Hybrid sorbents in metal ions removal from water and wastewater

Abstract

W pracy przedstawiono możliwość zastosowania hybrydowych wymieniaczy jonowych (HIX) w procesie usuwania szkodliwych jonów metali ciężkich z wód i ścieków. Jonity tego typu łączą w sobie unikalne właściwości uwodnionych tlenków metali oraz dużą odporność mechaniczną, chemiczną i termiczną syntetycznych żywic jonowymiennych. Badania prowadzono z zastosowaniem komercyjnie dostępnych jonitów takich jak Lewatit FO36 i Purolite Arsen Xnp. Analizowano kinetykę sorpcji jonów Cu(II) i Zn(II) w obecności IDS (kwasu iminodibursztynowego), a także Cr(VI) i As(V). Dodatkowo określono wpływ stężenia początkowego, czasu kontaktu faz, pH i temperatury na efektywność tego procesu. Do opisu sorpcji jonów zastosowano równanie pseudo pierwszego (PF-rzędu) i pseudo drugiego rzędu (PS-rzędu). Biorąc pod uwagę możliwość zastosowania w/w jonitów na szerszą skalę w oparciu o modele adsorpcji Langmuira, Freundlicha, Temkina i Dubinina-Radushevisha wyznaczono parametry adsorpcji.The possibility of hybryd ion exchangers (HIX) application in the removal of heavy metal ions was presented. They combine the unique properties of hydrated metal oxides with the mechanical and thermal stability of synthetic ion exchangers. In the investigations the commercial ion exchangers Lewatit FO36 and Purolite Arsen Xnp were used. The kinetics of the sorption process of Cu(II) and Zn(II) in the presence of IDS (iminodisuccinic acid) as well as As(V) and Cr(VI) was analyzed. Additionally the effect of the initial concentration, the phase contact time, pH and temperature was also studied. To describe the sorption, the equation of the pseudo first order (PF-order) and pseudo second order (PS-order) were applied. Taking into account the possibility of applying these ions on the large scale the parameters of the adsorption process were estimated based on the linear form of the Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Radushevish isotherms