بررسی عملکرد جاذب لیکای اصلاح شده (TiO2/ LECA) در حذف سورفاکتانت آنیونی از فاضلاب

نویسندگان

  • Mohammad Malakootian1 1- دانشگاه علوم پزشكي کرمان- مركز تحقيقات مهندسي بهداشت محيط- استاد.
  • Kamyar Yaghmaeian2 2- دانشگاه علوم پزشکی تهران- دانشکده بهداشت- گروه بهداشت محیط- دانشیار
  • Rasoul Momenzadeh3 3- دانشگاه علوم پزشكي كرمان- دانشکده بهداشت- گروه بهداشت محیط- دانشجو

DOI::

https://doi.org/10.22100/jkh.v11i1.1093

کلمات کلیدی:

سورفاکتانت آنیونی، جاذب لیکا، نانوذره Tio2، فاضلاب

چکیده

مقدمه: سورفاکتانت‌ها يا عوامل فعال سطحي مواد شيميايي آلي هستند که با تجمع در سطح مشترک گاز- مايع يا جامد- مايع، خصوصيات آب را تغيير داده و با کاهش کشش سطحي آب، عمل پاک‌کنندگي را تسريع مي‌كنند. با تخليه مستقيم فاضلاب خام يا پساب‌هاي تصفيه ‌شده، دترجنت‌ها به محيط وارد شده و با ايجاد آلودگي، سبب کاهش کیفیت در منابع آب و افزایش هزينه‌ها مي‌شوند. هدف پژوهش ارزیابی عملکرد لیکای حاوی نانو ذره دی‌اکسید تیتانیم (TiO2) در حذف سورفاکتانت از فاضلاب بود.

مواد و روش‌ها: اين مطالعه يك تحقیق تجربی است كه در آن به‌منظور آماده‌سازي جاذب لیکا جهت افزایش میزان کارآیی و خاصیت کاتالیستی، از دی اکسید تیتانیم (Tio2) استفاده شد. تأثير شاخص‌هاي pH (3، 5، 7، 9 و 11)، مقدار جاذب (g/L 25/0-2)، غلظت اوليه سورفاکتانت ( mg/L25-200) و زمان تماس (min 15-120) توسط جاذب لیکای اصلاحي مورد بررسي قرار گرفت. آزمایش‌ها بر روی نمونه سنتتیک، سپس در شرایط بهینه بر روی نمونه واقعی فاضلاب نیز انجام شد. اندازه‌گیری غلظت سورفاکتانت، با دستگاه اسپکتروفتومتر انجام شد.

نتايج: حداکثر حذف سورفاکتانت توسط لیکای اصلاح شده از محلول‌های سنتتیک سورفاکتانت، در شرایط بهینه (زمان تماس 30 دقیقه و pH برابر 5، مقدار جاذب 1 گرم بر لیتر، غلظت اولیه سورفاکتانت 100 ميلي‌گرم بر لیتر) به میزان 98 درصد و در همین شرایط در نمونه‌های واقعی 87 درصد حاصل شد. نتایج به‌دست آمده از مطالعات ايزوترمي نشان داد كه حذف سورفاکتانت از معادله ایزوترم فروندلیخ (973/0R2 =) تبعیت دارد. همچنین معادله شبه درجه دوم بهترين سازگاري را با داده‌های سینتیکی دارد.

نتیجه‌گیري: نتایج مطالعه نشان داد که لیکای حاوی نانوذرات دی اکسید تیتانیم مي‌تواند به‌عنوان جاذبی مؤثر جهت حذف سورفاکتانت آنیونی از محلول‌های آبی به‌کار رود. 

مراجع

Dehghani MH, Nasseri S, Ghaderpoori M, Mahvi AH, Nabizadeh R. Investigating the efficiency of UV/H2O2 process for removal of linear alkylbenzene sulfonate (LAS) in aqueous solution. Iran J Health & Environ 2011;3:411-8.

Vaezi F, Bazrafshan E. Ultraviolet irradiation and its use for water and wastewater disinfection and treatment. Tehran: Andishmand pub;2008.[Persian].

Abedini A, Vahedi F, Khodaoarast SH, Babaei H. A survey on detergent concentration (ALS) in southern Caspian sea. Iranian Journal Scientific Fisheries 2006;15:101-7.[Persian].

Ebrahimi A, Ehrampoosh MH, Samaie MR, Ghelmani V, Talebi V, Dehghan M, et al. Removal efficiency of linear alkyl benzene sulfonate (las) in Yazd stabilization pond. Journal Wastewater 2011;4:38-43.[Persian].

