بررسي كارايي فرايند ازن زني كاتاليزوري در حذف اسيد هيوميك در حضور خاك سبز و قرمز

Efficiency of Catalytic Ozonation in removal of Humic Acid in Presence of Local Green and Red Montmorillonite

سابقه و هدف: تري هالومتان ها و هالواستيك اسيدها در نتيجه كلريناسيون آب هايي كه داراي مواد آلي محلول مي باشند، تشكيل شده و مخاطرات بهداشتي بالقوه در پي دارد. بنابراين حذف اسيد هيوميك به عنوان شاخص ترين ماده آلي محلول در آب هاي طبيعي ضرورت دارد. هدف از مطالعه حاضر ارزيابي كارايي فرايند ازن زني كاتاليزوري براي حذف اسيد هيوميك از محلول هاي آبي در حضور خاك سبز محلي مي باشد. مواد و روش ها: خاك سبز و قرمز از منطقه سرچم اردبيل جمع آوري و پس از آماده سازي به عنوان كاتاليزور استفاده گرديد. متغيرهاي مورد مطالعه در اين تحقيق شامل pH اوليه محلول، دوز كاتاليزور، زمان واكنش و غلظت اوليه آلاينده مورد بررسي قرار گرفتند. يافته ها: نتايج نشان داد كه با افزايش زمان تماس، pH و دوز كاتاليزور و هم چنين با كاهش غلظت اوليه هيوميك اسيد، كارايي فرايند COP افزايش مي يابد. به طوري كه در فرايند COP، تجزيه اسيد هيوميك در شرايط pH طبيعي و در غلظت mg/l10 در حضور خاك سبز و قرمز به ترتيب در زمان هاي 15 و 20 دقيقه به 100 درصد رسيد. نتايج حاصل از بررسي عوامل مداخله گر نيترات، كلرور، سولفات و كربنات نشان داد كه حضور اين عوامل در غلظت هاي بالا، تاثير بسيار اندكي در كاهش راندمان فرايند ازن زني كاتاليزوري در مقايسه با ازن زني متداول دارد. استنتاج: نتايج اين مطالعه نشان داد كه خاك سبز و قرمز كارايي فرايند COP را به ميزان بسيار بالايي افزايش مي دهند. بنابراين با توجه به قيمت ارزان و در دسترس بودن مي توان به عنوان كاتاليزور جهت حذف اسيدهيوميك در فرايند COP و يا ساير فرايندهاي مشابه استفاده نمود.

Background and purpose: Trihalomethanes and haloacetic acids are formed through chlorination of waters containing natural organic matters and pose potential health problems. So, it is necessary to remove humic acid as the most significant natural organic matter in water. The aim of this study was to evaluate the efficiency of catalytic ozonation in removal of humic acid in presence of local green and red montmorillonite. Materials and methods: Green and red soils were collected from Sarcham area in Ardabil, Iran and used as catalysts after cleaning up. The variables in this study included initial pH of the solution, catalyst dosage, reaction time, and initial concentration of the pollutant. Results: The efficiency of catalytic ozonation process increased by increase in contact time, pH, and doses of catalysts and also by decrease in initial concentration of humic acid. In COP process, 100% removal of humic acid (10mg/l) was achieved at natural pH in 15 and 20 min in presence of green and red soils, respectively. Compared with conventional ozonation, presence of radical scavengers such as nitrate, chloride, sulphate and carbonate at high concentrations were found to have minor effects on reducing the efficiency of catalytic ozonation process. Conclusion: Based on this study, green and red soils highly increase the efficiency of catalytic ozonation process. Due to the low cost and availability of these soils, they can be used as catalysts to remove humic acid in catalytic ozonation process or other similar processes.