ارزیابی کارایی مهمترین روش‌های حذف مواد رنگزا

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا شیمی تجزیه، دانشکده علوم پایه، دانشگاه امام حسین (ع)

2 پسادکترا شیمی تجزیه، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ایلام

3 کارشناس ارشد شیمی تجزیه، باشگاه پژوهشگران واحد ایلام

چکیده

با توجه به افزایش نیاز آبی و کمبود منابع آن، استفاده مجدد از پساب به عنوان گزینه‌ای مفید در مدیریت منابع آب مطرح می‌باشد. صنایع رنگرزی از جمله صنایع پرمصرف آب به شمار می‌‌رود و مشکل عمده فاضلاب تولیدی آن‌ها، وجود مواد رنگزا فراوان و غیرقابل تجزیه بودن آن‌ها است. از بین روش های متنوعی که برای حذف مواد رنگزا استفاده می شود، می‌توان به روش‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی در طی سه دهه گذشته اشاره نمود. بااین‌حال، تعداد کمی از این روش‌‌ها مورد استقبال صنایع کاغذ و صنایع نساجی قرارگرفته است. در میان روش‌های متعدد حذف مواد رنگزا، روش جذب فرآیندی موثر و کار آمد است و بهترین نتایج را برای حذف انواع مختلف مواد رنگزا ارائه می‌‌دهد. اگر حذفمواد رنگزا به درستی انجام گیرد، فاضلاب با کیفیت خیلی خوب تصفیه می‌گردد. در حال حاضر اکثر مراکز تجاری از کربن فعال به دلیل توانایی جذب عالی آن به عنوان جاذب برای حذف مواد رنگزا در فاضلاب استفاده می‌‌کنند. آژانس حفاظت از محیط‌زیست ایالات‌متحده استفاده از روش جذب کربن فعال را به عنوان یکی از بهترین فناوری‌‌های حذف مواد آلی معرفی کرده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Effectiveness of Most Important Treatment Methods for the Decolorization of Dyes

نویسندگان [English]

  • Esmail Sohouli 1
  • Faezeh Shahdost-fard 2
  • Farideh iNazarian 3
1 Departeman of Chemistry, Faculty of Science, Imam Hossien University
2 Chemistry Department, Faculty of Science, Ilam University,
3 Ilam Researchers Club
چکیده [English]

