بررسي كارايي پودر پوسته تخم مرغ براي حذف منگنز از آب آشاميدني شهري

Efficacy study of Manganese removal from municipal drinking water using powdered eggshell

زمينه و اهداف: منگنز، به عنوان عامل تهديد كننده در آب اشاميدني، ازطريق منابع طبيعي (سنگ) و منابع انسان ساخت (صنايع پتروشيمي) وارد منابع آب مي شود . هدف اين تحقيق كاربردي-تحليلي، بررسي كارايي حذف منگنز، از آب آشاميدني شهري توسط پوسته تخم مرغ مي باشد. مواد و روش ها: اين تحقيق در مقياس آزمايشگاهي و راكتور ناپيوسته انجام گرديد. به نمونه آب آشاميدني شهري تهران، مقادير مشخصي از منگنز اضافه شد. كارايي حذف درحالات مختلف متغيرهاي (9-4) pH ، زمان تماس (30-90 دقيقه)، غلظت جاذب پوسته تخم مرغ (3-1 گرم بر ليتر) و غلظت منگنز (9-3 ميلي گرم بر ليتر) مورد بررسي قرارگرفت. اندازه گيري غلظت منگنز باقيمانده بوسيله دستگاه اسپكتروفتومتر در طول موج 525 نانومتر با روش پرسولفات انجام گرفت. نتايج با مدل هاي ايزوترم تعادلي لانگمير و فروندليچ و مدلهاي سينتيك جذب مورد تجزيه و تحليل قرار گرفتند. تمام مراحل پژوهش طبق موازين اخلاقي اجراگرديد. يافته ها: بهترين شرايط حذف 9 ميليگرم بر ليتر منگنز (راندمان 100 درصد) در زمان تماس 90 دقيقه، pH بهينه معادل 6/5 و غلظت 2 گرم بر ليتر پوسته تخم مرغ به دست آمد. فرآيند جذب از مدل سينتيكي جذب درجه اول (R2>0/894)و مدل ايزوترم تعادلي فرندليخ(R2>0/752) پيروي مي كند. نتيجه گيري: به طور كلي يافته ها نشان دادند كه روش پودر پوسته تخم مرغ، روشي مناسب، ارزان و كارآمد در حذف منگنز از آب آشاميدني، در مقايسه با جاذب هاي ديگر، محسوب مي شود.

Background and aims: Manganese, a potential threat in drinking water, enters in water resources via natural (rock weathering) and anthropogenic (petrochemical industries) sources. The aim of this applied-analytical study is to investigate Manganese removal efficiency from urban drinking water using powdered eggshell. Materials and Methods: This study was done in laboratory scale using an experimental batch reactor. Water samples obtained from municipal drinking water of Tehran distribution network were polluted by predetermined concentrations of Manganese. The Manganese removal efficiency was studied as a function of concerned variables including pH (4-9), contact time (30-90 min), powdered eggshell doses (1-3 g/l), and Manganese concentration (3-9 mg/l). The residual Manganese concentration was determined according to the persulphate procedure using a spectrophotometer at 525 nm. The experimental results were analyzed with Langmuir and Freundlich equilibrium isotherm models as well as the first and second order adsorption kinetic models. All phases of the study were performed ethically. Results: The best conditions for Manganese removal (100%) were obtained to be pH 6.5, contact time 90 min, adsorbent dose 2 g, and Manganese concentration 9 mg/l. Adsorption process was followed by the first order adsorption kinetic model (R2<0.894) and Freundlich equilibrium isotherm (R2<0.752). Conclusion: In total, the findings show that the powdered eggshell could be a suitable, efficient, and low cost adsorbent for Manganese removal from drinking water, in comparison to other adsorbents.