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Tesis

Carbon key-properties for microcystin adsorption in drinking water treatment : structure or surface chemistry?Propiedades fundamentales del carbono para la adsorción química en el tratamiento de agua potable : ¿estructura o química de superficies?

Resumen

En esta investigación se estudiaron las propiedades clave del carbono (estructura y química de superficies) para la adsorción de microcistina-LR (MC-LR) sobre carbón activado. Se emplearon aguas con una matriz inorgánica que se aproximaban a la del agua natural suave (fuerza iónica de 2,5 Mm). Asimismo, se probaron aguas modelo con una configuración iónica controlada y un sustituto de material natural orgánica (NOM surrogate) de tamańo similar al MC-LR (ácido tánico, AT) con carbón activado NORIT 0,8 SUPRA. Se experimentó con dos intervalos de tamańos de partícula de este carbón, 125-180 µm y 63-90 µm. Se modificó la química de superficie de NOR 125-180 µm por medio de tratamiento térmico y se precargó con AT.

El análisis integrado de la química del carbono, la caracterización de la textura y del modelado isotérmico y cinético usando modelado no lineal permitió concluir lo siguiente:

  • El método de calentamiento es un proceso simple y eficiente para reducir un carbón activado relativamente hidrofílico y, por ende, mejorar su capacidad de adsorción de MC-LR.
  • De una combinación de la modificación de la química de superficie del carbón y de su estructura se demostró que ambas propiedades juegan un papel importante en el proceso de adsorción, aunque la primera parece ser más significativa que su estructura porosa. La adsorción de MC-LR se correlacionó con el volumen meso y macroporoso y particularmente bien con la hidrofobicidad del carbono (el inverso del contenido de oxígeno).
  • Entre más pequeńa la partícula, más importante la transferencia de masa externa sobre la difusión intraparticulas.
  • La materia natural orgánica similar en tamańo compitió considerablemente con MC-LR por los mismos sitios del carbón activado.
  • La competencia directa gobernó la adsorción simultánea de MC-LR y materia natural orgánica.
  • El fenómeno de precarga reduce de forma significativa el desempeńo de la adsorción de carbón activado.

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Información del documento

  • Titulo:Carbon key-properties for microcystin adsorption in drinking water treatment : structure or surface chemistry?
  • Autor:Júlio, Maria de Fátima de Jesus Leal
  • Tipo:Tesis
  • Año:2011
  • Idioma:Inglés
  • Editor:Universidade Nova de Lisboa
  • Materias:Agua potable Agua Tratamiento del agua
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