بررسي عملكرد زئوليت طبيعي و اصلاح شده با سورفكتانت كاتيوني در جذب كربن آلي محلول از آب هاي آلوده به مواد آلي

Efficiency of Natural and Cationic Surfactant Modified Zeolite on Adsorption of Dissolved Organic Carbon from Polluted Water

سابقه و هدف: مواد آلي طبيعي پيش ساز تشكيل تركيبات جانبي حاصله از گندزدائي طي كلر زني مي باشند لذا حذف آنها ازآب ضروري است. با توجه به آلي دوست بودن زئوليت اصلاح شده با سورفكتانت ، انتظار مي رود ميزان جذب مواد آلي آن افزايش يابد. هدف از اين مطالعه تعيين ميزان حذف كربن آلي محلول ازآب به وسيله زئوليت طبيعي (NZ) و اصلاح شده با سورفكتانت كاتيوني(SMZ) مي‌باشد. مواد و روش‌ها: براي اصلاح زئوليت از سورفكتانت آلكيل دي متيل بنزيل آمونيوم كلرايد استفاده شد. با در تماس قرار دادن زئوليت با دترجنت روي همزن به مدت 24 ساعت، جداسازي و شست و شو با آب مقطر انجام شد. محلول‌هاي حاوي مواد آلي طبيعي با غلظت‌هاي مختلف با زئوليت طبيعي واصلاح شده به مدت 48 ساعت در تماس قرارداده شد. متغيرهاي مورد مطالعه شامل pH، غلظت ماده آلي محلول و دوز جاذب بود. اندازه‌گيري ميزان مواد آلي محلول باقيمانده با استفاده از دستگاه آناليزور TOC مدل Shimadzu-5000 انجام شد. يافته‌ها: با افزايش دز جاذب ميزان جذب DOC افزايش يافت. در pH خنثي ميزان جذب DOC بوسيله 20 گرم بر ليتر NZ و SMZ به ترتيب 33 و 65 درصد بود. با افزايش غلظت DOC ميزان جذب افزايش يافت. مدل فروندليچ براي زئوليت اصلاح شده و مدل لانگ موئير براي زئوليت طبيعي تطابق بيش‌تري نشان دادند. استنتاج: با استفاده از زئوليت اصلاح شده به‌وسيله سورفكتانت كاتيوني مي‌توان ميزان جذب مواد آلي از آب را افزايش داد.

Background and purpose: Natural Organic Matter (NOM) is precursor of disinfection byproducts (DBPs) during chlorination, so removal of NOM from drinking water resources is a necessary task. Due to organophilic properties, Surfactant Modified Zeolite (SMZ) can adsorb more NOM. The aim of this study was to determine and compare the efficiency of NZ and SMZ in removal of Dissolved Organic Carbon (DOC) from water. Materials and methods: Modification of zeolite was performed using Alkyl Dimethyl Benzyl Ammonium Chloride (ADBAC) as organophilic compound. Natural zeolite was added to 10% concentration of ADBAC solutions, then, the mixture was shaken for 24 h. Modified zeolite was washed several times with distilled water. Solutions containing various concentration of natural organic matter were contacted with NZ and SMZ for 48 h. The effects of parameters such as initial DOC concentration, solution pH and adsorbent dose were examined. Measurement of dissolved organic matter was performed by TOC (Shimadzu-5000) analyzer. Results: By increasing the sorbent dose, the amount of adsorbed DOC was increased. In the natural pH condition, the amount of DOC adsorption by 20 gL-1 of NZ and SMZ was 33% and 65%, respectively. By increasing the concentration of DOC the adsorption capacity increased. The best fitted model for NZ and SMZ were Freundlich and Langmuir, respectively. Conclusion: Cationic surfactant modified zeolite could increase the adsorption of DOC from water.