Color removal efficiency of rice husk biochar modified with magnetized iron oxides and nano zero valent iron for decolorization of dyeing wastewater

Abstract

Rice husk biochar, a rich-carbon material, can be modified with other reactive elements to improve its original properties for organic-contaminant removal efficiency. In this study, rice husk was heated to 600 oC without air in a closed-furnace for producing the rice husk biochar (BC600). BC600 was then magnetized for making an intermediate magnetized rice husk biochar (BC600-mag). Finally, nano zero valent iron (nZVI) was synthesized on BC600-mag for producing magnetized biochar impregnated nZVI (BC600-mag-nZVI). Batch experiments were conducted to investigate color removal efficiency of BC600-mag-nZVI for the reactive dyes yellow (RY145), red (RR195) and blue (RB19) from dyeing solutions with the initial color concentrations of approximately 400 Pt-Co. Results showed that, for RY145 and RR195, the optimum color removal efficiency (ɳopt) achieved the values of 95 and 93% at doses of 0.50 and 1.50 kg BC600-mag-nZVI/m3 dyeing solution, according to the treated color decreased to 21 and 30 Pt-Co, respectively, which are lower than the allowable discharged standard of column A (≤ 50 Pt-Co) of QCVN 40:2011/BTNMT, while for RB19, the ɳopt achieved the values of 63 % at dose of 8.00 kg BC600-mag-nZVI/m3 dyeing solution, according to the treated color decreased to 147 Pt-Co which is lower than the allowable discharged standard of column B (≤ 150 Pt-Co) of QCVN 40:2011/BTNMT. In addition, with increasing dose of the modified biochars, the color removal efficiency increased accordingly, achieving almost 100% for RY145 and RR195 and over 70% for RB19. It is concluded that the magnetic-nZVI rice husk biochars effectively removed the reactive dyes. In the other hand, the impregnation of nZVI particles on the biochar backbone spatially separates the particles, prevents their aggregation and therefore enhances their reactivity This study therefore proposes a new application of rice husk biochar modified with magnetized iron oxides and zero valent iron decolorization of dyeing wastewater.

Khảo sát khả năng hấp phụ xử lý nước của than sinh học tạo thành từ sinh khối phụ phẩm nông nghiệp

“…Tương tự, nghiên cứu về khả năng xử lý NH4 + bằng than sinh học có nguồn gốc từ lõi ngô cho thấy sự hấp phụ tuân theo cơ chế vật lý/hóa học và tùy thuộc vào pH môi trường [15]. Gần đây, nghiên cứu trên đối tượng than trấu đã công bố về loại than sinh học giàu nguồn carbon, và được biến tính bởi các cách hoạt hóa khác nhằm gia tăng hiệu suất xử lý các hợp thành phần ô nhiễm hữu cơ trong nước [16]. Trong đó, các thử nghiệm được thiết kế dạng mẻ đánh giá hiệu quả khử màu của than trấu từ tính được kết hợp với nano sắt (Fe0) hóa trị zero (BC600-mag-nZVI) cho đối tượng nước thải ngành dệt nhuộm, bao gồm các loại thuốc nhuộm hoạt tính như: đỏ (RR195), vàng (RY145), và xanh (RB19) [16].…”

“…Giá trị đo pH ở điểm điện tích zero (pHPZC) của các loại than biochar xác định với các trị số 6,25 (biochar 300℃), 6,71 (biochar 400℃) và 8,51 (biochar 500℃). Kết quả này tương đồng với giá trị của các loại than hoạt tính đã được công bố trước đây [16,24]. Tuy nhiên, hàm lượng tro (%) nằm trong khoảng giá trị thấp hơn hàm lượng so với một số nghiên cứu khác [16,24].…”

“…Kết quả này tương đồng với giá trị của các loại than hoạt tính đã được công bố trước đây [16,24]. Tuy nhiên, hàm lượng tro (%) nằm trong khoảng giá trị thấp hơn hàm lượng so với một số nghiên cứu khác [16,24]. Nhìn chung, hàm lượng tro thấp cho thấy khối lượng biochar thu được có xu hướng tốt hơn.…”