بررسی حذف مواد هیومیکی آب از طریق فرایند اکسیداسیون پیشرفته با فنّاوری فوتوکاتالیتیکی UV/TiO2

Abstract

ترکیبات هیومیکی به عنوان یکی از پیش‌سازهای اصلی محصولات جانبی گندزدایی شناخته شده‌اند، که با عنایت به عدم حصول استانداردهای محصولات جانبی گندزدایی با فرایندهای متداول تصفیه آب، استفاده از روشهای نوین از جمله فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته برای حذف پیش‌سازهای آنها، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته اند. فرایند UV/TiO2 به عنوان یکی از روشهای اکسیداسیون پیشرفته با فنّاوری فوتوکاتالیتیکی است که پایداری و راندمان بالا از امتیازات مهم این فرایند محسوب می‌شود. از اینرو در این مطالعه، راندمان حذف مواد هیومیکی با این فرایند مورد ارزیابی قرار گرفته است. این تحقیق به صورت تجربی- مداخله‌ای با استفاده از یک راکتور در مقیاس آزمایشگاهی با شرایط ناپیوسته انجام شد. راکتور فوتوکاتالیتیکی مورد استفاده، به شکل استوانه‌ای از جنس استیل بسیار صاف به حجم مفید 2/8 لیتر ساخته شده بود و پرتو UVC توسط یک لامپ جیوه‌ای کم فشار 55 واتی حاوی پوشش کوارتز در امتداد مرکزی کل طول راکتور تأمین می‌شد و شرایط لازم جهت اختلاط کامل و عمل هوادهی محتویات راکتور نیز فراهم شده بود. برای هر یک از نمونه‌های برداشتی در طی فرایند UV/TiO2 و سایر فرایندهای ارزیابی شده، پارامترهای کربن آلی محلول، جذب و جذب مخصوص اشعه ماوراء بنفش در طول موج 254 نانومتر مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند. طبق نتایج حاصله، فرایند فوتوکاتالیتیکی UV/TiO2 در شرایط TiO2 برابر با 0/1 گرم بر لیتر و pH برابر با 5، از بیشترین کارایی در حذف ترکیبات هیومیکی منابع آبی برخوردار بوده و قادر است کربن آلی محلول اولیه 5 میلی‌گرم بر لیتر را بعد از 1/5 ساعت واکنش فوتوکاتالیتیکی درجه اول با ضریب سرعت min^-10/0261 به 0/394میلی‌گرم بر لیتر کاهش دهد و به جذب مخصوص اشعه ماوراء بنفش در طول موج 254 نانومتر برابر با L/mg.m 2/79 نائل گردد. بنابراین فرایند UV/TiO2قادر است کیفیت مطلوب آب آشامیدنی را از لحاظ ترکیبات هیومیکی تأمین کند.