بررسي عملكرد خاك رس اصلاح شده در حذف هيدروكربن هاي آروماتيك از محيط هاي آبي

Survey on the Performance of Modified Clay in the Removal of Aromatic Hydrocarbons form Aqueous Media

مقدمه: هيدروكربن هاي تك حلقه اي مانند بنزن، تولوئن، اتيل بنزن و زايلن(BTEX) تركيبات آلي فرار، غيريوني و غيرقطبي مي باشند كه در تركيب سوخت وسايل نقليه و به عنوان حلال در فعاليت هاي صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرند. هدف از اين مطالعه، بررسي كارايي خاك رس اصلاح شده با سورفكتانت هاي كاتيوني و غير يوني(TTAB-Mt و PEG-Mt) به عنوان يك جاذب ارزان قيمت در حذف BTEX از محلول هاي آبي مي باشد. مواد و روش ها: آزمايشات جذب در مقياس آزمايشگاهي و به صورت ناپيوسته انجام گرفت. اثر پارامترهايي مانند بارگذاري سورفكتانت(4-0.2 برابر ظرفيت تبادل كاتيوني خاك رس)، زمان تماس(24-0 ساعت)، pH(12-4) و غلظت آلاينده(200-10 ميلي گرم بر ليتر) بر ميزان جذب BTEX توسط خاك رس مورد بررسي قرار گرفت. يافته هاي پژوهش: نتايج آزمايشات نشان داد كه در بارگزاري سورفكتانت 2 برابر ظرفيت تبادل كاتيوني بر سطح خاك رس، بيشترين ميزان جذب BTEX اتفاق مي افتد. هم چنين زمان ماند بهينه جذب برابر 24 ساعت بود. ظرفيت جذب TTAB-Mt در حذف BTEX تقريباً برابر mg/g 22.11 و اين مقدار براي PEG-Mt برابر mg/g 18.77 بود. هم چنين داده هاي به دست آمده از آزمايشات مطابقت بهتري با مدل ايزوترم فروندليچ و مدل سينتيكي درجه دوم كاذب دارند. بحث و نتيجه گيري: با توجه به اين كه ظرفيت جذب دو جاذب تفاوت چنداني با هم نداشتند اما، با توجه به اين كه سميت سورفكتانت غير يوني كمتر از نوع كاتيوني مي باشد و از طرفي ديگر ارزان تر مي باشد، لذا جهت حذف BTEX پيشنهاد مي شود كه از خاك رس اصلاح شده با سورفكتانت غير يوني به جاي نوع كاتيوني استفاده گردد.

Monoaromatic Hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene and xylene are volatile, nonionic and nonpolar compounds that have been used in the vehicles fuel and as solvents in industrial activities. This study was conducted to investigate the performance of clay modified with cationic and nonionic surfactants in the removal of benzene, toluene, ethylbenzene and xylene from aqueous solutions. Materials methods: The experiments were carried outin batch system. The effect of various parameters including surfactant loading (0.24 times of clay CEC), contact time (024 hr), pH (412) and pollutant concentration (10200 mg/l) was surveyed on the sorption. The results showed that the maximum BTEX adsorption occurred in the surfactant loading of two times of cation exchange capacity of the clay. The optimum contact time of the sorption occurred at 24 hr. The sorption capacity of TTABMt and PEGMt for BTEX was 22.11 mg/g and 18.77 mg/g, respectively. The Freundlich isotherm and pseudo secondorder kinetic models fitted the data better than other isotherm and kinetic models. Discussion Conclusion: The sorption capacity of both the sorbents was of no significant differences, but the toxicity and also the cost of nonionic surfactant is less than cationic surfactant therefore, it is recommended that clay modified by nonionic surfactant instead of cationic surfactant is used to remove BTEX from aqueous solutions.