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Treatment of simulated arsenic contaminated groundwater using GAC-Cu in batch reactor: Optimization of process parameters

Authors


Abstract

This article deals with the experimental investigation related to the removal of arsenic from a simulated contaminated groundwater by the adsorption onto Cu2+ impregnated granular activated carbon (GAC-Cu) in presence of impurities like Fe and Mn. The effects of adsorbent concentration, pH, and temperature on the percentage removal of total arsenic (As(T)), As(III), and As(V) have been discussed. Under the experimental conditions, the optimum adsorbent concentration for GAC-Cu has been found to be 6 g/L with an agitation time of 24 h, which reduces the As(T) concentration from 188 to 8.5 µg/L. Maximum removal of As(V) and As(III) has been observed in the pH range of 7–9 and 9–11, respectively. Removal of all the above said arsenic species decreases slightly with increase in temperature. Presence of Fe and Mn increases the adsorption of arsenic species. Under the experimental conditions, at 30°C, maximum % removals of As(T), As(III), As(V), Fe, and Mn are found to be 95.5%, 93%, 98%, 100%, and 40%, respectively. It has also been observed that maximum regeneration (∼94%) of spent GAC-Cu is exhibited by a 5NH2SO4 solution.

Abstract

Le présent document traite de la vérification expérimentale liée à l'élimination de l′arsenic, dans une eau souterraine à contamination simulée, par adsorption dans du charbon actif en grains (CAG-Cu) imprégné de Cu2+, en présence d'impuretés comme du fer et du manganèse. Les effets de la concentration adsorbante, du pH et de la température sur le pourcentage d'élimination de l′arsenic total (As [T]), As(III) et As(V) ont fait l′objet de discussions. Dans des conditions expérimentales, on a déterminé que la concentration adsorbante optimale dans le cas du CAG-Cu est de 6 g/L avec un temps d'agitation de 24 h, ce qui réduit la concentration d'As(T) de 188 µg/L à 8.5 µg/L. Selon les observations, l′élimination maximale d'As(V) et d'As(III) se situe dans les gammes de pH de 7 à 9 et 9 à 11 respectivement. L'élimination de toutes les espèces d'arsenic mentionnées ci-dessus décroît légèrement en fonction de l′augmentation de la température. La présence de fer et de manganèse augmente l′adsorption des espèces d'arsenic. Dans des conditions expérimentales, à 30 °C, on a déterminé que les pourcentages d'élimination maximums d'As(T), d'As(III), d'As(V), de Fe et de Mn sont de 95.5%, 93%, 98%, 100% et 40% respectivement. On a également observé que la régénération maximale (∼94%) du CAG-Cu usé est représentée par une solution 5NH2SO4.

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