Удаление метиленового синего и ионов никеля(II) из модельных растворов и реальных сточных вод с помощью гранул активированного угля, полученных из семян Litsea glutinosa
Аннотация
Представлены результаты применения сорбента в виде гранулированного активированного угля, полученного из природных семян Litsea glutinosa путем химической активации с помощью NaHCO3, для очистки модельных и реальных растворов сточных вод от двух типов промышленных загрязнителей – красителя метиленового синего (МС) и ионов никеля(II). Для определения оптимальных условий адсорбции оценены адсорбционные характеристики адсорбента в исходном состоянии по отношению к МС и ионам Ni(II) в модельных водных растворах при различных условиях. Полученные результаты показали, что адсорбция МС достигает максимальной эффективности при температуре 35°C при времени контакта 10 ч, дозировке адсорбента 6 г/л и pH = 7; в то время как удаление ионов Ni(II) было оптимальным при дозировке адсорбента 8 г/л, pH = 5, температуре 35°C и времени контакта 10 ч. Кроме того, сорбент был также применен для очистки реальных образцов сточных вод, получаемых в производстве текстильных материалов и гальванических покрытий, с достижением эффективности удаления более 80%. Результаты исследования показывают, что данный сорбционный материал может быть использован в качестве перспективного адсорбента для удаления красителей и ионов тяжелых металлов из промышленных сточных вод.
Литература
Schwarzenbach, R.P., Egli, T., Hofstetter, T.B., von Gunten, U., & Wehrli, B. (2010). Water pollution and global health. Annual Review of Environment and Resources, 35, 109 - 136. https://doi.org/10.1146/annurev-environ-100809-125342
Ranade, V.V., & Bhandari, V.M. (2014). Industrial wastewater treatment, recycling and reuse. Elsevier.
Ibanez, J.G., Hernandez-Esparza, M., Doria-Serrano, C., Fregoso-Infante, A., & Singh, M.M. (2007). Effects of pollutants on the biosphere: biodegradability, toxicity, and risks. In: Environmental Chemistry. New York: Springer, pp. 198 - 236. https://doi.org/10.1007/978-0-387-31435-8_9
Le, T.T.N., Le, V.T., Dao, M.U., Nguyen, Q.V., Vu, T.T., Nguyen, M.H., Tran, D.L., & Le, H.S. (2019). Preparation of magnetic graphene oxide/chitosan composite beads for effective removal of heavy metals and dyes from aqueous solutions. Chemical Engineering Communications, 206, 1337 - 1352 https://doi.org/10.1080/00986445.2018.1558215
Le, V.T., Tran, T.K.N., Tran, D.L., Le, H.S., Doan, V.D., Bui, Q.D., & Nguyen, H.T. (2019). One-pot synthesis of a novel magnetic activated carbon/clay composite for removal of heavy metals from aqueous solution. Journal of Dispersion Science and Technology, 40, 1761 - 1776. https://doi.org/10.1080/01932691.2018.1541414
Halimoon, N., & Yin, R.G.S. (2010). Removal of heavy metals from textile wastewater using zeolite. Environment Asia, 3(special issue), 124 - 130. http://dx.doi.org/10.14456/ea.2010.51
Ogunfowokan, A.O., Durosinmi, L.M., Oyekunle, J.A.O., Ogunkunle, O.A., & Igbafe, I.T. (2007). Removal of heavy metals from industrial wastewaters using local alum and other conventional coagulants - A comparative study. J. Appl. Sci., 7(10), 1416 - 1421. DOI: 10.3923/jas.2007.1416.1421
Wawrzkiewicz, M., Wiśniewska, M., Wołowicz, A., Gun’ko, V.M., & Zarko, V.I. (2017). Mixed silica-alumina oxide as sorbent for dyes and metal ions removal from aqueous solutions and wastewaters. Microporous and Mesoporous Materials, 250, 128 - 147. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2017.05.016
Karnib, M., Kabbani, A., Holail, H., & Olama, Z. (2014). Heavy metals removal using activated carbon, silica and silica activated carbon composite. Energy Procedia, 50, 113 -120. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2014.06.014
Le, V.T., Pham, T.M., Doan, V.D., Lebedeva, O.E., & Nguyen, H.T. (2019). Removal of Pb(II) ions from aqueous solution using a novel composite adsorbent of Fe3O4/PVA/spent coffee grounds. Separation Science and Technology, 54, 3070 - 3081. https://doi.org/10.1080/01496395.2019.1565770
Perrich, J.R. (2018). Activated carbon adsorption for wastewater treatment. CRC Press, Inc.
Huang, P., Li, J., Li, X., & van der Werff, H. (2008). LITSEA Lamarck. Encycl. 3: 574. 1792, nom. cons. Flora of China, 7, 118 - 141.
Ramana, K.V., & Raju, A.J.S. (2017). Traditional and commercial uses of Litsea glutinosa (Lour.) C. B. Robinson (Lauraceae). J. Med. Plants Stud., 5(3), 89 - 91.
Dao, M.U., & Le, V.T. (2019). Influence of activation reagents on removal of methylene blue onto activated carbon derived from Litsea glutinosa seeds. In: Seventh Int. Environ. Congr. Elpit-2019, Samara, Russian, 2019, pp. 25 - 31 (in Russ.).
Dao, M.U., Le, H.S., Hoang, H.Y., Tran, V.A., Doan, V.D., Le, T.T.N., Sirotkin, A., & Le, V.T. (2020). Natural core-shell structure activated carbon beads derived from Litsea glutinosa seeds for removal of methylene blue: Facile preparation, characterization, and adsorption properties. Envir. Res., 110481. https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.110481
Tan, W.F., Lu, S.J., Liu, F., Feng, X.H., He, J.Z., & Koopal, L.K. (2008). Determination of the point-of-zero charge of manganese oxides with different methods including an improved salt titration method. Soil Sci., 173, 277 - 286. https://doi.org/10.1097/SS.0b013e31816d1f12
El-Chaghaby, G.A., Ramis, E.S., & Ahmad, A.F. (2018). Rice straw and rice straw ash for the removal of brilliant green dye from wastewater. Asian J. Appl. Chem. Res., 1, 1 - 9. https://doi.org/10.9734/ajacr/2018/v1i29633
Le, V.T., Dao, M.U., Le, H.S., Tran, D.L., Doan, V.D., & Nguyen, H.T. (2020). Adsorption of Ni(II) ions by magnetic activated carbon/chitosan beads prepared from spent coffee grounds, shrimp shells and green tea extract. Environmental Technology, 41(21), 2817 - 2832. https://doi.org/10.1080/09593330.2019.1584250
Escudero, G., Espinoza, E., & Rao, F. (2017). Chemical precipitation of nickel species from waste water. Int. Res. J. Pure Appl. Chem., 15, 1 - 7. https://doi.org/10.9734/irjpac/2017/37905
Parks, G.A., & De Bruyn, P.L. (1962). The zero point of charge of oxides. J. Phys. Chem., 66, 967 - 973. https://doi.org/10.1021/j100812a002
Kuang, Y., Zhang, X., & Zhou, S. (2020). Adsorption of methylene blue in water onto activated carbon by surfactant modification. Water (Switzerland), 12, 1 - 19. https://doi.org/10.3390/w12020587
Taleb, F., Ammar, M., ben Mosbah, M., ben Salem, R., & Moussaoui, Y. (2020). Chemical modification of lignin derived from spent coffee grounds for methylene blue adsorption. Sci. Rep., 10, 1 - 13. https://doi.org/10.1038/s41598-020-68047-6
Zafar, S., Khan, M.I., Khraisheh, M., Lashari, M.H., Shahida, S., Azhar, M.F., Prapamonthon, P., Mirza, M.L., & Khalid, N. (2019). Kinetic, equilibrium and thermodynamic studies for adsorption of nickel ions onto husk of Oryza sativa. Desalin. Water Treat., 167, 277 - 290. https://doi.org/10.5004/dwt.2019.24646
Copyright (c) 2020 М. У. Дао, А. С. Сироткин, Х. Х. Конг, В. Т. Ле, Х. И. Хоанг
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
