Kako ukloniti Acid Red 87 iz otpadnih voda?

Acid Red 87, najčešće korištena sintetička boja, ima široku primjenu u raznim industrijama kao što su tekstil, hrana i kozmetika. Međutim, ispuštanje otpadnih voda koje sadrže crvenu kiselinu 87 može uzrokovati značajno zagađenje okoliša, uključujući pogoršanje kvaliteta vode i štetu za vodeni svijet. Kao dobavljač Acid Red 87, ne samo da smo posvećeni obezbeđivanju visokokvalitetnih proizvoda, već smo takođe zabrinuti za pravilan tretman otpadnih voda koje sadrže boje. U ovom blogu ćemo istražiti nekoliko efikasnih metoda za uklanjanje Acid Red 87 iz otpadnih voda.

1. Metoda adsorpcije

Adsorpcija je jedna od najpopularnijih metoda za uklanjanje boja iz otpadnih voda. Uključuje vezivanje molekula boje na površinu adsorbenta.

Adsorpcija aktivnog ugljena

Aktivni ugljen je dobro poznati adsorbent velike površine i visoke poroznosti. Može efikasno da adsorbuje Acid Red 87 putem fizičkih sila adsorpcije kao što su van der Waalsove sile i elektrostatičke interakcije. Kapacitet adsorpcije aktivnog ugljena ovisi o faktorima kao što su njegova površina, raspodjela veličine pora i početna koncentracija boje u otpadnoj vodi.

Na primjer, u jednoj studiji, određena vrsta aktivnog ugljena korištena je za tretman otpadnih voda s početnom koncentracijom Acid Red 87 od 100 mg/L. Nakon 2 sata kontakta, efikasnost uklanjanja dostigla je do 90%. Međutim, cijena aktivnog ugljena može biti relativno visoka, a izazov je i njegova regeneracija. Jednom kada je aktivni ugljen zasićen molekulama boje, potrebno ga je ili zamijeniti ili regenerirati metodama kao što su termička regeneracija ili kemijska regeneracija.

Bio - Adsorbenti

Bio-adsorbenti su još jedna opcija za uklanjanje Acid Red 87. Materijali kao što su poljoprivredni otpad (kao što su pirinčana ljuska, piljevina) i biomasa (kao što su alge) mogu se koristiti kao bio-adsorbenti. Ovi materijali su često jeftini i ekološki prihvatljivi.

Pokazalo se, na primjer, da pirinčana ljuska ima dobra svojstva adsorpcije za Acid Red 87. Površina pirinčane ljuske sadrži funkcionalne grupe kao što su hidroksilne i karboksilne grupe, koje mogu stupiti u interakciju s molekulima boje. U eksperimentu, kada se pirinčana ljuska koristila za tretiranje otpadne vode koja sadrži kiselinu 87, efikasnost uklanjanja mogla je dostići 70% pod optimalnim uslovima. Prednost bioadsorbenata je njihova obilje i niska cijena, ali njihov kapacitet adsorpcije može biti niži u usporedbi s aktivnim ugljenom i može zahtijevati prethodnu obradu kako bi se poboljšale njihove adsorpcijske performanse.

2. Koagulacija - Metoda flokulacije

Proces koagulacije - flokulacije zasniva se na dodavanju koagulanata i flokulanta u otpadnu vodu. Koagulansi, kao što su aluminij sulfat i željezni klorid, mogu neutralizirati površinski naboj čestica boje, uzrokujući njihovo agregiranje. Flokulanti, s druge strane, pomažu u stvaranju većih kosmiča koji se lako mogu odvojiti od vode.

Prilikom obrade otpadnih voda Acid Red 87, izbor koagulansa i flokulanta je ključan. Na primjer, u jednoj studiji, aluminij sulfat je korišten kao koagulant u dozi od 500 mg/L, a katjonski polimer je korišten kao flokulant. Rezultati su pokazali da bi efikasnost uklanjanja boje Acid Red 87 mogla dostići 85%. Međutim, ova metoda stvara veliku količinu mulja, koji se mora pravilno odložiti kako bi se izbjeglo sekundarno zagađenje.

3. Napredni procesi oksidacije (AOP)

Napredni procesi oksidacije uključuju stvaranje visoko reaktivnih hidroksilnih radikala (·OH) za razgradnju molekula boje. Ovi radikali mogu reagirati s organskom strukturom Acid Red 87, razgrađujući je na manje i manje štetne spojeve.

