Fulltext

Removal Of Copper Ions From Waste Water By Adsorption With Modified And Unmodified Sunflower Stalks

Besma Ismael Hussein

Journal of Engineering مجلة الهندسة
ISSN: 17264073 25203339 Year: 2010 Volume: 16 Issue: 3 Pages: 5411-5421
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Abstract

Unmodified and modified sunflower stalks were examined for adsorption as a replacement of expensive activated carbon which has been recognized as a highly effective adsorbent for the removal of heavy metal-ion. Two modes of operation were used, batch mode and fixed bed mode. In batch experiment the effect of sunflower stalk doses (2,3,4,5 and 6g/L) with constant initial copper concentration of 100 mg/L and constant particle size less than1.18 mm was studied. Batch kinetics experiments showed that the adsorption rate of copper ion by sunflower stalks was rapid and reached equilibrium within 60 min. Adsorption models Freundlich, Langmuir and Freundlich-Langmuir were fitted to experimental data and the goodness of their fit for adsorption was compared. In the fixed bed isothermal adsorption column, the effect of particle size (1.18-2.36, 2.36-4.75 and 4.75-9.00) mm, influent flow rate (2,4and 6) L/hr, bed depth (25, 30 and 35) cm and initial metal concentration (100 and 150) mg/L was studied. In addition, the modification of sunflower stalks could enhance their natural capacity. Sunflower stalks were modified by activation with nitric acid. The results of this study show that sunflower stalk, both modified and unmodified, is an efficient adsorbent for the removal of copper from waste water. Percent removal of copper reaches 100% when particle size (2.36-4.75)mm ,bed depth 35 cm and influent flow rate 4 L/h.

قد تم في هذا البحث دراسة امكانية جعل سيقان نبات عباد الشمس المعامل وغير المعامل كبديل لمادة الكاربون المنشط والتي تعد مادة فعالة جدا في امتزاز المعادن الثقيلة. تم استخدام نمطين من التشغيل في هذا البحث وهي تجارب النمط الدفعي وتجارب النمط المستمر. تم اجراء تجارب دفعية لدراسة تأثير كمية عباد الشمس (2، 3، 4، 5 و6)غم/ لتر بثبوت التركيز الابتدائي لايون النحاس (100 ملغم/ لتر) وحجم ثابت لجسيمات المادة الممتزة الذي هو اقل من1.18 ملم، أظهرت النتائج ان نسبة ازالة المعدن تزداد بزيادة كمية سيقان عباد الشمس و الزمن. كذلك أظهرت النتائج ان الوصول الى حالة التعادل تستتغرق تقريباً (60) دقيقة، تم تحليل النتائج باستعمال موديلات (Langmuir, Freundlich and Langmuir-Freundlich) وأظهرت النتائج ان جميع الموديلات ذات تقارب جيد. كذلك اجريت تجارب النمط المستمر وتم دراسة تأثير تركيز المعدن الابتدائي (100 و150 ملغم/ لتر) وحجم جسيمات المادة الممتزة (1.18-2.36 و 2.36-4.75 و4.75-9.00ملم) بمعدل جريان الداخل (2 و4 و6 لتر/ ساعة) وارتفاع عمود الامتزاز (25، 30،35 سنتمتر) وبالاضافة الى ذلك تم دراسة تاثير معاملة سيقان عباد الشمس بحامض النتريك. لقد أظهرت النتائج ان سيقان عباد الشمس المعاملة وغير المعاملة هي فعالة في امتزاز المعادن من مياه الصرف وكانت نسبة ازالة النحاس تصل الى %100 عندما يكون حجم جسيمات المادة الممتزة (2.36-4.75) ملم ومعدل جريان الداخل 4 لتر/ساعة وارتفاع عمود الامتزاز 35 سنتمتر.

Keywords

Wastewater --- Adsorption --- Sunflower stalks --- heavy metals removal --- copper --- low cost adsorbent.