XỬ LÝ ASEN (V) TRONG NƯỚC BẰNG THAN SINH HỌC ĐIỀU CHẾ TỪ RƠM RẠ: NGHIÊN CỨU Ở NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH THẤP | Tường | TNU Journal of Science and Technology

XỬ LÝ ASEN (V) TRONG NƯỚC BẰNG THAN SINH HỌC ĐIỀU CHẾ TỪ RƠM RẠ: NGHIÊN CỨU Ở NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH THẤP

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 07/04/23                Ngày hoàn thiện: 25/05/23                Ngày đăng: 25/05/23

Các tác giả

1. Phan Chí Tường, Khoa Môi trường - Trường Đại học Văn Lang - Thành phố Hồ Chí Minh - Việt Nam
2. Hồ Thị Thanh Hiền Email to author, Khoa Môi trường - Trường Đại học Văn Lang - Thành phố Hồ Chí Minh - Việt Nam
3. Lâm Trúc Thanh, Khoa Môi trường - Trường Đại học Văn Lang - Thành phố Hồ Chí Minh - Việt Nam
4. Hồ Phùng Ngọc Thảo, Khoa Môi trường - Trường Đại học Văn Lang - Thành phố Hồ Chí Minh - Việt Nam
5. Nguyễn Thanh Bình, Viện Khoa học và Công nghệ Thủy sản - Đại học Khoa học và Công nghệ Quốc gia Cao Hùng - Thành phố Cao Hùng - Đài Loan
6. Lý Thị Ngọc Trâm, Khoa Môi trường - Trường Đại học Văn Lang - Thành phố Hồ Chí Minh - Việt Nam

Tóm tắt


Nghiên cứu này đánh giá khả năng xử lý As(V) trong nước ở nồng độ thấp sử dụng than sinh học điều chế từ rơm rạ. Than sinh học được điều chế ở 450oC trong 2 giờ và biến tính với acid. Sản phẩm than sinh học được đánh giá đặc tính và sử dụng cho các thí nghiệm hấp phụ nhằm đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ, đồng thời khảo sát động học quá trình hấp phụ As(V). Kết quả cho thấy than sinh học rơm rạ biến tính acid có khả năng hấp phụ tốt trong khoảng pH 4 – 8. Quá trình hấp phụ đạt cân bằng sau 24 giờ. Mô hình động học biểu kiến bậc 1 và mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich phù hợp để mô tả quá trình hấp phụ của than sinh học đối với As(V). Dung lượng hấp phụ ở thời điểm cân bằng tính toán theo mô hình động học biểu kiến bậc 1 là 0,050 mg/g ở pH 3 và 0,033 mg/g ở pH 7. Quá trình hấp phụ As(V) bị ảnh hưởng đáng kể bởi ion nitrate cùng tồn tại trong dung dịch.

Từ khóa


Hấp phụ; As(V); Than sinh học rơm rạ; Biến tính acid; Xử lý nước

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] L. H. E. Winkel, T. K. L. Pham, L. V. Mai, C. Stengel, M. Amini, T. H. Nguyen, H. V. Pham, and M. Berg, "Arsenic pollution of groundwater in Vietnam exacerbated by deep aquifer exploitation for more than a century," Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 108, no. 4, pp. 1246-1251, 2011, doi: doi:10.1073/pnas.1011915108.

[2] N. C. Dang, M. N. Dang, and Q. H. Nguyen, "Investigating arsenicosis cases in An Giang province," Journal of Medicine - Ho Chi Minh City, vol. 14, no. 2, pp. 140-146, 2010.

[3] S. Liu, B. Huang, L. Chai, Y. Liu, G. Zeng, X. Wang, W. Zeng, M. Shang, J. Deng, and Z. Zhou, "Enhancement of As(v) adsorption from aqueous solution by a magnetic chitosan/biochar composite," RSC Advances, vol. 7, no. 18, pp. 10891-10900, 2017, doi: 10.1039/C6RA27341F.

[4] G. Singh and S. K. Arya, "A review on management of rice straw by use of cleaner technologies: Abundant opportunities and expectations for Indian farming," J. Clean Prod., vol. 291, 2021, Art. no. 125278, doi: 10.1016/j.jclepro.2020.125278.

[5] T. H. T. Tran, "Research on active biochars as materials for the treatment of some toxicizes in the ion format in water,” (in Vietnamese), PhD thesis, Academy of Science and Technology, Hanoi, 2020.

[6] I. W. K. Ouédraogo, E. Pehlivan, H. T. Tran, Y. L. Bonzi-Coulibaly, D. Zachmann, and M. Bahadir, "Synthesis of iron oxyhydroxide-coated rice straw (IOC-RS) and its application in arsenic(V) removal from water," J. Water Health, vol. 13, no. 3, pp. 726-736, 2015, doi: 10.2166/wh.2015.242.

[7] M. S. Sattar, M. B. Shakoor, S. Ali, M. Rizwan, N. K. Niazi, and A. Jilani, "Comparative efficiency of peanut shell and peanut shell biochar for removal of arsenic from water," Environ. Sci. Pollut. Res., vol. 26, no. 18, pp. 18624-18635, 2019, doi: 10.1007/s11356-019-05185-z.

