بررسی روش های حذف فلزات سنگین از پساب های صنعتی

بررسی روش های حذف فلزات سنگین از پساب های صنعتی

فرمت: Pdf   تعداد صفحات: 13

چکیده

در طول دو دهه گذشته، توجه گسترده ای به آلودگی محیط زیست توسط مواد خطرناک مانند فلزات سنگین، پرداخته شده است. برخی از روش های متداول، برای حذف فلزات سنگین از زباله های مایع توسعه یافته اند که عبارتند از: ته نشینی شیمیایی، تبادل یونی، فرآیندهای غشایی، تصفیه الکتروشیمیایی و غیره. با این حال این روش ها دارای معایب مختلف از جمله حذف یون های فلزی غیر قابل پیش بینی، نیاز به مقدار زیادی از واکنشگر، تولید لجن سمی و غیره می باشد. جذب زیستی فرآیندی است که نشان دهنده نوآوری بیوتکنولوژی و همچنین به عنوان یک ابزار مقرون به صرفه برای حذف فلزات سنگین از محلول های آبی می باشد. این مقاله ضمن بررسی تکنیک های مرسوم برای حذف یون های فلزات سنگین از فاضلاب ها و ارزیابی مزایا و محدودیت های کاربردی آنها، به معرفی زیست جاذب های میکروبی، مکانیزم های جذب زیستی، مدل های تعادلی جذب زیستی، احیاء زیست جاذب ها و استفاده مجدد از آنها و همچنین در آخر به بررسی مزایای آن در مقایسه با روش های متداول حذف فلزات سنگین، می پردازد.

مقدمه

فلزات سنگین، عناصری هستند که دارای وزن اتمی بین 63.5 تا 200.6 و وزن مخصوص بزرگتر از 5 گرم بر سانتی متر مکعب می باشند. یون های فلزات سنگین اثرات مهلک و مرگباری بر همه اشکال حیات دارند و از طريق دفع پسماندها در کانال های آب، وارد زنجیره غذایی می گردند. یون های فلزات سنگین به علت عدم زیست تخریب پذیری، تجمع یافته و مقدارشان در طول زنجیره غذایی افزایش می یابد. در میان یون های فلزی مختلف، سرب، جیوه، کادمیوم و کروم (VI) در صدر فهرست سمیت قرار دارند. از مهمترین مشخصه های سمیت فلزات سنگین، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. سمیت این عناصر می تواند به مدت طولانی در طبیعت باقی بماند.
2. برخی از فلزات سنگین حتی می توانند در یک محیط خاص، با گذشت زمان سمیمتشان افزایش پیدا کند، جیوه یک نمونه از این موارد می باشد.
3. تجمع و تشدید زیستی فلزات سنگین بوسیله زنجیره غذایی می توانند به فعالیت های فیزیولوژیکی طبیعی آسیب رسانده و در نهایت زندگی بشر را به مخاطره بیاندازند.
4. فلزات را نمی توان با هیچ روشی از جمله روش های زیستی، تخریب کرد و آنها تنها می توانند تغییر ظرفیت داده و به گونه ای دیگر تبدیل شوند.
5. سمیت فلزات سنگین حتی در غلظت های پایین و در حدود یک تا 10 میلی گرم بر لیتر نیز رخ می دهد. برخی از یون های فلزی سمی قوی تظیر جیوه و کادمیوم، حتی در غلظت های پایین تر و حدود 0.001 تا 0.1 میلی گرم بر لیتر نیز بسیار سمی هستند.

با توجه به روند سریع توسعه صنایع مختلف (شامل معدنکاری و ذوب فلزات، تولید انرژی و سوخت، صنعت کود و آفت کش ها، متالورژی، صنایع آهن و فولاد، آبکاری الکتریکی، الکترولیز، چرمکاری، عکاسی، تولید لوازم خانگی الکتریکی صنایع هوا فضا و انرژی اتمی)، مقادیر هشدار دهنده ای از فلزات سنگین سمی به همراه پسماندهای این صنایع مستقیما در محیط زیست رها شده که اکوسیستم های طبیعی و سلامت عمومی بشر را بخصوص در کشورهای درحال توسعه، به مخاطره انداخته است. با وجود در نظر گرفتن قوانین سختگیرانه بیشتر و دقیق تر در این زمینه، امروزه فلزات سنگین، به عنوان آلاینده های اولویت دار زیست محیطی مطرح بوده و در حال تبدیل شدن به یکی از جدی ترین مشکلات زیست محیطی می باشند.

فلزات سنگینی که منشأ این نگرانی ها می باشند در سه گروه طبقه بندی می گردند که عبارتند از فلزات سمی (از قبیل جیوه، کروم، سرب، روی، مس، نیکل، کادمیوم، آرسنیک، کبالت، قلع و غیره)، فلزات گرانبها (از قبیل، پالادیوم، پلاتین، طلا، نقره، روتنیوم و غیره)، و رادیو نوکلئیدی ها (از قبیل، اورانیوم، توریوم، رادیوم، امریسیوم و غیره) بنابراین، به منظور محافظت از مردم و محیط زیست، این فلزات سنگین باید از پسماندها و فاضلاب ها حذف گردند. روش های متعددی برای حذف یون های فلزات سنگین، مورد استفاده قرار می گیرند که متداولترین آنها عبارتند از ته نشینی، لخته سازی، احياء تبادل یون، تبخیر و فرآیندهای غشایی هر کدام از این روش ها در کنار مزایای کاربرد، معایب متعددی نیز دارند. از جمله، کم اثر بودن در حذف یون های فلزات سنگین، مصرف مقدار زیادی معرف و مواد شیمیایی، تولید لجن های سمی در مقادیر بالا، هزینه بالا، و مسائل مربوط به دفع ایمن مواد حاصله. بنابراین نیاز به فناوری های نوین که بتوانند غلظت فلزات سنگین را با هزینه های مقبول به سطوح قابل قبول از نظر زیست محیطی کاهش دهند، احساس می شود.

روش جذب و حذف زیستی این پتانسیل را دارد که به تحقق این هدف کمک کند. جذب زیستی (حذف بیولوژیکی فلزات)، نسبت به روش های متداول ذکر شده، دارای مزایای مشخصی مانند مقرون به صرفه بودن، کارایی بالا در حذف فلزات و سادگی عملیات اجرایی می باشد. او در ادامه به توضیح در مورد روش های متداول برای حذف فلزات سنگین و سپس به تشریح روش جذب زیستی حذف فلزات سنگین و بررسی مزایای آن در مقایسه با روش های متداول، پرداخته می شود.

ادامه مطالب زیر را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

• فناوری های مرسوم برای حذف فلزات سنگین
  • ته نشینی شیمیایی
  • تبادل یون
  • فناوری غشایی
  • انعقاد و لخته سازی
  • تصفیه های الکتروشیمیایی
  • جذب سطحی
• جداسازی فلزات سنگین به روش حذف زیستی
  • زیست جاذب های میکروبی
  • مکانیسم های جذب زیستی
  • مدل های تعادلی جذب زیستی
  • احیاء زیست جاذب های و استفاده مجدد از آنها
• نتیجه گیری
• منابع

حتما بخوانید:

⇐ فلزات سنگین در مواد غذایی

⇐ تصفیه فاضلاب صنعت پتروشیمی