Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Giảm fluor trong nước bằng alumina hoạt hóa trong sự hiện diện của vật chất hữu cơ tự nhiên thông qua phương pháp bề mặt phản ứng
Tóm tắt
Adsorption bằng alumina hoạt hóa được coi là một trong những phương pháp được áp dụng nhiều nhất để giảm fluor trong nước ngọt. Nghiên cứu này vì vậy được tiến hành nhằm điều tra ảnh hưởng của các vật chất hữu cơ tự nhiên (NOMs) đến khả năng loại bỏ fluor bằng alumina hoạt hóa bằng cách sử dụng phương pháp bề mặt phản ứng. Theo hiểu biết của tác giả, điều này chưa từng được nghiên cứu trước đây. Đặc trưng lý hóa của alumina được xác định bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM), phương pháp BET (Brunauer–Emmett–Teller), phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), phổ phát xạ X-ray (XRF) và máy nhiễu xạ X-ray (XRD). Phương pháp bề mặt phản ứng (RSM) được áp dụng để đánh giá ảnh hưởng của các tham số đơn lẻ và kết hợp lên các biến độc lập như nồng độ fluor ban đầu, NOMs và pH của quá trình. Kết quả cho thấy rằng trong khi sự hiện diện của NOM và sự tăng pH làm tăng khả năng hấp thụ fluor trên alumina hoạt hóa, nồng độ fluor ban đầu lại có tác động tiêu cực đến hiệu suất. Dữ liệu thực nghiệm đã được phân tích và cho thấy phù hợp biển đổi chính xác và đáng tin cậy với mô hình đa thức bậc hai. Dưới điều kiện loại bỏ tối ưu (nồng độ fluor 20 mg/L, nồng độ NOM 20 mg/L và pH 7) với giá trị mong muốn 0.93 và hiệu suất loại bỏ fluor đạt 80.6%, không có sự khác biệt đáng kể nào được ghi nhận so với trình tự báo cáo trước đó về độ ưa thích ion đồng tồn tại đối với alumina hoạt hóa để loại bỏ fluor. Hơn nữa, lượng nhôm còn lại được tìm thấy nằm dưới giá trị khuyến nghị của hướng dẫn đối với nước uống. Ngoài ra, sự tăng cường hấp thụ fluor trên alumina hoạt hóa, khi nồng độ NOM tăng, có thể do sự phức tạp giữa fluor và NOM đã được hấp thụ.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
American Public Health A, American Water Works A, Water Environment F, Eaton AD (2005) Standard methods for the examination of water and wastewater. APHA-AWWA-WEF, Washington
Babaeivelni K, Khodadoust AP (2013) Adsorption of fluoride onto crystalline titanium dioxide: effect of pH, ionic strength, and co-existing ions. J Colloid Interface Sci 394:419–427
Behbahani M, Moghaddam M, Arami M (2011) Techno-economical evaluation of fluoride removal by electrocoagulation process: optimization through response surface methodology. Desalination 271:209–218
Bui TX, Choi H (2010) Influence of ionic strength, anions, cations, and natural organic matter on the adsorption of pharmaceuticals to silica. Chemosphere 80:681–686
Camacho LM, Torres A, Saha D, Deng S (2010) Adsorption equilibrium and kinetics of fluoride on sol–gel-derived activated alumina adsorbents. J Colloid Interface Sci 349:307–313
Choo K-H, Tao R, Kim M-J (2008) Use of a photocatalytic membrane reactor for the removal of natural organic matter in water: effect of photoinduced desorption and ferrihydrite adsorption. J Membr Sci 322:368–374
Edzwald JK (2011) Water quality & treatment: a handbook on drinking water. McGraw-Hill, New York
George S, Pandit P, Gupta AB (2010) Residual aluminium in water defluoridated using activated alumina adsorption—modeling and simulation studies. Water Res 44:3055–3064
Goswami A, Purkait M (2014) Removal of fluoride from drinking water using nanomagnetite aggregated schwertmannite. J Water Proc Eng 1:91–100
Isa MH, Ezechi EH, Ahmed Z, Magram SF, Kutty SRM (2014) Boron removal by electrocoagulation and recovery. Water Res 51:113–123
Kitis M, Kaplan S, Karakaya E, Yigit N, Civelekoglu G (2007) Adsorption of natural organic matter from waters by iron coated pumice. Chemosphere 66:130–138
Kumar E, Bhatnagar A, Kumar U, Sillanpää M (2011) Defluoridation from aqueous solutions by nano-alumina: characterization and sorption studies. J Hazard Mater 186:1042–1049
Lv X, Hu Y, Tang J, Sheng T, Jiang G, Xu X (2013) Effects of co-existing ions and natural organic matter on removal of chromium (VI) from aqueous solution by nanoscale zero valent iron (nZVI)-Fe3O4 nanocomposites. Chem Eng J 218:55–64
Mohora E, Rončević S, Dalmacija B, Agbaba J, Watson M, Karlović E, Dalmacija M (2012) Removal of natural organic matter and arsenic from water by electrocoagulation/flotation continuous flow reactor. J Hazard Mater 235:257–264
Mourabet M, El Rhilassi A, El Boujaady H, Bennani-Ziatni M, El Hamri R, Taitai A (2012) Removal of fluoride from aqueous solution by adsorption on Apatitic tricalcium phosphate using Box–Behnken design and desirability function. Appl Surf Sci 258:4402–4410
Nair AT, Ahammed MM (2013) The reuse of water treatment sludge as a coagulant for post-treatment of UASB reactor treating urban wastewater. J Clean Prod 96:272–281
Özer A, Gürbüz G, Çalimli A, Körbahti BK (2009) Biosorption of copper (II) ions on Enteromorpha prolifera: application of response surface methodology (RSM). Chem Eng J 146:377–387
Sadri Moghaddam S, Alavi Moghaddam M, Arami M (2011) Response surface optimization of acid red 119 dye from simulated wastewater using Al based waterworks sludge and polyaluminium chloride as coagulant. J Environ Manag 92:1284–1291
Sun W-L, Xia J, Li S, Sun F (2012) Effect of natural organic matter (NOM) on Cu(II) adsorption by multi-walled carbon nanotubes: relationship with NOM properties. Chem Eng J 200–202:627–636
Tor A, Danaoglu N, Arslan G, Cengeloglu Y (2009) Removal of fluoride from water by using granular red mud: batch and column studies. J Hazard Mater 164:271–278
Yu J, Lv L, Lan P, Zhang S, Pan B, Zhang W (2012) Effect of effluent organic matter on the adsorption of perfluorinated compounds onto activated carbon. J Hazard Mater 225–226:99–106
Yu Y, Yu L, Chen JP (2015) Adsorption of fluoride by Fe–Mg–La triple-metal composite: adsorbent preparation, illustration of performance and study of mechanisms. Chem Eng J 262:839–846
Zhang S, Shao T, Karanfil T (2011) The effects of dissolved natural organic matter on the adsorption of synthetic organic chemicals by activated carbons and carbon nanotubes. Water Res 45:1378–1386