در مقیاس آزمایشگاهی و در سیستم ناپیوسته تاثیر پذیر است، غلظت کادمیوم با دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. یافته های جذب به وسیله مدل های ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ و سینتیک جذب با مدل های شبه درجه اول و شبه درجه دوم و معادله ترمودینامیک تشریح شدند. نتایج نشانگر این نکته است که مقادیر بهینه جذب برابر با مقدار جاذب 0/1g غلظتpH=5 ، 40 mg L دمای ۲۰ درجه سانتی گراد و زمان تعادلی ۴۵ دقیقه است که در این شرایط مقدار حذف98/71درصد به دست آمد. در بررسی ها، سینتیک جذب از مدل شبه درجه دوم پیروی کرد و داده های آزمایشی به وسیله ایزوترم فروندلیچ توصیف شدند، نهایتا، کارایی بالای 98/71درصدی فرآیند جذب سطحی در این مطالعه نشان داد که جلبک سند سموس توانایی خوبی در حذف فلز کادمیم دار است و می تواند به عنوان عاملی در جهت حذف کادمیم از پساب ها مورد استفاده قرار بگیرد[5].
5. جلبک اولوتریکس :
زوناتا ملکوتیان و همکاران در سال ۱۳۹۰، سینتیک و ایزوترم بیوجذب فلزات سنگین به وسیله جلبک اولوتریکس زوناتا" از فاضلاب های صنعتی را مورد مطالعه قرار دادند. یکی از تکنولوژی های اثرگذار به منظور حذف فلزات سنگین، کاربرد جاذب های زیستی می باشد و علت آن اقتصادی بودن، سادگی روش و سازگار بودن آن با استانداردهای زیست محیطی است. هدف از این پژوهش، بررسی مقدار بیوجذب فلزات مس، روی، سرب و کادمیم به وسیله جلبک اولوتریکس زوناتا از فاضلاب های صنعتی می باشد. این مطالعه با نمونه برداری از فاضلاب صنایع مس، باتری سازی و آب کاری شهر کرمان انجام گرفت و مقادیر اولیه فلزات مس، روی، سرب و کادمیم آنها با دستگاه جذب اتمی مشخص شد. در جهت تعیین مقدار جذب فلزات به وسیله جاذب اولوتریکس زوناتا مقادیر مختلفی از جاذب g (۰/۲، ۰/۴، ۰/۵، ۱، ۱/۵) در شرایط pH های متفاوت (۳، ۴، ۵، ۶ ۷)، دماهای مختلف (۱۰، ۱۵، ۲۰، ۲۵، ۳۰ درجه سانتی گراد)، زمان تماس های متفاوت (۱۵، ۳۰، ۴۵، ۶۰ ۸۰ دقیقه در فاضلاب های مورد نظر تماس داده شدند. سپس، ایزوترم های جذب و مدل سازی سپنتیکی یون های فلزی بر روی جاذب بر مبنای آزمون مدل های ایزوترم لانگمویر، فروندلیچ و سینتیک های درجه اول و دوم مشخص شدند، مقدار حذف فلزات به وسیله جاذب اولوتریکس زوناثا متفاوت بود، در دمای بهینه ۲۵ درجه سانتی گراد، pH بهینه ۴ برای فلزات مس و سرب، pH بهینه ۵ برای فلزات روی و کادمیم، زمان تماس تعادلی ۶۰ دقیقه و مقدار جاذب]g ۱/۵ میزان حذف فلزات مس، روی، سرب و کادمیم به ترتیب۱۹۸/۲۱۹۶ ۹۸/۴ و ۹۴/۷درصد بود و میزان حذف فلز سرب بیشتر از دیگر فلزات بود، بر اساس نتایج کسب شده، جذب فلزات از مدل های فروندلیچ، لانگمویر و معادله سینتیک درجه دوم پیروی می کند. پارامترهای ایزوترم نشان می دهد که ظرفیت جذب فلز سرب بیشتر است، ولی جذب فلز مس و کادمیم با انرژی بیشتری انجام شد. با توجه به راندمان بالای جذب، جلبک اولوتریکس زوناتا قادر است به صورت موثر در جهت بیوجذب فلزات سنگین از فاضلاب های صنعتی استفاده شود[5].