Guang Guo Y. Behavior and effects of surfactants and their degradation products in the environment. International Journal Environment 2004;32:417-31.

Ayranci E, Duman O. Removal of anionic surfactants from aqueous solutions by adsorption onto high area activated carbon cloth studied by in situ UV spectroscopy. Journal of Hazardous Material 2007;148:75-82.

Tugba Olmez-Hanci, IdilArslan-Alaton, Gulcan Basar. Multivariate analysis of anionic, cationic and nonionic textile surfactant degradation with the H2O2/UV-Process by using the capabilities of response surface methodology. Journal Hazardous Materials 2010;148:430-70.

Noori R, Ayati B, Ganjidoust H. Investigation of surfactant removal using moving bed biofilm reactor (MBBR). Environmental Sciences.2008;5:123-34.

Kowalska I. Surfactant removal from water solutions by means of ultra-filtration and ion exchange. Desalination 2008; 221:351-7.

Visa M, Duta A. TiO2/fly ash novel substrate for simultaneous removal of heavy metals and surfactants. Journal Chemical Engineering 2013;223:860-68.

Mortazavi SB, Khavanin A, Moussavi G, Azhdarpoor A. Removal of sodium dodecyl sulfate in an intermittent cycle extended aeration system. Pakistan Journal Biological Sciences 2008;11:290-93.[Persian].

Tayade RJ, Ramchandra GK, Raksh VJ. Enhanced photocatalytic activity of TiO2-coated NaY and HY zeolites for the degradation of methylene blue in water. Ind Eng Chem Res 2007;46:369-76.

Amirianshoja T, Junin R, Idris AK, Rahmani O. A comparative study of surfactant adsorption by clay minerals. Journal Petroleum Science and Engineering 2013;101:21-7.

Borghei M, Hasny H, Yazdanbakhsh AH, Shahngyan M. The efficiency of natural sinks (fruits and pine charcoal, soil, kaolinite, Sawdust and charcoal, activated carbon and sawdust) to remove the detergent. Environmental Science and Technology 2009;11:1-9.[Persian].

Li P, Miser DE, Rabiei S, Yadav RT, Hajaligol MR. The removal of carbon monoxide by iron oxide nanoparticles. Appl Catal B-Environ 2003;43:151-62.

Adak A, Bandyopadhyay M, Pal A. Removal of anionic surfactant from wastewater by alumina: A case study. Colloids and Surfaces A Physicochemical and Engineering Aspects 2005;254:165-7.

Clesceri Lenore S, Greenberg AE, Eaton Andrew D. Standard methods for the examination of water and wastewater. 20th ed. Baltimore: United Book Press Inc;1998.

Guptas pal A, kumar Ghosh P, Bandyopadhyay M. Performance of waste activated carbon as a low-cost adsorbent for the removal of anionic from aquatic environment. Journal Environment Science 2003;38:381-97.

Wilkin RT, Su C, Ford RG, Paul CJ. Chromium-removal processes during groundwater remediation by a zero-valent iron permeable reactive barrier. Journal of Environment Science Technology 2005;39:599-605.

del Carmen M, Soriano H, Degryse F, Smolders E. Mechanisms of enhanced mobilization of trace metals by anionic surfactants in soil. Environment Pollution 2011;159:809-16.

Rodrıguez–Cruz MS, Sanchez–Martin MJ, Sanchez–Camazano M. A comparative study of adsorption of anionic and anon-ionic surfactant by soils based on physicochemical and mineralogical properties of soils. Chemosphere 2005;61:56-64.

McKay G, Porte JF, Prasad GR. The removal of dye colors from aqueous solutions by desorption on low-cost materials. Water Air Soil Pollute 1999;114:423-38.

Liu Y, Juan Liu Y. Biosorption isotherms, kinetics and thermodynamics. Purify Technology 2008;61:229-42.

Jung Y, Chui J, Lee W. Spectroscopic investigation of magnetite surface for the reduction of hexavalent chromium. Chemosphere 2007;68:1968-75.

Yuan P, Fan M, Yang D, He H, Liu D, Yuan A, et al. Montmorillonite -supported magnetite nanoparticles for the removal of hexavalent chromium from aqueous solutions. Journal of Hazardous Maeter 2009;166:821-9.

Zor S .Investigation of the adsorption of anionic surfactant at different pH values by means of active carbon and the kinetics of adsorption. Joural of Serb Chem Soc 2004;69:25-32.

دانلود

چاپ شده

2015-12-28

شماره

نوع مقاله

مقاله پژوهشي

مقالات بیشتر خوانده شده از همین نویسنده

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >>