Identyfikatory
Warianty tytułu
Projekt i działanie adsorbera ze stałym złożem do usuwania zieleni malachitowej z roztworu jednoskładnikowego jak również dwuskładnikowego
Języki publikacji
Abstrakty
W poszukiwaniu taniego adsorbentu w naszym laboratorium przekonano się, że popiół lotny - stały odpad powstający w elektrociepłowni - może być potencjalnym adsorbentem do usuwania takich zanieczyszczeń organicznych jak: barwniki, środki powierzchniowo czynne i fenol z roztworów jednoskładnikowych. Usuwanie zanieczyszczenia z roztworu jednoskładnikowego przy użyciu popiołów lotnych jest stosunkowo proste w porównaniu do próbek prawdziwych, zawierających więcej niż jeden składników, które adsorbowane są na popiołak lotny jednocześnie, konkurując ze sobą. Dlatego też celem przedstawionych badań jest zaproponowanie mechanizmu adsorpcji z roztworu dwuskładnikowego barwnika (zieleń malachitowa) i zanieczyszczenia organicznego (fenol) oraz ocena działania lub prawdziwości modelu przy zastosowaniu stałego złoża adsorpcyjnego. Do wstępnej selekcji adsorpcji adsorbentu użyto izoterm adsorpcji, aby zbadać skuteczność adsorpcji a także granicę maksymalnej ilości, która może być zaadsorbowana przez określoną jednostkę. Jednakże izotermy adsorpcji nie mogą oddać dokładnej skali danych uzyskanych na instalacji ze stałym złożem, ponieważ: (i) adsorpcja w kolumnie nie jest w stanie równowagi, (ii) adsorbent rzadko zostaje całkowicie wyczerpany w czasie prowadzenie procesów na skalę przemysłową, (iii) wpływ recyrkulacji pozostaje nie znany, (iv) izotermy nie mogą przewidywać zmian chemicznych lub biologicznych zachodzących na adsorbencie. W związku z tym zbadano praktyczne zastosowanie adsorbentu w systemie kolumnowym, aby otrzymać faktyczny model w przypadku pracy na roztworze jednoskładnikowym oraz w obecności drugiego składnika tj. przypadek roztworu dwuskładnikowego. Badania wykazały, że adsorpcja zarówno fenolu jak i zieleni malachitowej jest korzystna procent adsorpcji wzrastał wraz ze spadkiem stężenia początkowego, wzrostem dawki, spadkiem rozmiaru ziaren popiołu lotnego oraz wzrostem temperatury. Wykonano badania na systemie kolumnowym z zastosowaniem jednoskładnikowego roztworu zieleni malachitowej oraz próbek dwuskładnikowych i wyznaczono pojemność do punktu przełamania. Wyniki pokazują, że pojemność jest nieco wyższa w przypadku roztworu jednoskładnikowego w porównaniu do roztworu z zawartością fenolu. Kolejne badania wykazały, że możliwa jest regeneracja popiołu lotnego do ponownego użycia w procesie adsorpcji, przy użyciu metanolu jako eluentu. W procesie tym możliwe jest także odzyskiwanie fenolu i zieleni malachitowej. W czasie badań zaobserwowano, że ta sama kolumn może być używana przez 20 cykli adsorpcja-regeneracja bez utraty pojemności adsorpcyjnej.
The effluents from the dye stuff manufacturing and consuming industries that contain a number of contaminants including acid and base, dissolved solids, toxic organic compounds and color are the important source of water pollution. Out of these, color is the first contaminant to be recognised because it is visible to human eye. The dyes present in the effluents may undergo chemical as well as biological changes, consume dissolved oxygen from the stream, disturb the aquatic ecosystem and lower the aesthetic value of water. There are two major technologies for treatment of organic in waste waters i.e. oxidation and adsorption [1, 2]. In oxidation methods UV/ozone or UV/ H2O2 treatments are possibly the best technologies to totally eliminate organic carbons in waste water [3], but they are only effective in waste water with very low concentrations of organic compounds. Thus significant dilution is necessary as a facility requirement. In adsorption methods, activated carbon and polymeric resins are the best adsorbent for removal of organic wastes from relatively concentrated waste water [4], but the high cost of adsorbents and difficulty in regeneration make their use limited. In the search for a low cost adsorbent in our laboratory fly ash, the waste solid generated from thermal power plant, was found to be a potential adsorbent for removal of organic pollutants like dye, surfactant and phenol [5-7] as a single solute. Treatment of single solute using fly ash is relatively simple compared to the real samples which contain more than one solute that are adsorbed simultaneously and competitively on the fly ash. The aim of present study therefore is to propose the mechanism of bisolute adsorption of dye (malachite green) and organic pollutant (phenol) and performance evaluation or the validity of the model in a fixed bed adsorbed. Adsorption isotherms have been used for preliminary selection of an adsorption of an adsorbent to find out the effectiveness of adsorption as well as indication for maximum quantity that can be adsobed by a particular unit. However, adsorption isotherms can not give accurate scale up data in the fixed bed system because (i) adsorption in column is not at equilibrium, (ii) adsorbent rarely becomes totally exhausted in commercial processes, (iii) the effects of recycling remain unknown, and (iv) the isotherms can not predict chemical or biological changes occurring in the adsorbent. Therefore the practical applicability of the adsorbent in column operation has been investigated to obtain a factual design model in the case of single solute as well as in presence of a second solute i.e. the case of bisolute composition. Further, in addition to removal, phenol and MG were recovered from their retained phase using methanol as eluent. The elution curves (Fig. 3) indicate that quantitative elution is effected in case single solute composition than when present together with phenol. It indicates that complete elution requires much eluent in the bisolute situation. The data further indicates that regeneration of fly ash is possible for fresh adsorption. Possibly the solvent elution together with thermal regeneration provides better results for mixed and bisolute composition. It is observed that the same column can be used for 20 cycles of adsorption-elution without reducing the BTC.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
129--137
Opis fizyczny
Bibliogr. 14 poz.
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPW7-0006-0079
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.