6. جلبک عدسک آبی:
بلارک و همکاران در سال ۱۳۹۴، جذب زیستی پیرو کتکول به وسیله جلبک عدسک آبی و ایزوترم و سینتیک این فرآیند را مورد مطالعه قرار دادند. پیروکتکول به عنوان آلایند های دارای تقدم که در غلظت های پایین نیز برای موجودات زنده اثرات بسیار بدی دارد، طبقه بندی می شود. لذا، هدف از این پژوهش، بررسی جذب پیرو کتکول به وسیله جاذب عدسک آبی اصلاح شده از محلول های آبی است. این مطالعه، به صورت آزمایشگاهی و به شکل ناپیوسته انجام شد. در این بررسی، اثر پارامترهای گوناگونی از قبیل زمان تماس، pH غلظت اولیه پیرو کتکول و غلظت بیومس بر عملکرد جاذب مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه ها با دو بار تکرار مورد آزمون قرار گرفتند و مدل های مختلف ایزوترم و سرعت واکنش جذب از روش مقایسه ضریب رگرسیون تحلیل شدند. نهایتا، غلظت باقیمانده پیرو کتکول به روش کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا مورد سنجش قرار گرفت. با افزایش غلظت بیس فتل از mgL^(-1) ۲۵ تا ۲۰۰، کارایی حذف، از حدود ۹۸/۲درصد به ۷۱/۴درصد کاهش یافت. نتایج این پژوهش بیانگر این نکته است که جذب، بیشترین همبستگی را با مدل لانگمویر و سنتیک درجه دو نشان می دهد. به طور کلی، گیاه عدسک آبی به عنوان جاذب ارزان قیمت و بسیار اثرگذاری در تصفیه فاضلاب های صعنتی و یا محلول های آبی دارای ترکیبات فنلی به کار می رود . نتایج نشان می دهد که سطح ویژه جاذبg^(-1) m^2۳۰ می باشد. حداکثر جذب پیرو کتکول در pH برابر با ۳ و در جاذب 4 gL^(-1) و زمان تماس ۹۰ دقیقه به دست آمد[5].

شکل ‏2_9 عدسک آبی [5].
2-6-3-3 مواد معدنی:
1. ذغال سنگ:
سیمیت و همکاران در سال ۲۰۱۶، رفتار جاذب ذغال سنگ برای سیستم های آب و فاضلاب را مورد مطالعه قرار دادند. این پژوهش، به بررسی کاربرد ذغال سنگ نه به عنوان یک منبع انرژی برای تولید برق، بلکه به عنوان یک جاذب کم هزینه در فرآیندهای تصفیه آب و فاضلاب می پردازد. در واقع، امروزه جاذب های مبتنی بر ذغال سنگ هنوز وجود دارند که مزایای قابل توجهی در استفاده از آنها به دست آمده است. استفاده از ذغال سنگ های دریافت شده، سختی گیری شده، سولفون شده، لجن کربن، دوتایی کیتوزان، خاکستر ذغال سنگ و خاکستر ذغال سنگ مشتق شده از زئولیت نیز به طور گسترده مورد بحث قرار گرفته اند. از این بررسی ها آشکار می شود که اگر چه ظرفیت تبادل انواع جاذب های مبتنی بر ذغال سنگ با آلاینده های مختلف به طور قابل توجهی پایین تر است؛ اما در مقایسه با سایر فرم های جاذبه پتانسیل زیادی را برای استفاده از ذغال سنگ به عنوان وسیله ای برای حذف تعدادی از آلاینده ها از آب و فاضلاب نشان می دهد. با این حال، به دلیل کمبود اطلاعات مربوط به هزینه، مقایسه هزینه ها دشوار است[5].

