بررسي كارايي زئوليت‌هاي كلينوپتي‌لولايت اصلاح‌شده با سورفكتانت‌هاي هگزا‌دسيل‌تري‌متيل آمونيوم كلرايد و nستيل پيريدينيوم برومايد در حذف نيترات از محلول‌هاي آبي

Performance Evaluation of Hexadecyltrimethyl Ammonium Chloride (HDTMA-CL) and Cetylpyridinium Bromide (CPB) Modified Zeolite Clinopitolite inRemoval of Nitrates from Aqueous Solutions

زمينه و هدف: وجود آلاينده‌هاي سمي‌ مانند آنيون‌هاي معدني باعث آلودگي آب‌ها مي‌شود و خطرات بالقوه‌اي براي سلامتي انسان‌ها و محيط زيست ايجاد مي‌نمايد. نيترات به عنوان يكي از اين آنيون‌هاي معدني، از مهمترين آلاينده‌هاي منابع آب‌هاي سطحي و زيرزميني محسوب مي‌گردد. زئوليت به دليل خصوصيات جذبي بسيار در سطح وسيعي براي جذب آلاينده‌هاي آب و فاضلاب استفاده مي‌شود. هدف از اين پژوهش بررسي كارايي زئوليت كلينوپتي‌لولايت اصلاح‌شده با سورفكتانت در حذف نيترات از محلول‌هاي آبي بود. مواد وروش‌ها: در اين مطالعه آزمايشگاهي، پس از دانه‌بندي و اصلاح زئوليت، اثر پارامترهاي pH(3 تا 12)، فواصل زماني (30 تا 300 دقيقه)، غلظت اوليه نيترات (250 تا 20 ميلي‌گرم بر ليتر)، غلظت جاذب (3 تا 20 گرم در ليتر) در مقياس آزمايشگاهي به‌صورت ناپيوسته مورد بررسي قرارگرفت. داده‌ها با مدل‌هاي ايزوترم لانگمير و فروندليچ و مطالعات سينتيك جذب مورد آناليز قرار گرفتند. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه كارآيي حذف نيترات با دوز جاذب، زمان تماس رابطه مستقيم و با غلظت اوليه رابطه معكوس دارد. حداكثر راندمان حذف نيترات براي هر دو جاذب در 7=pH و زمان مناسب در حالت تعادل 180 دقيقه بود. داده‌هاي حاصل، براي هر دو جاذب از ايزوترم جذب فروندليچ و سنتيك درجه دوم كاذب تبعيت مي‌كند. نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه نشان مي‌دهد زئوليت ايراني اصلاح‌شده با سورفكتانت قابليت حذف نيترات را دارد. با توجه به ارزان بودن و در دسترس بودن و سادگي اصلاح، مي‌توان اين زئوليت را جهت حذف نيترات از آب‌هاي زيرزميني به كار برد.

Background and Objectives: Toxic contaminants such as inorganic anions cause water pollution and create some potential risks to human health and the environment. Nitrate as an inorganic anion is one of the most important sources of pollutants for surface and underground waters. Regarding adsorptive properties of zeolite, it is widely used to absorb water and wastewater pollutants. The aim of this study was to investigate the nitrate removal from the aqueous solutions by using zeolite clinoptilolite modified by surfactants. Materials and Methods: In this laboratory study, the zeolites granulated and modified by surfactant Hexadecyltrimethyl Ammonium Chloride and cetylpyridinium bromide were investigated through the impact of the parameters such as pH (3 to12), time (30 to 300 min), initial concentration of nitrate (20 to 250 mg/L), and adsorbent dose (5 to 20 grams per liter) in a batch laboratory scale. For better understanding of the adsorption process, the experimental data were analyzed with Langmuir and Freundlich isotherm models and kinetic adsorption studies. Results: The results showed that nitrate removal efficiency had a reversed relationship with adsorbent dose and direct contact time,The results also showed that the removal of nitrate from solution is inversely related to the initial nitrate concentration. The maximum nitrate removal efficiency for both absorbents was in pH=7. Time of nitrate removal was obtained by 180 min in equilibrium. The data for both absorbents follow Freundlich adsorption isotherm and pseudo-second degree kinetics. Conclusion: The results of the study showed that the Iranian surfactant-modified zeolites could be used effectively for removal of nitrate. Considering its low cost, easily availability and modification, the zeolites can be used to remove nitrate from underground waters.