Fentonov reagens

Fentonov reagens je kombinacija vodonik peroksida (H₂O₂) i željeznih jona (Fe²⁺). Kada se ove dvije komponente pomiješaju u prisustvu otpadne vode koja sadrži kiselinu crvenu 87, dolazi do sljedeće reakcije:

Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺+ ·OH+ OH⁻

Nastali hidroksilni radikali mogu napasti molekule boje, što dovodi do njihove degradacije. U Fentonovom oksidacionom eksperimentu za uklanjanje Acid Red 87, sa početnom koncentracijom boje od 200 mg/L, dozom H₂O₂ od 1000 mg/L i Fe²⁺ dozom od 100 mg/L, efikasnost razgradnje Acid Red 87 mogla je dostići 95% u roku od 60 minuta. Međutim, cijena vodikovog peroksida i potreba da se prilagodi pH otpadne vode (obično oko pH 3 - 4) glavna su ograničenja ove metode.

Fotokataliza

Fotokataliza je još jedan AOP koji koristi poluvodičke materijale kao što je titanijum dioksid (TiO₂) pod ultraljubičastim (UV) ili vidljivim zračenjem. Kada je TiO₂ osvijetljen, elektroni se pobuđuju iz valentnog pojasa u pojas provodljivosti, stvarajući parove elektron-rupa. Rupe mogu reagirati s molekulima vode i stvoriti hidroksilne radikale, koji zatim mogu razgraditi Acid Red 87.

U fotokatalitičkom eksperimentu, tanak film TiO₂ korišten je za tretiranje otpadne vode Acid Red 87 pod UV svjetlom. Nakon 3 sata ozračivanja, efikasnost uklanjanja Acid Red 87 bila je oko 80%. Prednost fotokatalize je njen potencijal za potpunu mineralizaciju boje, ali na efikasnost procesa utiču faktori kao što su intenzitet svetlosti, doza katalizatora i prisustvo drugih supstanci u otpadnoj vodi.

4. Membranska filtracija

Membranska filtracija je fizički proces odvajanja koji koristi membrane s različitim veličinama pora za odvajanje molekula boje iz otpadne vode. Postoji nekoliko vrsta membranske filtracije, uključujući mikrofiltraciju (MF), ultrafiltraciju (UF), nanofiltraciju (NF) i reverznu osmozu (RO).

Nanofiltracija

Nanofiltracione membrane imaju veličinu pora u rasponu od 1 - 10 nanometara, što može efikasno zadržati molekule Acid Red 87. U eksperimentu nanofiltracije za uklanjanje Acid Red 87, korišćena je nanofiltraciona membrana sa molekulskom težinom preseka od 200 - 1000 Da. Stopa odbacivanja Acid Red 87 mogla bi dostići preko 98%. Međutim, onečišćenje membrane je glavni problem u membranskoj filtraciji. Akumulacija molekula boje i drugih nečistoća na površini membrane može smanjiti protok membrane i povećati radni tlak, što dovodi do veće potrošnje energije i kraćeg vijeka trajanja membrane.

Poređenje različitih metoda

Svaka metoda za uklanjanje Acid Red 87 iz otpadnih voda ima svoje prednosti i nedostatke. Metode adsorpcije su relativno jednostavne i mogu postići visoku efikasnost uklanjanja, ali treba uzeti u obzir cijenu adsorbenata i njihovu regeneraciju. Koagulacija - flokulacija je efikasna, ali stvara veliku količinu mulja. Napredni procesi oksidacije mogu potpuno razgraditi boju, ali mogu imati visoke operativne troškove. Membranska filtracija može pružiti visokokvalitetnu tretiranu vodu, ali je sklona prljanju membrane.

Kao dobavljačkiselo crvena 87, razumijemo važnost pravilnog tretmana otpadnih voda za naše kupce. Također isporučujemo i druge kisele boje kao nprkiselo plava 9ikiselo plava 7. Spremni smo raditi s vama kako bismo pronašli najprikladniju metodu za vašu specifičnu situaciju. Ako ste zainteresirani za naše proizvode ili trebate više informacija o tretmanu otpadnih voda bojama, slobodno nas kontaktirajte za daljnju diskusiju i pregovore.

Reference

1. Crini, G. (2006). Nekonvencionalni niskobudžetni adsorbenti za uklanjanje boje: pregled. Bioresource Technology, 97(1), 1061 - 1085.
2. Wang, X., & Chen, J. (2009). Fenton i Fenton – slični procesi za tretman vode i otpadnih voda: pregled. Journal of Environmental Sciences, 21(4), 442 - 452.
3. Cherifi, A., & Amrani, H. (2016). Uklanjanje Acid Red 87 iz vodenih otopina adsorpcijom na aktivni ugljen pripremljen od koštica hurmi. Desalinizacija i tretman vode, 57(32), 15223 - 15232.