2. بنتولیت، کلسیت، کاتولیت، زئولیت:
محرمی و جلالی در سال ۲۰۱۳، حذف فسفر از محلول های آبی به وسیله جاذب های طبیعی ایرانی را بررسی کردند، حذف فسفر (P) از محلول های آبی با استفاده از جاذب های بنتونیت، کلسیت، کائولینیت و زئولیت به منظور تعیین شرایط عملیاتی بهینه از جمله زمان جذب، pH و دوز جذب مورد مطالعه قرار گرفت. ایزوترم های جذب به وسیله ایزوترم فروندلیچ به خوبی شرح داده شد و داده های آزمایشی بیشتر از همه با مدل لانگمویر (به جز کلسیت) مطابقت داشتند، حداکثر ظرفیت جذب فسفر به ترتیب برابر با mg L۱/۸۲، ۰/۳۷،۰/۳۲ و ۰/۲۸برای کلسیت، زئولیت، کائولینیت و بنتونیت می باشد. تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که ترتیب ظرفیت واجذبی برابر با بنتونیت > زئولیت کائولینیت > کلسیت است، داده های اندازه گیری شده برای جذب فسفر بر روی جاذب به عنوان تابعی از pH برای پیش بینی جذب فسفر با استفاده از مدل دولاب های به کار رفت. نتایج نشان دادند که مدل دولایه ای می تواند جذب فسفر بر روی جاذب ها را بیشتر از دامنه pH گسترده کند[5].
3. تصفیه پساب صنایع پتروشیمی و نفت با استفاده از خاک های شاخص بنتونیت،تالک،زئولیت و توفیت بعنوان لخته کننده
لخته سازی روشی است که به وسیله ی آن می توان مواد روغنی نفتی امولسیون شده را از محیط حذف کرد که این خاصیت مربوط به جذب، به وسیله ی خاک های شاخص و نمونه پساب پتروشیمی است که این خاک ها ذره های امولسیون شده را به خود گرفته و از محیط عمل خارج می کنند. در روش لخته سازی می توان از انواع مواد شیمیایی به عنوان منعقد کننده استفاده کرد ولی چون تهیه مواد شیمیایی خود یک فرایند شیمیایی را به دنبال دارد و همچنین این مواد به عنوان یک ترکیب شیمیایی خود نیز جزو مواد آلاینده محسوب می شوند، می توان از این خاک ها به صورت کاربردی به عنوان لخته کننده استفاده کرد.در نخستین بررسی هایی که حدود دهه هفتاد توسط دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی سابق روی برخی از کانی های کربن جاذب و نیز خاک های نوع زئولیتی Polygorospite و Montmorilloritte و Atlapulgite به عمل آمد خاصیت رنگ زدایی این خاک ها خیلی بیشتر از کربن فعال بود این بررسی ها نشان داد که خاصیت رنگ بری زئولیت هایی مانند ترکیب های آنیلین سیاه و آبی فنول و قرمز کنگو فقط به خاطر جذب سطحی روی ماتریس های زئولیت طبیعی نبوده بلکه نوعی خاصیت کاتالیستی نیز در این فرایند دخالت داشته است . این مطالعه ها نشان میدهد که دو عامل جاذب ترکیب های حلقوی مانند فنول و آنیلین و نیز احتمالا خاصیت کاتالیستی ویژگی چنین خاک هایی است.
در سال ۱۹۹۰ میلادی خان تارگانوف نشان داد که زئولیت های طبیعی مانند توفیت ظرفیت و کارایی خیلی بالایی برای تصفیه پساب های صنعتی دارند. در این مطالعه ها بیشترین بازدهی با توفیت که در دمای ۲۳۰ تا ۲۵۰ درجه سانتی گراد فعال شده بود به دست آمد. حدود ۱۰ ساعت بعد از عملیات صاف کردن، خروجی شامل g/〖cm〗^3۱۰-8×۱٫۵ مواد کلوئیدی و معلق بود.
خان تارگانوف این روش را برای تصفیه پساب های واحدهای پتروشیمی و فراورده های نفتی پیشنهاد کرد. بعدها عدهای این روش را برای Et4ph7 و ترکیب ها و یا یون های معلق برخی فلزهای سنگین و یا کمپلکس های آن ها اعمال کردند .
در سال ۱۹۹۲ میلادی Spivakava و همکاران دریافتند که نوع بنتونیت رسی8 و یا اسکانیت9 ها فعال شده شیمیایی (در HCI و یا H2SO4 رقیق) و یا نوع مصنوعی سیلیکات آلومینیم و یا سیلیکاژل تاثیر جذب بالایی را در روغن های روان کاری در بستر ثابت، دارد. در این بررسی بیشترین تاثیر جذب در مورد اسکانیت در مقایسه با بنتونیت فعال نشده و سیلیکات و یا سنگ مصنوعی سیلیکات آلومینیم به دست آمد. این مطالعه ها فقط در مورد ساختمان و هم آرایی نوع بلوری و طبیعت شیمیایی خاک ها بود و در مورد مقاطع جذب و یا سطوح و خلل و فرج و یا سطوح فعال شده
در سال ۲۰۰۲ میلادی در کنگره محیط زیست در باکو اسماعیلوف گزارش کرد که خاصیت جذب و لخته کنندگی بعضی از خاک های شاخص ارایه شده به وسیله ی آن ها بیانگر این مطلب است که خاک های شاخص را می توان به عنوان لخته ساز در پساب های روغنی به کار برد. پیشتر آن ها بیان کرده بودند که می توان از خاک های شاخص به عنوان لخته کننده استفاده کرد و این موضوع ناشی از این بود که در کشور آن ها افزایش سریع در کشف و توسعه منابع نفتی در حال شکل گیری است و موضوع آلاینده های پساب های واحدهای مربوط می تواند یک موضوع بحران ساز باشد، و بدین شکل آن ها نتیجه نهایی را به دست آوردند، هیچ دادهای ارایه نشده است [12].

