Bước đầu khảo sát khả năng hấp phụ iốt phóng xạ của hỗn hợp vật liệu composit ZSM-5/PVA và than sinh học/PVA dạng hạt theo phương pháp cột

  • Nguyễn Thị Thúy Nhâm Bệnh viện Quân y 175
  • Hoàng Anh Tuấn Bệnh viện Quân y 175
  • Nguyễn Duy Khôi Trường Đại học Duy Tân
  • Nguyễn Ngọc An Trường Đại học Nguyễn Tất Thành
  • Đinh Văn Phúc Trường Đại học Nguyễn Tất Thành

Main Article Content

Keywords

Iốt phóng xạ, nước thải phóng xạ, cột lọc, than sinh học, zeolite ZSM-5

Tóm tắt

Mục tiêu: Khảo sát khả năng hấp phụ 131I dạng lỏng của cột lọc được chế tạo từ vật liệu composit than sinh học/PVA và zeolite ZSM-5/PVA, từ đó đánh giá tỷ lệ khối lượng than sinh học/zeolite ZSM-5 phù hợp khi tiến hành xử lý nước thải thực tế và tiên lượng được sự giảm thiểu thời gian lưu trữ chất thải lỏng phóng xạ chứa 131I còn lại sau khi đi qua cột lọc. Đối tượng và phương pháp: Cột lọc được chế tạo từ các vật liệu composit than sinh học/PVA và zeolite ZSM-5/PVA với các tỉ lệ khối lượng than sinh học/zeolite ZSM-5 khác nhau. Cụ thể, bằng cách sử dụng cột hấp phụ, vật liệu tổng hợp được chế tạo dưới dạng hình cầu đưa vào các cột với các tỉ lệ khối lượng than sinh học/zeolite ZSM-5 là 9:1, 8:2, 7:3 và 6:4. Sau đó, cho dung dịch chứa 131I với tỷ lệ nồng độ hoạt độ cố định cùng đi qua các cột lọc. Nồng độ hoạt độ của dung dịch 131I trước và sau khi qua cột lọc được đo để đánh giá khả năng hấp phụ của cột sau 1, 2 và 3 vòng lặp. Kết quả: Kết quả ban đầu cho thấy tỉ lệ khối lượng than sinh học: zeolite ZSM-5 từ 6:4 đến 9:1 cho khả năng hấp phụ 131I không khác biệt nhau trong điều kiện khảo sát, hiệu suất hấp phụ 131I của cột lọc đạt hiệu quả xấp xỉ 40% sau 3 vòng lặp. Kết quả này cũng cho thấy sau 3 vòng lặp, khả năng hấp phụ 131I chưa có dấu hiệu bão hoà. Kết luận: Hỗn hợp vật liệu composit than sinh học/PVA và zeolite ZSM-5/PVA có khả năng xử lý iot phóng xạ, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong việc xử lý nước thải chứa iot phóng xạ trong bệnh viện có chữa trị bệnh nhân tuyến giáp bằng thuốc phóng xạ (131I).

Article Details

Các tài liệu tham khảo

1. Benes I, Muller-Duysing W, Heinzel F (1980) Process for the removal of radioactive iodine from a liquid, especially urine, and apparatus to carry out the process. Google Patents.
2. Abdmeziem K, Siffert B (1994) Synthesis of large crystals of ZSM-5 zeolite from a smectite-type clay material. Applied Clay Science 8(6): 437-447. doi: 10.1016/0169-1317(94)90038-8.
3. Tuấn PA, Len PT, Thống TV (2019) Tính toán hệ thống bể lưu chất thải lỏng phóng xạ tự động gồm nhiều bể nhỏ trong điều trị ung thư tuyến giáp bằng I-131. Trung tâm Y học Hạt nhân và Ung bướu, Bệnh viện Bạch Mai.
4. Kubota T, Fukutani S, Ohta T, Mahara Y (2013) Removal of radioactive cesium, strontium, and iodine from natural waters using bentonite, zeolite, and activated carbon. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 296(2): 981-984. doi: 10.1007/s10967-012-2068-4.
5. Mu W, Yu Q, Li X, Wei H, Jian Y (2016) Adsorption of radioactive iodine on surfactant-modified sodium niobate. RSC advances 6(85): 81719-81725. doi: 10.1039/C6RA18091D.
6. Zheng B, Liu X, Hu J, Wang F, Hu X, Zhu Y, Lv X, Du J, Xiao D (2019) Construction of hydrophobic interface on natural biomaterials for higher efficient and reversible radioactive iodine adsorption in water. Journal of hazardous materials 368: 81-89. doi: 10.1016/j.jhazmat.2019.01.037.
7. Liu Y, Gu P, Jia L, Zhang G (1994) An investigation into the use of cuprous chloride for the removal of radioactive iodide from aqueous solutions. Journal of hazardous materials 302: 82-89. doi: 10.1016/j.jhazmat.2015.09.045.
8. Ochiai K-i, Fuseya Y (1994) Process for the separation of radioactive iodine compounds by precipitation. Google Patents.
9. Liu Y, Gu P, Yang Y, Jia L, Zhang M, Zhang G (2016) Removal of radioactive iodide from simulated liquid waste in an integrated precipitation reactor and membrane separator (PR-MS) system. Separation and Purification Technology 171: 221-228. doi: 10.1016/j.seppur.2016.07.034.
10. Rahman R, Ibrahium H, Hung Y-T (2011) Liquid radioactive wastes treatment: A review. Water 3(2): 551-565. doi: 10.3390/w3020551.
11. Sinha P, Lal K, Ahmed J (1997) Removal of radioiodine from liquid effluents. Waste Management 17(1): 33-37. doi: 10.1016/S0956-053X(97)00034-2.
12. Huve J, Ryzhikov A, Nouali H, Lalia V, Augé G, Daou TJ (2018) Porous sorbents for the capture of radioactive iodine compounds: A review. RSC Advances 8(51): 29248-29273. doi: 10.1039/C8RA04775H.
13. Reimerink WMTM (1999) The use of activated carbon as catalyst and catalyst carrier in industrial applications. Studies in Surface Science and Catalysis 120: 751-769.
14. Faghihian H, Ghannadi Maragheh M, Malekpour A (2022) Adsorption of radioactive iodide by natural zeolites. Journal of radioanalytical and nuclear chemistry 254(3): 545-550. doi: 10.1023/a:1021698207045.
15. Nguyen DK, Dinh VP, Dang NT, Khan DT, Hung NT, Thi Tran NH (2023) Effects of aging and hydrothermal treatment on the crystallization of ZSM-5 zeolite synthesis from bentonite. RSC Advances 13(30): 20565-20574. doi: 10.1039/D3RA02552G.
16. Dinh VP, Nguyen DK, Luu TT, Nguyen QH, Tuyen LA, Phong DD, Kiet HAT, Ho TH, Nguyen TTP, Xuan TD (2022) Adsorption of Pb(II) from aqueous solution by pomelo fruit peel-derived biochar. Materials Chemistry and Physics 285: 126105. doi: 10.1016/j.matchemphys.2022.126105.