Date of Award

11-2021

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

Department

Chemistry

First Advisor

Thies Thiemann

Second Advisor

Fathalla Hamed

Third Advisor

Hakim Saibi

Abstract

Wastewater, regardless of the source, has always found its way into the environment. If not treated it can pose a threat to the life of humans as well as aquatic organisms. In regard to the treatment of wastewater containing remnant organic dyes, the adsorption of these on recyclable sorbent materials such as alginite, alumina, and silica gel was evaluated. The main objective of this thesis is to evaluate the sorption process for dye tainted water specifically stemming from educational and research laboratories. Adsorption studies of the wastewater with sorbent materials were carried out under different experimental conditions. The study investigates the impact of temperature, pH, and concentration of dye, amount of adsorbent, contact time, and particle size of the sorbent materials in batch experiments. To recycle the adsorbents, they were heated to 600°C where the adsorbates are combusted. The potential use of alginite in the treatment of certain wastewater contaminated with dye was discovered and a limited possibility to recycle it at 600°C, where silica and alumina could be recycled completely. The adsorption capacity of alginite and silica was found to be almost the same for cationic dyes. Acidic alumina was found to be an effective adsorbent material for azo dyes and anionic dyes/stains, but also for textile dyes, with very high adsorption capacity. A promising treatment of mixtures of different dyes was achieved with the use of acidic alumina. The kinetics studies show that all adsorption processes of the dyes best fit pseudo-second-order kinetics.

Arabic Abstract

بصرف النظر عن مصدر مياه الصرف الصحي، وجدت تلك المياه طريقها لبيئتنا. أن عدم معالجة هذه المياه يمكن أن يشكل تهديدا لحياة الانسان والكائنات المائية. فيما يتعلق بمعالجة مياه الصرف الصحي، تم تقييم امتصاص بقايا الأصباغ العضوية الموجودة في هذه المياه بواسطة مواد ماصة قابلة لإعادة التدوير مثل (الجينايت)، (الومينا) و(جل السليكا).

الهدف الرئيسي من هذه الأطروحة هو تقييم عملية الامتصاص للمياه الملوثة بالصبغ وبشكل خاص تلك المياه النابعة من مختبرات التدريس والبحث. لقد تم تنفيذ دراسات الامتصاص تحت ظروف مخبرية مختلفة، حيث تم دراسة تأثير درجة الحرارة، الرقم الهيدروجيني (pH)، تركيز الصبغة، كمية المادة الماصة، وقت الاتصال (التلامس)، وحجم حبيبات المواد الماصة. تم عمل هذه الدراسة في عدة حزم من التجارب. لإعادة تدوير مواد الامتصاص، كان يتم وضعها تحت درجة حرارة 600 درجة مئوية، بحيث يُحرق ما تم امتصاصه من مواد.

تم اكتشاف استعمال (الجينات) في معالجة نوع معين من مياه الصرف الصحي الملوثة بالأصباغ، كما تبين إمكانية محدودة لإعادة تدويره عند حرارة 600 درجة مئوية، في حين يمكن إعادة تدوير كلاً من (الومينا) و(جل السليكا) بشكل كامل. وُجد أن القدرة الامتصاصية لكلٍ من (الجينات) و(جل السليكا) كانت في الغالب متماثلة للأصباغ موجبة الشحنة. (الومينا) الحمضية وُجد أنها فعالة في امتصاص أصباغ (الازو) والأصباغ سالبة الشحنة/البقع، وأيضا في أصباغ النسيج وُجد أن لها قدرة امتصاص عالية جداً.

لقد تم الوصول الى معالجة واعدة لمخاليط اصباغ مختلفة باستعمال (الالومينا) الحمضية. أظهرت دراسات الحركة أن جميع عمليات امتصاص الأصباغ تتوافق مع حركية الرتبة الثانية المستعارة.

Download

Included in

Life Sciences Commons

COinS