بررسی عملکرد زئولیت اصلاح شده درحذف اسید هیومیک از محلول‌های آبی

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 6، دوره 2، شماره 1 - شماره پیاپی 4، شهریور 1394، صفحه 33-40   

نوع مقاله: مقاله علمی- ترویجی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v2i1.40040

نویسندگان

مهدی وثوقی نیری¹؛ امیرحسین محوی²؛ محمد جواد محمدی³؛ امیر حسین محوی^{* 4}؛ محمود علی محمدی⁴؛ محمد شیرمردی¹؛ ابوافضل نعیم‌آبادی⁵

¹دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپوراهواز

²دانشگاه علوم پزشکی تهران

³علوم پزشکی جندی شاپور اهواز

⁴دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی تهران

⁵دانشکده بهداشت بجنورد

چکیده

وجود اسید هیومیک در منابع آب نامطلوب بوده و باعث ایجاد ترکیبات سرطانزا در مرحله گندزدایی در پی واکنش با کلر میشود. زئولیت های طبیعی به دلیل ارزانتر بودن نسبت به کربن فعال و مقاومت فیزیکی بالاتر در حذف انواع مختلف آلاینده ها مورد استفاده قرار میگیرند. در مطالعه حاضر کارآیی زئولیت ایرانی اصلاح شده با سورفکتانت سیتیل پریدینیوم بروماید برای حذف اسید هیومیک از محلول های آبی بررسی شده است. همچنین ایزوترم و سینتیک های متداول در زمینه آب و فاضلاب مورد بررسی قرار گرفت. تأثیر پارامترهایی چون غلظت اولیه اسید هیومیک، دوز جاذب، pH، زمان تماس بر جذب اسید هیومیک با زئولیت اصلاح شده مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش زمان تماس و دوز جاذب، راندمان حذف اسید هیومیک افزایش یافته، با افزایش pH کارآیی زئولیت اصلاح شده برای حذف کاهش مییابد. pH اولیه محلول اسید هیومیک نیز به شدت کارایی زئولیت اصلاح شده در حذف آن را تحت تأثیر قرار داد. PH بهینه برای جذب اسید هیومیک توسط زئولیت اصلاح شده، pH اسیدی به دست آمد. همچنین، ایزوترم لانگمویر و سینتیک درجه دوم بهترین مدلها برای تشریح واکنشهای جذب اسید هیومیک روی جاذب زئولیت اصلاح شده بدست آمد. این مطالعه نشان داد که زئولیت ایرانی اصلاح شده با سیتیل پریدینیوم بروماید به عنوان یک سورفکتانت کاتیونی یک جاذب مناسب برای حذف اسید هیومیک میباشد.

کلیدواژه‌ها

اسید هیومیک؛ زئولیت اصلاح شده؛ سیتیل پیرینیدیوم بروماید؛ سینتیک جذب؛ ایزوترم جذب

مراجع

Amin N.K. 2008. Removal of reactive dye from aqueous solutions by adsorptiononto activated carbons prepared from sugarcane bagasse pith. Desalination, 223(1-3): 152-161.

Anirudhan T.S. and Ramachandran M. 2007. Surfactant-modified bentonite as adsorbent for the removal of humic acid from wastewaters. Appl Clay Sci, 35(3): 276-281.

Brigante M., Zanini G. and Avena M. 2008. On the dissolution kinetics of humic acid particles. Effect of monocarboxylic acids. Chemosphere, 71(11): 2076-2081.

Brigante M., Zanini G. and Avena M. 2009. Effect of pH, anions and cations on the dissolution kinetics of humic acid particles. Colloid Surface A., 347(1-3): 180-186.

Chen J.P. and Wu S. 2004. Simultaneous adsorption of copper ions and humic acid onto an activated carbon. J Colloid Interface Sci., 280(2): 334-342.

Chiang P.C., Chang E.E., Chang P.C. and Huang C.P. 2009. Effects of pre-ozonation on the removal of THM precursors by coagulation. Sci Total Environ, 407(21): 5735-5742.

Christl I. and Kretzschmar R. 2007. C-1s NEXAFS spectroscopy reveals chemical fractionation of humic acid by cation-induced coagulation. Environ Sci Technol, 41(6): 1915-1920.

Haggerty G.M. and Bowman R.S. 1994. Sorption of chromate and other inorganic anions by organo-zeolite. Environ Sci Technol, 28(3): 452-458.