According to the increasing the water demand and thelack of its resources, the reuse of effluents is considered a useful optionin the water resources management. Dyeing industries are the largest consumer of water, and the major problem of their sewage production is the presence of their plenty of dyes and indissoluble. Among the various methods used to remove dyes, physical, chemical and biological methods can be mentioned over the past three decades. However, a small number of these methods are concerned by the paper industry and textile industries. Among the various methods of elimination of dyestuff, adsorption technique is an effective and efficient method and presents the best results for the decolorizationof various types of dyes. If the decolorizationof dyes is done properly, the wastewater is treated with good quality. Now, most commercial systems use of activated carbon because of their excellent absorption capacity as an absorbent for the decolorizationof dye in the wastewater. United States Environmental Protection Agency (USEPA) has introduced absorption method by activated carbon as one of the best technologies in the decolorizationof organic compounds‏.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pollution of water
  • decolorization of dye
  • physical method
  • Chemical Method
  • biological method
  1. A. Balakrishnan, K. S. B. Kameswari, C. Kalyanaraman, "Assessment of aerobic biodegradability for vegetable tanning process wastewater generated from leather industry", Environ. Toxicol. Water Qual. 3, 151-160, 2018.
  2. N. Abidi, E. Errais, J. Duplay, A. Berez, A. Jrad, G. Schäfer, M. Ghazi, K. Semhi, M. Trabelsi-Ayadi, "Treatment of dye-containing effluent by natural clay", J. Clean. Prod. 86, 432-440, 2015.
  3. V. Gupta, I. Ali, V. Saini, T. Van Gerven, B. Van der Bruggen, C. Vandecasteele, "Removal of dyes from wastewater using bottom ash", Ind. Eng. Chem. Res. 44, 3655-3664, 2005.
  4. Q. Sun, L. Yang, "The adsorption of basic dyes from aqueous solution on modified peat–resin particle", Water Res. 37, 1535-1544, 2017.
  5. M. Purkait, S. DasGupta, S. De, "Adsorption of eosin dye on activated carbon and its surfactant based desorption", J. Environ. Manage.76, 135-142, 2005.
  6. H. Ali, "Biodegradation of synthetic dyes—a review", Water Air Soil Pollut. 213, 251-273, 2010.
  7. E. Almeida, C. Corso, "Decolorization and removal of toxicity of textile azo dyes using fungal biomass pelletized", Int. J. Environ. Sci. 1-10, 2018.
  8. M. Baysal, K. Bilge, B. Yılmaz, M. Papila, Y. Yürüm, "Preparation of high surface area activated carbon from waste-biomass of sunflower piths: kinetics and equilibrium studies on the dye removal", J. Environ. Chem. Eng. 6, 1702-1713, 2018.
  9. T. R. T. dos Santos, G. A. P. Mateus, M. F. Silva, C. S. Miyashiro, L. Nishi, M. B. de Andrade, M. R. Fagundes-Klen, R. G. Gomes, R. Bergamasco, "Evaluation of magnetic coagulant (α-Fe2O3-MO) and its reuse in textile wastewater treatment", Water, Air, Soil Pollut. 229, 92-100, 2018.
  10. س. احمدی اسب چین، ح. مرادی، ر. تبارکی، " مطالعه تجزیه میکروبی ماده رنگزای ایندیگوکارمین توسط باکتری گرم منفی اسینتوباکتر لووفی" نشریه علمی پژوهشی علوم و فناوری رنگ، 10، 70-65، 1395.
  11. ص. مهدوی، ع. آ. مهدوی، ف. نور محمدیان. " ارتباط رنگ و ساختار مواد رنگزای آلی: مروری بر بیش از یک قرن پژوهش"، نشریه علمی ترویجی مطالعات در دنیای رنگ، 3، 103-85، 1393.
  12. ف. کندری، خ. بدیعی، م. ا. معصومی، "بررسی حذف رنگزاهای آلی از پساب های صنعتی توسط نانوجاذب‎ها"، نشریه علمی ترویجی مطالعات در دنیای رنگ، 2، 42-33، 1391.
  13. R. G. Saratale, G. D. Saratale, J. S. Chang, S. Govindwar, "Bacterial decolorization and degradation of azo dyes: a review", J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 42, 138-15, 2011.
  14. S. Natarajan, H. C. Bajaj, R. J. Tayade," Recent advances based on the synergetic effect of adsorption for removal of dyes from waste water using photocatalytic process", Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 32, 225-237, 2017.
  15. S . Natarajan, H. C. Bajaj, "Recovered materials from spent lithium-ion batteries (LIBs) as adsorbents for dye removal: equilibrium, kinetics and mechanism", J. Environ. Chem. Eng. 4, 4631-4643, 2016.
