Adsorption of organic compounds onto activated carbon in water treatment process

Abstract

Disertační práce se zabývá využitím aktivního uhlí při odstraňování nízkomolekulárních organických látek produkovaných sinicemi a řasami (AOM - Algal Organic Matter) při úpravě pitné vody a také vlivem těchto látek na adsorpci antropogenních mikropolutantů, které jsou v surové vodě přítomny. Základem práce jsou výsledky publikované ve čtyřech mezinárodních recenzovaných časopisech s impakt faktorem a dvou konferenčních příspěvcích. Účinnost odstraňování AOM byla studována pomocí rovnovážných a kinetických laboratorních testů s různými typy granulovaného aktivního uhlí a buněčnými peptidy s molekulovou hmotností < 10 kDa produkovanými sinicí Microcystis aeruginosa, u kterých bylo již dříve prokázáno, že jsou velmi obtížně odstranitelné konvenční úpravou pitné vody pomocí koagulace/flokulace, a je tak třeba je odstraňovat jinými procesy. Vliv vlastností roztoku na adsorpci peptidů byl posuzován prostřednictvím testů při různých hodnotách pH a iontové síly. Negativní vliv peptidů na adsorpci organických mikropolutantů přítomných v surové vodě byl simulován prostřednictvím kompetitivních adsorpčních testů s herbicidem alachlorem a terbuthylazinem a uhlím čistým i předem zatíženým buněčnými peptidy. Výsledky ...

The dissertation thesis focuses on the application of activated carbon for the removal of low molecular weight algal organic matter (AOM) produced by phytoplankton during drinking water treatment, as well as on the effect of AOM on adsorption of anthropogenic micropollutants contained in raw water. The results of this study have been published in international peer-reviewed journals in 4 papers and in 2 conference contributions. The efficiency of AOM removal was studied in laboratory equilibrium and kinetic experiments using different types of granular activated carbon and cellular peptides with molecular weight < 10 kDa produced by cyanobacterium Microcystis aeruginosa. It has been previously confirmed that these peptides are removed with difficulty during the conventional water treatment based on coagulation/flocculation processes and therefore, other methods need to be applied for their restriction. The effect of solution properties on peptide adsorption was assessed by the tests at different pH values and at variable ionic strengths. The negative impact of peptides on the adsorption of organic micropollutants present in raw water was simulated using competitive adsorption experiments with herbicides alachlor and...