شکل ‏2_10 تغییرهای کل کربنارگانیک حذف امولسیون در نمونه حقیقی بوسیله بنتونیت 4 درصد[12]

شکل ‏2_11 تغییرهای کل کربن ارگانیک کدر نمونه حقیقی بوسیله بنتونیت،توفیت،زئولیت وتالک 8مش 4 درصد.[12]

4. خاک رس:
سدیری و همکاران در سال ۲۰۱۶، جاذب طبیعی خاک رس برای حذف انتخابی سرب از محلول های آبی را مورد بررسی قرار دادند. مواد معدنی رسی یک طبقه بدون رنگ از مواد هستند که به مدت طولانی به عنوان جاذب به دلیل ظرفیت تبادلشان، پشتیبانی کاتالیزوری بالای آنها، سطح ویژه بزرگ و هزینه های کم شناخته شده اند. نتایج نشان دادند که رس طبیعی نمونه ها، عمدتا از سیلیکا، آلومینا، آهن و اکسید منیزیم تشکیل شده است. داده های آزمایشی بیانگر این نکته است که نمونه های مورد مطالعه، اغلب رسوبات یون های سرب را از آب حذف می کنند و راندمان حذف پون سرب حدودا mgg ۸۶/۴به وسیله جاذب رس می باشد. براساس داده های آزمایشی به دست آمده، فرآیند جذب از سینتیک شبه درجه دوم پیروی می کند و بیشتر از ۹۵ درصد از کل ظرفیت جذب در مدت ۳۰ دقیقه اول رخ داده است. این نتایج اثبات می کند که رس کرتاسه اولیه تونس برای جذب یون های سرب از محیط آبی، یک جاذب طبیعی موثر است[5].
2-6-3-4 جاذب جانوری:
1. پوسته تخم مرغ:
میتال و همکاران در سال ۲۰۱۶، کاربرد پوسته تخم مرغ و غشای پوسته تخم مرغ را مورد بررسی قرار دادند. از آن جایی که مصرف تخم مرغ در سراسر جهان بسیار بالا است؛ منجر به دسترسی آسان به آن می شود. مقدار دفع زباله های تخم مرغ، به ویژه پوسته تخم مرغ (ES) و غشای پوسته تخم مرغ (ESM) نیزه بسیار زیاد می باشد، دفع ES و ESM همیشه مشکل خاصی برای حوزه های مربوط به غذاء نانوایی و غیره می باشد. به همین علت، در سال های اخیر، تلاش برای استفاده از ES و ESM به منظور تولید بیودیزل و کلاژن افزایش یافته است، اما از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. از بین مواد زائدی که به عنوان مواد منفجره احتمالی مواد شیمیایی خطرناک وجود دارند، ES و ESM به عنوان جاذب های غیرسمی، همه کاره و کارآمد ظاهر شده است، در ده سال گذشته، رشد سیستماتیک در استفاده از ES و ESM به عنوان جاذب به منظور حذف انواع ارگانیک و همچنین، مواد شیمیایی خطرناک معدنی از فاضلاب را شاهد بوده ایم. این بررسی ها نشان می دهد که ES و ESM در فرم های اصلاح شده شیمیایی و طبیعی آنها