  16. Q. Wu, X. Xu, H. Yang, L. Ke," Application of nanotechnology in wastewater treatment", DOI: https://doi.org/10.14256/JCE.2165.2017, 2017.
  17. A. L. Taka, K. Pillay, X.Y. Mbianda, "Nanosponge cyclodextrin polyurethanes and their modification with nanomaterials for the removal of pollutants from waste water: A review", Carbohydr. Polym. 159, 94-107, 2017.
  18. M. P. Moreira, G. R. S. Andrade, M. V. G. de Araujo, T. Kubota, I. F. Gimenez, "Ternary cyclodextrin polyurethanes containing phosphate groups: Synthesis and complexation of ciprofloxacin", Carbohydr. Polym. 151, 557-564, 2016.
  19. Y. Zhou, Y. Hu, W. Huang, G. Cheng, C. Cui, J. Lu, "A novel amphoteric β-cyclodextrin-based adsorbent for simultaneous removal of cationic/anionic dyes and bisphenol A", Biochem. Eng. J. 341, 47-57, 2018.
  20. K. K. Chorawalaa, M. J. Mehta," Applications of nanotechnology in wastewater treatment", Int. j. innov. emerg. res. eng. 2, 21-26, 2015.
  21. A. Alonso, J. Macanás, G. L. Davies, Y. Gun’ko, M. Muñoz, D. Muraviev, "Environmentally-safe polymer-metal nanocomposites with most favorable distribution of catalytically active and biocide nanoparticles", Adv. Nano. Res. 176-200, 2011.
  22. M. Asim, T. A. Khan, "Low cost adsorbents for the removal of organic pollutants from wastewater", J. Environ. Manage. 113, 170-183, 2012.
  23. M. A. M. Salleh, D.K. Mahmoud, W. A. W. A. Karim, A. Idris, "Cationic and anionic dye adsorption by agricultural solid wastes: A comprehensive review", Desalin. 280, 1-13, 2011.
  24. G. Crini, "Non-conventional low-cost adsorbents for dye removal: a review", Bioresour. Technol. 97, 1061-1085, 2006.
  25. A. Srinivasan, T. Viraraghavan, "Decolorization of dye wastewaters by biosorbents: a review", J. Environ. Manage. 91, 1915-1929, 2010.
  26. M. Rafatullah, O. Sulaiman, R. Hashim, A. Ahmad, "Adsorption of methylene blue on low-cost adsorbents: a review", J. Hazard. Mater. 177, 70-80, 2010.
  27. M. Fox, M. T. Dulay, "Heterogeneous photocatalysis", Chem. Rev. 93, 341-357, 1993.
  28. C.B. Ong, L.Y. Ng, A.W. Mohammad, "A review of ZnO nanoparticles as solar photocatalysts: synthesis, mechanisms and applications", Renew. sut. energ. 81, 536-551, 2018.
  29. Z. Sun, X. He, J. Du, W. Gong, "Synergistic effect of photocatalysis and adsorption of nano-TiO2 self-assembled onto sulfanyl/activated carbon composite", Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 23, 21733-21740, 2017.
  30. X. Li, M. Li, J. Yang, X. Li, T. Hu, J. Wang, Y. Sui, X. Wu, L. Kong, "Synergistic effect of efficient adsorption g-C3N4/ZnO composite for photocatalytic property", J. Phys. Chem. Solids. 75, 441-446, 2014.
  31. M. A. Oturan, J. J. Aaron, "Advanced oxidation processes in water/wastewater treatment: principles and applications. A review", Crit. Rev. Environ. Sci. Technol.  44, 2577-2641, 2014.
  32. I. Sirés, E. Brillas, M. A. Oturan, M. A. Rodrigo, M. Panizza, "Electrochemical advanced oxidation processes: today and tomorrow. a review", Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 21, 8336-8367, 2014.
  33. A. Bedolla-Guzman, I. Sirés, A. Thiam, J. M. Peralta-Hernández, S. Gutiérrez-Granados, E. Brillas, "Application of anodic oxidation, electro-Fenton and UVA photoelectro-Fenton to decolorize and mineralize acidic solutions of Reactive Yellow 160 azo dye", Electrochim. Acta. 206, 307-310, 2016.
  34. S. O. Ganiyu, M. Zhou, C.A. Martínez-Huitle, "Heterogeneous electro-Fenton and photoelectro-Fenton processes: A critical review of fundamental principles and application for water/wastewater treatment", Appl. Catal. B. 34, 543-550, 2018.
  35. S. O. Ganiyu, T.X.H. Le, M. Bechelany, G. Esposito, E. D. Van Hullebusch, M. A. Oturan, M. Cretin, "A hierarchical CoFe-layered double hydroxide modified carbon-felt cathode for heterogeneous electro-Fenton process", J. Mater. Chem. 5, 3655-366, 2017.
  36. A. Abbas, A. M. Al-Amer, T. Laoui, M. J. Al-Marri, M. S. Nasser, M. Khraisheh, M. A. Atieh, "Heavy metal removal from aqueous solution by advanced carbon nanotubes: critical review of adsorption applications", Sep. Purif. Technol. 157, 141-161, 2016.