Removal of Amoxicillin from Water by Adsorption on Water Treatment Residues

يؤدي وجود مخلفات المضادات الحيوية في المياه الى تطور جينات مقاومة لتأثيرها. ويذكر أن نظم معالجة المياه الحالية تعجز عن التخلص من هذه المخلفات من مياه المجاري. ولهذا ينبغي ازالة بقايا المضادات الحيوية من المياه المصرفة قبل ضخها الى مسارات المياه السطحية. وتعد طريقة الامتزاز من الوسائل الناجحة لازالة العديد من الملوثات العضوية وغير العضوية من الماء. البحث الحالي يقدم طريقة لازالة بقايا المضاد الحيوي (الاموكسيسيلين) من الماء وبتراكيز واطئة نسبيا وذلك بالامتزاز على مخلفات معالجة المياه المأخوذة من محطة لاسالة مياه الشرب من منطقة بغداد. تم ايجاد التركيب الكيميائي لهذه المخلفات بتقنية مطيافية الانتشار الالكتروني وكذلك تحديد مواصفاتها الامتزازية باستخدام امتزاز صبغة المثيلين الزرقاء.تم تحسين الخاصية المسامية للمادة بالحرق. تم تطبيق الطريقة لازالة الاموكسيسيلين من الماءعند ظروف مختبرية مختلفة. تم العمل باسلوب الوجبات باستخدام زمن امتزاز مابين 30-240 دق، تركيز ابتدائي مابين 0.00004-0.00012 مولاري، وكمية المادة الممتزة مابين 2-20 غم/لتر. استخدمنا برنامج احصائي لتصميم التجارب وتحليل النتائج وتثبيت الظروف المثلى للعمل. تم الحصول على علاقات رياضية وبيانية ما بين ظروف العمل وكفاءة الامتزاز، فالتركيز الابتدائي عامل مؤثر جدا في تحديد الكفاءة لانه يرتبط عكسيا معها بينما تزداد الكفاءة بزيادة الزمن وكمية المادة الممتزة. وكانت الظروف العملية المثلى لامتزاز الاموكسيسيلين على مخلفات المعالجة التركيز: 0.00004 مولاري، الزمن: 90 دق واخيرا كمية المادة الممتزة: 15.5 غم/لتر. وتعتمد كفاءة الامتزاز على التركيز الابتدائي للاموكسيسيلسن بدرجة كبيرة حيث تتحسن كلما كان التركيز أوطأ (0.00004 M) وكذلك على زمن التماس مع المادة الممتزة (100  دقيقة).The presence of residual antibiotics in water results in the development of antibiotics resistant genes. The available wastewater treatment systems are not capable of removing such antibiotics from sewage. Thus, antibiotics need to be removed before the discharge of wastewater. Adsorption is among the promising techniques for the wastewater treatment to aid the removal of a wide range of organic and inorganic pollutants. The present work is a contribution to the search for an economical method for the removal of low concentrations of amoxicillin (AMX) from water by adsorption on water treatment residue, WTR, taken from a local drinking water facility. The chemical composition and the adsorptive characteristics of the material were first evaluated using energy dispersive spectroscopy, EDS, and sorption of methylene blue, respectively. The porous character of the sorbent was modified by ignition. The application of the WTR for the adsorption of AMX was studied under various operating conditions including sorbent dosage, 2-20 g/L at room temperature; contact time 30-240 min.; and initial concentration range of the antibiotic, 0.00004-0.00012 M. facility. To aid the experimental work, statistical software was employed to design the experiments and evaluation of the results. Graphical and mathematical relationships have been established for the adsorption efficiency with the operating conditions. The adsorption capacity was calculated from the plot of the adsorbed drug against the sorbent content and found to be 19.966 µmol/g WTR. The sorption efficiency depends on the initial concentration and being better at low concentration (0.00004 M) and equilibrium time (within 100 mins.). The optimum conditions of the adsorption are: AMX Concentration, 0.00004 M; Contact time. The optimum conditions of the adsorption are: AMX Concentration, 0.00004 M; Contact time, 90 min., and WTR content of 15.5 g/L to give removal efficiency of 89.2%