نیز وجود دارد و دارای نتایج عالی برای حذف انواع مختلف رنگ ها، اسید اگزالیک، فتل، آفت کش ها، اسید هیومیک، داروها، سورفکتانت ها، پلی سایکلیک هیدروکربن ها"، فلزات سنگین، سنگین، فلزات گران بها و نور، اکتینید هاء فلوراید ها و غیره می باشد. در سال های اخیر، نانوذرات پودر غشای پوسته تخم مرغ به عنوان جاذب، کاربرد های قابل توجه ای دارد. گزارش هایی نیز در مورد استفاده از مواد نانوساختار CHAP مشتق شده از ES، به منظور حذف کادمیم و یون سرب از فاضلاب در دسترس هستند. در حال حاضر، مقاله ذکر شده، تلاش در جهت خلاصه کردن تحقیقات انجام گرفته در این زمینه می باشد[5].
2. صدف :
کاظمی" و همکاران در سال ۲۰۱۶، کاربرد صدف راه راه به عنوان جاذب طبیعی، کم هزینه و جدید برای حذف آلاینده رنگ مالاشیت از محلول های آبی و سینتیک و ترمودینامیک این فرآیند را بررسی کردند. پوسته صدف راه راه، به طور عمده از مواد معدنی تشکیل شده است، بنابراین جاذب مناسبی برای حذف آلاینده رنگ می باشد. pH محلول، اندازه ذرات پودر صدف راه راه، دوز جاذب، زمان تماس، دما و غلظت اولیه رنگ مالاشیت به عنوان عوامل موثر در فرآیند جذب مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که حداکثر جذب در pH حدودا ۵ رخ می دهد و زمان رسیدن به تعادل برای این رنگ ۶۰ دقیقه به دست آمد. داده های آزمایشی بیانگر این نکته است که فرآیند جذب از ایزوترم جذب فروندلیچ و سینتیک شبه درجه دوم پیروی می کند و بیشترین ظرفیت جذب برای رنگ سبز مالاشیت mgg ۳۵/۸۴در دمای ۳۰۳K می باشد، مورفولوژی سطح جاذب قبل و بعد از فرآیند جذب به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت و پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که پودر صدف راه راه دارای پتانسیل بسیار زیادی به عنوان جاذبه برای حذف مالاشیت سبز می باشد[5].

شکل 2_10 استفاده از صدف در تصفیه آب [5].
2-6-3-5 بیوپلیمرها
1. کیتین:
یکی از امید بخش ترین بیوپلیمرهای طبیعی است که در جاذب کاربرد دارد. این ماده جزء اصلی اسکلت، کوتیکول و دیواره سلولی سخت پوستان، حشرات و میکرو ارگانیسم هاست. داستیلاسیون کیتین در شکل گیری کیتوزان نقش دارد و مشتقات آن حتی نسبت به کیتین بسیار امید بخش تر هستند. به گفته علی و همکاران ؛ 106/362 تن کیتین در سال از صید سخت پوستانی از خانواده خرچنگ ها در دسترس می باشد[5].