Hartono T., Wang S., Ma Q. and Zhu Z. 2009. Layer structured graphite oxide as a novel adsorbent for humic acid removal from aqueous solution. J Colloid Interface Sci., 333(1): 9-114.

Imyim A. and Prapalimrungsi E. 2010. Humic acids removal from water by aminopropyl functionalized rice husk ash. J Hazard Mater, 184(1-3): 775-781.

Ghadiri S., Nabizadeh R., Mahvi A., Nasseri S., Kazemian H., Mesdaghinia A., et al. 2010. Methyl Tert-Butyl Ether Adsorption On Surfactant Modified Natural Zeolites. Iranian J Environ Health Sci Eng, 7(3).

Ghiaci M., Abbaspur A., Kia R. and Seyedeyn-Azad F. 2004. Equilibrium isotherm studies for the sorption of benzene, toluene, and phenol onto organo-zeolites and as-synthesized MCM-41. Sep Purif Technol, 40(3): 217-229.

Kawamura S.2000. Integrated design and operation of water treatment facilities. New York: John Wiley.

Kenneth P.1978. Associations of cancer mortality with THMs in drinking water. J Natl Cancer, 61: 124-129

Ke-xin Z., Hong w. and Shu-guang X. 2007. Performance of combined pre-ozonation and biofiltration for the purification of water from chin yellow river. J Environ Sci, 1: 52-61

Koh S.M. and Dixon J.B. 2001. Preparation and application of organo-minerals as sorbents of phenol, benzene and toluene. Appl Clay Sci, 18(3): 111-122.

Landrum P.F., Nihart S.R., Eadie B.J. and Gardner W.S. 1984. Reverse-phase separation method for determining pollutant binding to Aldrich humic acid and dissolved organic carbon of natural waters. Environ Sci Tech, 18(3): 187-192.

Li C., Dong Y., Wu D., Peng L. and Kong H. 2011. Surfactant modified zeolite as adsorbent for removal of humic acid from water. Appl Clay Sci, 52(4): 353-357.

Lin J., Zhan Y., Zhu Z. and Xing Y. 2011. Adsorption of tannic acid fromaqueous solution onto surfactant-modified zeolite. J Hazard Mater, 193:109-111.

Sulak M.T., Demirbas E. and Kobya M. 2007. Removal of Astrazon Yellow 7GL from aqueous solutions by adsorption onto wheat bran. Bioresour. Technol. 13: 2590-2598.

Torabian A., Kazemian H., Seifi L., Bidhendi G.N., Azimi A.A. and Ghadiri S.K. 2010. Removal of Petroleum Aromatic Hydrocarbons by Surfactant†modified Natural Zeolite: The Effect of Surfactant. Clean Soil Air Water, 38(1): 77-83.

Zazouli M., Nasseri S., Mahvi A., Gholami M., Mesdaghinia A. and Younesian M. 2008. Retention of humic acid from water by nanofiltration membrane and influence of solution chemistry on membrane performance. Iranian J Environ Health Sci Eng, 5(1): 33-46.

Zhan Y., Lin J., Qiu Y., Gao N. and Zhu Z. 2011. Adsorption of humic acid from aqueous solution on bilayer hexadecyltrimethyl ammonium bromide-modified zeolite. Front Environ Sci Eng China, 5(1): 65-75.

Zhan Y., Zhu Z., Lin J., Qiu Y. and Zhao J. 2011. Removal of humic acid from aqueous solution by cetylpyridinium bromide modified zeolite. J Environ Sci, 22(9): 1327-1334.

Wan Ngah W.S., Hanafiah M. and Yong S.S. 2008. Adsorption of humic acid from aqueous solutions on crosslinked chitosan epichlorohydrin beads: Kinetics and isotherm studies. Colloids Surf, B., 65(1): 18-24.

Wang S., Gong W., Liu X., Gao B. and Yue Q. 2006. Removal of fulvic acids using the surfactant modified zeolite in a fixed-bed reactor. Sep Purif Technol, 51(3): 367-373.

Wang S. and Zhu Z.H. 2007. Humic acid adsorption on fly ash and its derived unburned carbon. J Colloid Interface Sci, 315(1): 41-46.

Wang J., Ding S., Zheng C., Ma H. and Ji Y. 2012. Efficient removal of humic acid in aqueous solution using polyaniline adsorbent. Desal Water Treat, 40(1-3): 92-99.

Wu F.C., Tseng R.L. and Juang R.S. 2002. Adsorption of dyes and humic acid from water using chitosan†encapsulated activated carbon. J Chem Technol Biotechnol,77(11): 1269-1279.