بررسي حذف فنل با استفاده از زئوليت اصلاح‌شده به وسيله كلريد آهن از محلول‌هاي مايي

Study on phenol removing by using modified zolite (Clinoptilolite) with FeCl3 from aqueous solutions

مقدمه: صنايع متعدي مثل پالايشگاه‌هاي نفت ‌خام، كارخانه‌هاي پتروشيمي، فراوري روغن زيتون، سازندگان حشره‌كش‌ها و فعاليت‌هاي نفتي، فاضلاب مقادير قابل توجهي فنل و مشتقات آن را توليد مي‌نمايند. به دليل اين كه فنل به عنوان تركيب خطرناك سمي و پراهميت شناخته شده است، بايد قبل از تخليه جريان‌هاي آلوده به محيط ‌زيست، تصقيه شوند. اين مطالعه با هدف كلي بررسي امكان‌سنجي استفاده از زئوليت (كلينوپتيلولايت) اصلاح‌شده با كلريد آهن به عنوان يك جاذب در حذف فنل از فاضلاب سنتتيك انجام شد. روش‌ها: پس از تهيه زئوليت، ابتدا نمونه جمع‌آوري شد، خرد شد و با استفاده از الك‌هاي استاندارد ASTM با اندازه مش20 (0/85 ميلي‌متر) دانه‌بندي گرديد. زئوليت دانه‌بندي شده با كلريد آهن اصلاح گرديد. جهت تعيين تركيب شيميايي زئوليت اصلاح‌شده و سطح ويژه آن از تكنيك‌هاي پراكنش پرتو ايكس و ايزوترم BET با نرم‌افزار بيلوسرپ استفاده شد. در اين مطالعه، پارامترهايpH (3، 7 و 12)، غلظت اوليه فنل (25 تا 200 ميلي‌گرم بر ليتر)، زمان تماس (20 تا 240 دقيقه) و دوز جاذب (0/25–3 گرم در 250 سي‌‌سي) در يك راكتور ناپيوسته مورد بررسي قرار گرفت. غلظت فنل در نمونه‌هاي مختلف با استفاده از اسپكتروفتومتر در طول موج 500 نانومتر اندازه‌گيري شد. يافته‌ها: نتايج بررسي‌هاي جذب نشان مي‌دهند كه ميزان جذب/حذف فنل با افزايش غلظت اوليه فنل، دوز جاذب و با افزايش pH (3 تا 12) افزايش مي‌يابد. جذب فنل بعد از مدت 100 دقيقه به تعادل مي‌رسد و pH بهينه در جذب فنل با زئوليت اصلاح شده 3 مي‌باشد. داده‌هاي جذب، از مدل ايزوترم جذب لانگمير (0/98 = R2) تبعيت مي‌كنند. نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه نشان مي‌دهند كه زئوليت اصلاح‌شده قابليت خوبي در حذف فنل دارد. جذب فنل در pH‌هاي پايين بيشتر و با افزايش pH ميزان جذب كاهش مي‌يابد. با توجه به ارزان بودن زئوليت و سادگي اصلاح آن، اين جاذب را مي‌توان در حذف آلاينده‌هاي خطرناك در آب و فاضلاب به كار گرفت.

Background: Several industries including petroleum refineries, petrochemical plants, olive oil mills, pesticide manufacturing, and oil field activities generate waste streams containing significant amounts of phenol and its derivatives. Since phenol is classified as a toxic and priority hazardous compound, it is required to be degraded prior to discharging the contaminated streams to the environment. The purpose of this research was to study the phenol removal by using modified zeolite (Clinoptilolite) by FeCl3 from aqueous solutions. Methods: The prepared zeolite was crushed and pulverized by standard ASTM sieves with a range of mesh 20 (0.85 mm). The chemical composition and the surface area were analyzed using X-ray diffraction (XRF) and N2 gas via BET isotherm and Belsorb software. In this study, different parameters included pH (3, 7, 12), the initial concentration of phenol (25- 200 mg/L), the contact time (20-240 min) and the amount of modified zeolite (0.25-3 g / 250 cc) which carried out in a batch reactor were examined. The concentration of Phenol was measured by the photometric method (500 nm). Findings: The results of this study indicated that increasing of the primary concentration of phenol, the adsorbent dose, and pH (3 to12) would lead to increasing of adsorption/removal of phenol. Equilibration of phenol adsorption was reached at lapse of 100 min and optimum pH for adsorption of phenol with zeolite found in 3. Adsorption of phenol with zeolite complying with Langmuir isotherm (R2=0.98). Conclusion: The results of the study show that modified pumice can be used effectively in removing phenol. The removal efficiency of phenol in higher pH is more than lower pH. Also, due to the low price of the pumice and its simple modification, it can be used to remove hazardous materials in water and wastewa.