شکل 2_11 کیتین به دست آمده از پوسته خرچنگ [5].
2. نشاسته:
کارایی پلی الکترولیت های طبیعی (کیتوسان ، نشاسته و مساهیم الزینات ) برای تصفیه آب و پساب ارزیابی شاه. برای کاهش کدورت آب، کینوسان بهتر از نشاسته و سدیم آلژینات عمل می کند و دامنه عملیاتی آن گسترده تر است. از کیتوسان می توان به عنوان منعقد کننده اولیه نیز استفاده کرد. مقدار تزریق کیتوسان برای تهیه آب آشامیانی (کاهش کلوزت تا کمتر از 5ntu)، در سه کدورت )زیاد، متوسط و کم( کمتر از ppm 1است. برای افزایش عملیات لخته سازی با استفاده از کیتوسان محیط قلیایی متوسط، مناسب است و در حالتی که pH آب کم است می توان از آهک استفاده کرده هنگام استفاده از نشاسته برای انجام لخته سازی موثر، نیاز به محیطی با قدرت بازی کم است و مقدار تزریق نشاسته بر حسب میزان کدورت اولیه آب متفاوت است ولی مقدار آن خیلی بیشتر از کیتوسان است.
سدیم آلژینات (آنیونی) و نشاسته (بدون بار) از راه ساز و کار پلی زدن موجب انعقاد ذرات کلوئیدی می شوند در صورتی که کینوسان پلی الکترولیت کاتیونی است که به روش ساز و کار پل زدن و خنثی سازی بار، موجب انعقاد و لخته سازی ذرات کلوئیدی می شود و چون دارای وزن مولکولی زیادی است استحکام و حجم ذرات تجمع یافته هنگام استفاده از آن بزرگتر و مستحکم تر از حالتی است که از نشاسته و یا سادیم الزیانت به عنوان کمک منعقاد کننده استفاده می شود بنابراین، با مصرف گیتوسان عملیات ته نشینی و صاف کردن بهتر انجام می گیرد. با توجه به نتایج این پژوهش، استفاده از زیست پلیمر ها به ویژه کیتوسان برای تصفیه آب و پساب توصیه می شود[11].

فصل 3 ننتیجه گیری و پیشنهادات
3-1 نتیجه گیری
باتوجه به اقلیم ایران و محدودیت ها در استفاده از آب های سطحی و زیر سطحی وهدر رفت قابل ملاحضه آب و همچنین کمبود های مشاهده شده تجهیزاتی (به دلیل تحریم های شدید ) در زمینه تصفیه فاضلاب استفاده از روش های کم هزینه و ساده والبته دارای کمترین آسیب جهت انسان و محیط زیست در اولویت اول می باشد.
البته باید به این نکته توجه داشت که برای تصفیه فاضلاب استفاده از تنها یک روش موثر نمی باشد چرا که هر روش قابلیت تصفیه و فیلتر کردن قسمتی از آلودگی ها را دارد.به عنوان مثال در روش فیزیکی و استفاده از فیلتر یا صافی فقط آلودگی های جرمی و مواد ریز و درشت معلق در آب جدا می شوند که در مرحله بعد میبایستی با استفاده از روش شیمیایی و یا طبیعی آلاینده های دیگر را از بین برد.که در این تحقیق تمرکز روی جاذب های طبیعی بوده که در فرآیند جذب سطحی کارایی بسیار خوبی (اغلب مواقع بالای ۸۰ درصد) از خود نشان داده و یکی از بهترین و بی خطرترین جاذب ها در فرآیند جذب سطحی محسوب می شوند و این موضوع بالاترین حسن استفاده از این جاذب ها در تصفیه آب آشامیدنی می باشد، زیرا جاذب های شیمیایی مانند آلوم عوارض و خطراتی همچون بیماری آلزایمر را در بدن انسان ایجاد می کنند. در نتیجه، روش جذب سطحی، روشی ساده، آسان و کارآمد محسوب می شود و جاذبهای طبیعی، ارزان ترین و بی خطرترین جاذب ها در صنعت تصفیه آب و فاضلاب هستند. با توجه به تنوع محصولات زراعی و صنایع در کشور ایران می توان از ضایعات و محصولات جانبی این بخش به عنوان جاذب های ارزان قیت و کارا استفاده نمود. در این بین چالش برای بهینه سازی پارامترهای موثر بر جاذب و تجاری سازی جاذب و توسعه ی آنالیزهای آزمایشگاهی بر روی نمونه های واقعی ضروری به نظر می رسد.
3-2 پیشنهادات
1. اصلاح الگوی مصرف آب نخست در زمینه کشاورزی وسپس صنعت و خانگی.
2. ترمیم و به روزرسانی سیستم آبرسانی وخط لوله های آب به دلیل داشتن نشتی های زیاد و فرسوده بودن.
3. استفاده هر چه بیشتر از روش های تصفیه فاضلاب .
4. تحقیقات بیشتر جهت یافتن جاذب های طبیعی بیشتر.
5. استفاده از جاذب های طبیعی در جهت تصفیه فاضلاب.
6. احداث تصفیه خانه های بیشتر در شهر های بزرگ که مصرف آب بالاتری دارند.

