دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز
پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته ی مهندسی شیمی
مطالعه آزمایشگاهی حذف کادمیوم از آب آشامیدنی
استاد راهنما
دکتر عبدالمحمد علمداری
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده
در این پژوهش فرایند حذف کادمیوم از آب آشامیدنی به روش همرسوبی کربنات کلسیم مطالعه شد. امروزه آلودگی آبهای طبیعی با فلزات سنگین، به دلیل اثرات مخربی که بر موجودات زنده میگذارد موجب نگرانی بسیاری از کشورهای جهان شده است. کادمیوم از طریق فاضلابها و فرسایش سنگهای معدنی و پسابهای واحدهای صنعتی وارد آب آشامیدنی میشود. در این تحقیق حذف کادمیوم از نمونه آب سنتزی حاوی ppm968/0 کادمیوم در کریستالیزور همزندار از طریق فرایند همرسوبی با کربنات کلسیم بررسی شد. در نهایت میزان حذف کادمیوم با روش همرسوبی کربنات کلسیم از یک نمونه واقعی و با استفاده از پساب یک واحد صنعتی به عنوان واکنشگر استفاده شد. آزمایشات نشان داد که 8/95% حذف کادمیوم در 4=pH، زمان تزریق 40 دقیقه، دور همزن rpm200، غلظت واکنشگرهای 1 مولار و دمای 20 درجه سانتیگراد به دست آمد. میزان حذف برای نمونه واقعی با غلظت ppm05/0 کادمیوم، 96% شد. میزان حذف کادمیوم با استفاده از پساب واحد صنعتی به عنوان واکنشگر 1/96% بود. نتایج آزمایشات نشان داد که حدود 15% حذف کادمیوم در اثر جذب و 85% آن به صورت حبس مکانیکی در شبکه کریستالی کربنات کلسیم بود و روش همرسوبی با کربنات کلسیم برای حذف کادمیوم تا زیر حد مجاز در ایران (ppm01/0) روشی مناسب و اقتصادی است.
کلمات کلیدی: حذف کادمیوم، همرسوبی، کربنات کلسیم، آب آشامیدنی
فصل اول: مقدمه | |
1-1- پیشگفتار …………………………………………… | 2 |
1-2- معرفی کادمیوم ……………………………………………… | 3 |
1-2-1- خواص فیزیکی کادمیوم ………………………………… | 3 |
1-2-2- کاربردهای کادمیوم ………………………………………….. | 4 |
1-2-3- منابع آلودهکننده آب …………………………………………. | 4 |
1-2-4- مواجهه انسان با آلودگی کادمیوم …………………………………………………………………. | 5 |
1-2-5- اثرات کادمیوم بر روی سلامتی …………………………… | 7 |
1-3- کربنات کلسیم …………………………………………………………… | 8 |
1-3-1- شکلهای کریستالی کربنات کلسیم …………………… | 9 |
1-4- کریستالیزاسیون ……………………………………………………. | 15 |
1-4-1- فوق اشباعیت ……………………………………………….. | 15 |
1-4-2- مکانیسم تشکیل بلور …………………………………….. | 18 |
1-4-3- مکانیسم رشد بلور …………………………………………… | 21 |
1-4-4- عوامل تجربی تعیین کننده اندازه ذرات ……………………………………. | 22 |
1-4-5- اثر اختلاط بر فرایند تبلور ………………………………………………. | 23 |
1-4-6- ترسیب ………………………………………………………………………. | 24 |
1-4-7- صاف کردن و شستشوی رسوب ………………………………………. | 25 |
فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته | |
عنوان | صفحه |
2-1- پیشگفتار …………………………………………………… | 27 |
2-2- تکنیکهای حذف کادمیوم ……………………………………. | 28 |
2-2-1- روشهای شیمیایی ……………………………………. | 28 |
2-2-2- همرسوبی …………………………………………………… | 34 |
2-2-3- تکنیک جداسازی غشا ……………………………………….. | 37 |
2-2-4- تکنیک تبادل یونی …………………………………….. | 39 |
2-2-5- تکنیک استخراج با حلال ……………………………………………… | 43 |
2-2-6- تکنیک جذب …………………………………………………………….. | 62 |
2-3- نتایج …………………………………………………………………….. | 80 |
فصل سوم: آزمایشگاهی | |
3-1- شرح دستگاه آزمایش ………………………………………….. | 84 |
3-2- روش تهیه محلولهای آزمایش ……………………………………….. | 87 |
3-3- روش آزمایش …………………………………………. | 87 |
3-4- دستگاههای آنالیز استفاده شده در آزمایشات ………………………………………………………….. | 90 |
3-4-1- دستگاه جذب اتمی ………………………………………………… | 90 |
3-4-2- میکروسکوپ الکترونی روبشی ……………………. | 93 |
3-4-3- طیف سنج پراش اشعه ایکس ……………………………….. | 94 |
فصل چهارم: بحث و نتیجه گیری | |
4-1- تاثیر pH ……………………………………………………… | 97 |
4-2- تاثیر شدت جریان تزریق ……………………………………… | 99 |
4-3- تاثیر شدت همزدن …………………………………………………………………. | 100 |
4-4- تاثیر غلظت واکنشگرها ……………………………………………. | 101 |
4-5- تاثیر غلظت اولیه کادمیوم ………………………………………… | 102 |
4-6- تاثیر دما …………………………………………………… | 103 |
4-7- تاثیر جابجایی واکنشگرها …………………………………………….. | 105 |
عنوان | صفحه |
4-8- تاثیر حضور و عدم حضور دانههای اولیه …………………………………………………………………… | 106 |
4-9- اثر افزایش کربنات آمونیوم به جای کربنات سدیم ………………………………………………….. | 107 |
4-10- اثر استفاده از پساب یک واحد صنعتی ………………………………………………………………….. | 108 |
4-11- تعیین مکانیسم همرسوبی ……………………………………………. | 109 |
4-12- ضریب توزیع ……………………………………………………. | 110 |
4-13- سختی آب ……………………………………………………………….. | 112 |
4-14- حذف کادمیوم از نمونه واقعی ………………………………. | 113 |
4-15- عکسبرداری SEM ……………………………………………… | 114 |
4-16- آنالیز XRD ……………………………………………………….. | 117 |
4-17- درصد خطا آزمایشها ……………………………………….. | 119 |
فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادات | |
5-1- نتیجهگیری کلی ……………………………………………………………… | 121 |
5-2- پیشنهادات ………………………………………………………………… | 123 |
فهرست منابع و مآخذ | |
منابع فارسی …………………………………………………………….. | 124 |
منابع انگلیسی …………
|