[8] T. T. Mai, "Study on physicochemical characteristics of groundwater at two sides cut belongs to phuc tho district, south of red river – Hanoi (in Vietnamese)," Master of Science, University of Natural Sciences - Hanoi National University, Hanoi, 2015.

[9] Y.-K. Choi and E. Kan, "Effects of pyrolysis temperature on the physicochemical properties of alfalfa-derived biochar for the adsorption of bisphenol A and sulfamethoxazole in water," Chemosphere, vol. 218, pp. 741-748, 2019, doi: 10.1016/j.chemosphere.2018.11.151.

[10] M. Ahmad, S. S. Lee, X. Dou, D. Mohan, J. Sung, J. E. Yang, and Y. S. Ok, "Effects of pyrolysis temperature on soybean stover- and peanut shell-derived biochar properties and TCE adsorption in water," Bioresour. Technol., vol. 118, pp. 536-544, 2012, doi: 10.1016/j.biortech.2012.05.042.

[11] The International Biochar Initiative, “Standardized product definition and product testing guidelines for biochar that is used in soil,” 2015. [Online]. Available: http://www.biochar-international.org/characterizationstandard. [Accessed May 23, 2020].

[12] S. Milonjić, M. Kopečni, and Z. Ilić, "The point of zero charge and adsorption properties of natural magnetite," J. Radioanal. Nucl. Chem., vol. 78, no. 1, pp. 15-24, 1983, doi: 10.1007/bf02519745.

[13] Z. Shen, D. Hou, F. Jin, J. Shi, X. Fan, D. C. W. Tsang, and D. S. Alessi, "Effect of production temperature on lead removal mechanisms by rice straw biochars," Sci. Total Environ., vol. 655, pp. 751-758, 2019, doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.11.282.

[14] T. Abbas, M. Rizwan, S. Ali, M. Zia-ur-Rehman, Q. M. Farooq, F. Abbas, F. Hannan, J. Rinklebe, and Y. S. Yong, "Effect of biochar on cadmium bioavailability and uptake in wheat (Triticum aestivum L.) grown in a soil with aged contamination," Ecotoxicol. Environ. Saf., vol. 140, pp. 37-47, 2017, doi: 10.1016/j.ecoenv.2017.02.028.

[15] J. Zhou, H. Chen, R. W. Thring, and J. M. Arocena, "Chemical pretreatment of rice straw biochar: Effect on biochar properties and hexavalent chromium adsorption," International Journal of Environmental Research, vol. 13, no. 1, pp. 91-105, 2019, doi: 10.1007/s41742-018-0156-1.

[16] W. Wu, M. Yang, Q. Feng, K. McGrouther, H. Wang, H. Lu, and Y. Chen, "Chemical characterization of rice straw-derived biochar for soil amendment," Biomass Bioenergy, vol. 47, pp. 268-276, 2012, doi: 10.1016/j.biombioe.2012.09.034.

[17] B. Glaser, J. Lehmann, and W. Zech, "Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal - A review," Biol. Fertility Soils, vol. 35, no. 4, pp. 219-230, 2002, doi: 10.1007/s00374-002-0466-4.

[18] K. Jindo, H. Mizumoto, Y. Sawada, M. A. Sanchez-Monedero, and T. Sonoki, "Physical and chemical characterization of biochars derived from different agricultural residues," Biogeosciences, vol. 11, no. 23, pp. 6613-6621, 2014.

[19] T. H. Nguyen, T. H. Pham, T. H. T. Nguyen, T. N. Nguyen, M. V. Nguyen, T. T. Dinh, M. P. Nguyen, T. Q. Do, T. Phuong, T. T. Hoang, T. T. M. Hung, and T. V. H. Tran, "Synthesis of iron-modified biochar derived from rice straw and its application to arsenic removal," Journal of Chemistry, vol. 2019, 2019, Art. no. 5295610, doi: 10.1155/2019/5295610.

[20] N. T. Nham, T. M. A. Tahtamouni, T. D. Nguyen, T. H. Pham, K. Jitae, M. V. Nguyen, V. N. Nguyen, M. P. Nguyen, and T. H. A. Nguyen, "Synthesis of iron modified rice straw biochar toward arsenic from groundwater," Materials Research Express, vol. 6, no. 11, 2019, Art. no. 115528, doi: 10.1088/2053-1591/ab4b98.

[21] E. Agrafioti, D. Kalderis, and E. Diamadopoulos, "Arsenic and chromium removal from water using biochars derived from rice husk, organic solid wastes and sewage sludge," J. Environ. Manage., vol. 133, pp. 309-314, 2014, doi: 10.1016/j.jenvman.2013.12.007.

[22] A. Khalil, N. Sergeevich, and V. Borisova, "Removal of ammonium from fish farms by biochar obtained from rice straw: Isotherm and kinetic studies for ammonium adsorption," Adsorption Science & Technology, vol. 36, no. 5-6, pp. 1294-1309, 2018.

[23] A. O. Oladipo, T. T. I. Nkambule, B. B. Mamba, and T. A. M. Msagati, "The stimuli-responsive properties of doxorubicin adsorbed onto bimetallic Au@Pd nanodendrites and its potential application as drug delivery platform," Materials Science and Engineering: C, vol. 110, 2020, Art. no. 110696, doi: 10.1016/j.msec.2020.110696.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.7693

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved