Removal of methylene blue from aqueous solution by adsorption

• Autorzy: Kaleta J.

Warianty tytułu

PL

Usuwanie błękitu metylenowego z roztworów wodnych w procesie adsorpcji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of laboratory tests concerning the possibility of utilizing activated carbons produced in Poland, as well as of non-conventional adsorbents, such as modified Clarion clay and clinoptylolite, for removing methylene blue from water. The objective of tests carried out was a quantitative formulation of the adsorption process, as well as the determination of the effects of various factors on its course. The attempt was taken to solve the tasks defined in the objective of the study using model experimental systems. The methylene blue solution in concentration 20 mg/dm5, prepared on the basis of distilled water, was used as adsorbate. Adsorption processes, conducted in batch mode (in no-flow conditions), were best described by the Freundlich 'sotherms. On the basis of the isotherms the adsorptive capacity of tested adsorbents was calculated. The through-low conditions were realized by a columnar filtration method. On the basis of obtained results the breakthrough curves (isoplanes) were plotted. The adsorptive capacities, determined on the basis of isoplanes reached 27-41 J^g, 14.89 mg/g and 5.54 mg/g for activated carbons, modified Clarion clay and clinoptylolite, respectively. x" curves (isoplanes) served for defining the mass transfer zone (the adsorption front height), a.s well as for calculating the mass-exchange-zone moving rate. Despite their inferior adsorptive characteristics the modified Clarion clay and clinoptylolite may be taken into account as shielding materials in relation to activated carbons

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych dotyczących możliwości wykorzystania węgli aktywnych produkcji polskiej oraz niekonwencjonalnych adsorbentów takich jak modyfikowana glinka Clarion i klinoptylolit do usuwania błękitu metylenowego z wody. Celem przeprowadzonych badań było ilościowe sformułowanie procesu adsorpcji oraz ustalenie wpływu różnych czynników na jego przebieg. Nakreślone w celu pracy zadania próbowano rozwiązać posługując się modelowymi układami doświadczalnymi. Jako adsorptyw stosowano roztwór błękitu metylenowego o stężeniu 20 mg/dm3 sporządzony na bazie wody destylowanej. Procesy adsorpcji prowadzone w układzie porcjowym najlepiej opisywały izotermy Freundlicha. Na podstawie izoterm wyliczono zdolność adsorpcyjną testowanych adsorbentów. Warunki przepływowe realizowano metodą filtracji kolumnowej. Na podstawie uzyskanych wyników sporządzono krzywe przebicia - izoplany, które posłużyły do wyznaczenia pojemności adsorpcyjnych w warunkach przepływowych. Użyteczne pojemności adsorpcyjne wyznaczone na podstawie izoplan wynosiły odpowiednio: węgle aktywne 27,00-41,00 mg/g, modyfikowana glinka Clarion 14,68 mg/g, klinoptylolit 5,54 mg/g. Krzywe wyjścia (izoplany) posłużyły do określenia strefy przenikania masy (wysokości frontu adsorpcji) oraz do obliczenia prędkości przesuwania się strefy wymiany masy. Modyfikowana glinka Clarion oraz klinoptylolit pomimo gorszych właściwości adsorpcyjnych mogą być brane pod uwagę jako materiały osłonowe w stosunku do węgli aktywnych.

Słowa kluczowe

EN

organic pollutants; methylene blue; adsorption process; clinoptylolites; clay; activated carbons

PL

zanieczyszczenia organiczne; błękit metylenowy; adsorpcja; klinoptylolit; glinka Clarion; węgiel aktywny

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archiwum Ochrony Środowiska
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 33, no. 2
• Strony: 45--54
• Opis fizyczny: bibliogr. 14 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kaleta J.

• Technical University of Rzeszów, Department of Water Protection and Purification ul. Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów, Poland

Bibliografia

• [1] Bembnowska A., R. Petech, E. Milchert: Adsorption from aqueous solutions of chlorinated organic compounds onto activated carbons, Journal of Colloid and Interface Science, 265, 276-282 (2003
• [2] Bielska M., J. Szymanowski: Removal of methylene blue from waste water using micellar enhanced ultrafiltration, Water Research, 40, 1027-1033 (2006).
• [3] Chang C.Y., W.T. Tsai, C.H. Ing, C.F. Chang: Adsorption of polyethylene glycol (PEG) from aqueous solution onto hydrophobic zeolite, Journal of Colloid and Interface Science, 260, 273-279 (2003).
• [4] Chang Ch.R, C.Y. Chang, W. Hóll, M. Ulmer, Y.H. Chen, H.J. Grof: Adsorption kinetics of polyethylene glycol from aqueous solution onto activated Carbon, Water Research, 38, 2559-2570 (2004).
• [5] Cheng W., S.A. Destgheib, T. Karanfil: Adsorption of dissolved natural organic matter by modified activated carbons. Water Research, 39, 2281-2290 (2005).
• [6] Dastgheib S.A., T. Karanfil, W. Cheng: Tailoring activated carbons for enhanced removal of natural organic matter from natural water, Carbon, 42, 547-557 (2004).
• [7] Frese Ch., S. Ruppert, M. Sugar, H. Schmidt-Lewerkuhne, K.P. Wittern, V.B. Fainerman, R. Eggers, R.Miller: Adsorption kinetics of surfactant mixtures from micellar solutions as studied by maximum bubble pressure technique. Journal of Colloid and Interface Science, 267, 475-482 (2003).
• [8] Groisman L., C. Rav-Acha, Z. Gerstl, U. Mingelgrin: Sorption of organic compounds of varying hydrophobicities from water and industrial wastewater by long- and short- chain organoclays, Applied Clay Science, 24, 159-166 (2004).
• [9] Kaleta J., A. Puszkarewicz: Evaluation of usability of clinoptylolite and diatomite for sorption of oil contaminants from water solutions. Archives of Environmental Protection, 31, 1, 107-113 (2005).
• [10] Leenheer J.A., J.P. Croue: Characterizing aquatic dissolved organic matter, Environmental Science & Technology, 37(1), 19-26 (2003).
• [11] NewcombeG., J. Morrison, C. Hepplewhite, D.R.U. Knappe: Simultaneous adsorption of MJB andNOM onto activated carbon, Carbon, 40, 2147-2156 (2002).
• [12] Puszkarewicz A., J. Kaleta: Experience in removing petroleum derivatives from aqueous solutions onto adsorptive diatomite and ctinoptilolite beds, Environment Protection Engineering, 30, 3, 23-33 (2004).
• [13] SchreiberB.,T. Brinkmann, V. Schmalz, E. Worch: Adsorption of dissolved organic matter onto activated carbon-the influence of temperature, adsorption wavelength, and molecular size, Water Research, 39, 3449-3456 (2005).
• [14] Zhang Q., K.T. Chuang: Adsorption of organic pollutants from effluents of a Kraft pulp mill on activated carbon and polymer resin, Advances in Environmental Research, 3, 251-253 (2001).