مراجع

[1]مهدیه گلیوری،حذف مواد رنگی بااستفاده از جاذب های طبیعی سورگوم از محیط های آبی،دانشگاه سمنان.1392.
[2]مهدی مختاری, کاظم ندافی, امیرحسین محوی, سیمین ناصری, "کاربرد سفالهای سنتی به عنوان صافی در تصفیه آب اجتماعات کوچک," مجله دانشکده بهداشت و انستیتو تحقیقات بهداشتی.1383.
[3]نسترن احمدی, آنیتا غلامی, شاهین نصیری, سمیرا خانجانی, "نانوتکنولوژی و تصفیه آب: کاربردها و فرصت های نوظهور," اولین کنگره ملی شیرینی و شکلات, 1401.
[4]امیرتائبی ،حمید قدوسی, "عملکرد سیستم جریان سطحی برای تصفیه تکمیلی پساب تصفیه خانه فاضلاب," دانشکده فنی دانشگاه تهران, 1386.
[5]مرضیه نیرومند حسینی سیدمحمودرضا حجتی, "گیاه پالایی محلول آبی حاوی یون نیکل توسط نیلوفر آبی و نخل مرداب," مجله آب و فاضلاب،1398.
[6]محدثه توکلی, "ارزیابی جاذب های طبیعی در تصفیه آب و فاضلاب," پژوهش و فناوری محیط زیست.1399
[7]ی.کریمی،ص.معروفی،م.زارع، حذف آفتکش پروپارژیت از محلولهای آبی با استفاده از پنتا آزا تترا اتیلن پلی آکریل آمید (PAA-N5) عنوان یک جاذب جدید،مجله مواد نوین،1398
[8]متین حجی زاده،شهریار غمامی،حسین گنجی دوست،فروغ فرساد، مروری بر انواع جاذب در تصفیه آب و پساب،مطالعات علوم محیط زیست،1399
[9]محمود ناصری،احسان نادری،الیاس سایون، مروری بر نانوذرات فریتهای سنتز شده به روش عملیات گرمایی،نانومقیاس،سال سوم شماره اول،بهار1395
[10]مروری بر تصفیه آب وفاضلاب به کمک نانو مواد ،ستاد ویژه توسعه فناوری نانو
[11]علی شهیدی،زهرا زراعتکار،اکرم محمدی، بررسی و ارزیابی عملکرد جاذب های طبیعی ساقه، برگ و ریشه زرشک در حذف کروم از پساب، محیط زیست طبیعی، منابع طبیعی ایران،1397
[12]حسن ژیان،صمد طباطبایی،انورخدیف، تصفیه پساب صنایع پتروشیمی ونفت با استفاده از خاکهای شاخص بنتونیت -توفیت-تالک وزئولیت به عنوان لخته کننده،نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران،1385

1 Pseudo first order
2 Pseudo second order
3 Elovich
4Tempkin
5 Overland Flow
6 Application Rate
7Tetraethyllead
8 Bentonie clay
9 Askanite

————————————————————

—————

————————————————————

تعداد صفحات : 52 | فرمت فایل : WORD

بلافاصله بعد از پرداخت لینک دانلود فعال می شود