Degradacja małocząsteczkowych WWA w modyfikowanym procesie Fentona

Kozak, J.; Włodarczyk-Makuła, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Degradacja małocząsteczkowych WWA w modyfikowanym procesie Fentona

Autorzy

Kozak J. , Włodarczyk-Makuła M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Degradation of Low Molecular Weight PAHs in the Modified Fenton Process

Języki publikacji

Abstrakty

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące zastosowania H₂O₂, CaO₂ oraz Na₂CO₃·1,5 H₂O₂ w warunkach reakcji foto-Fentona do degradacji małocząsteczkowych WWA. Badania prowadzono z wykorzystaniem oczyszczonych ścieków koksowniczych. Utlenianie prowadzono z wykorzystaniem procesu foto-Fentona w środowisku kwaśnym. Do utleniania stosowano różne dawki nadtlenku wapnia, nadtlenku wodoru lub nadwęglanu sodu przy stałej dawce siarczanu żelaza FeSO₄·7 H₂O. Ścieki były eksponowane na promieniowanie UV-C o długości fali λ = 264 nm przez 480 s. Efektywność zastosowanych utleniaczy oceniano na podstawie analizy zmian wartości wybranych wskaźników zanieczyszczeń ChZT, OWO oraz zmian stężenia wybranych WWA. Przy zachowaniu tych samych warunków procesowych efektywność degradacji WWA z zastosowaniem Na₂CO3·1,5 H₂O₂ w warunkach reakcji była w granicach 80-87%, z zastosowaniem H₂O₂: 40-63%, a z zastosowaniem nadtlenku wapnia sięgała 85%.

The article presents the results of use H₂O₂, CaO₂ and Na₂CO₃·1,5 H₂O₂ under the conditions of the photo-Fenton reaction for the degradation of low molecular weight PAHs. The research was carried out using purified coke wastewater. Oxidation was carried out using the photo-Fenton process in an acidic medium. Various doses of calcium peroxide, hydrogen peroxide and sodium carbonate were used for the oxidation at a constant dose of FeSO₄·7 H₂O iron sulphate. Then the samples were exposed to UV-C radiation, with a wavelength λ = 264 nm for 480 s. The effectiveness of the oxidants was evaluated on the basis of changes in the values of COD and TOC index as well as changes in the concentration of tested PAHs. While maintaining the same process conditions, the PAHs degradation efficiency using Na₂CO₃·1,5 H₂O₂ under reaction conditions was in the range of 80-87%, using H₂O₂ – 40-63%, and using CaO₂ was to 85%.

Słowa kluczowe

WWA ścieki proces foto-Fentona nadtlenek wodoru nadtlenek wapnia węglan sodu nadwęglan sodu

PAHs wastewater photo-Fenton process hydrogen peroxide calcium peroxide sodium percarbonate

Wydawca

Politechnika Koszalińska

Czasopismo

Rocznik Ochrona Środowiska

Rocznik

2018

Tom

Tom 20, cz. 2

Strony

1418--1429

Opis fizyczny

Bibliogr. 22 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Kozak J.

Politechnika Częstochowska

autor

Włodarczyk-Makuła M.

Politechnika Częstochowska

Bibliografia

1. Abdel-Shafy, H.I, Mansour M.S. (2016). A review on polycyclic aromatic hydrocarbons: Source, environmental impact, effect on human health and remediation. Egyptian Journal of Petroleum, 25, 107-123.
2. Andreozzi, R, Caprio, V, Insola, A, Marotta, R. (1999). Advanced oxidation processes (AOP) for water purification and recovery. Catalysis Today, 53, 51-59.
3. Barbusiński, K, Główkowska, J, Tomys, K. (2006j. Coke plant wastewater treatment by Fenton reagent. Archives of Environmental Protection, 30, 21-28.
4. Barbusiński, K. (2013). Zaawansowane utlenianie w procesach oczyszczania wybranych ścieków przemysłowych. Wydawnictwo Pol. Śląskiej, Gliwice, 50, 40-71.
5. Cheng, M, Guangming, D., Huang, D., Lai, C. (2016), Hydroxyl radicals based advanced oxidation processes (AOPs) for remediation of soils contaminated with organic compounds-a review. Chemical Engineering Journal, 284, 582-598.
6. Da Rocha, O.R.S, Danta,s R.F, Bezerra, M, Lima, M, Lins V. (2013). Solar photo-Fenton treatment of petroleum extraction wastewater. Desalination Water Treatment, 55, 5785-5791.
7. Engwall, M, Pignatello, J.J, Grasso D. (1999). Degradation and detoxification of the wood preservatives creosote and pentachlorophenol in water by the photo-fenton reaction. Water Research, 33, 1151-1158.
8. Forsgren, A.J. (2015). Occurrence and Fate Polycystic Aromatic Hydrocarbons (PAHs), Taylo&Francis, Boca Raton.
9. lARC (International Agency for Research on Cancer). (2010). lARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Vol. 92: Some N-heteroycyclic Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Related Exposures; International Agency for Research on Cancer: Lyon, France,
10. Lawal, A.T. (2017). Polycyclic aromatic hydrocarbons. A review, Cogent Environmental Science, 3, 1-89.
11. Lim, B.R., Hu, H.Y., Fujic, K. (2003). Biological degradation and chemical oxidation characteristics of coke-oven wastewater. Water Air And Soil Pollution, 146, 23-33.
12. Litter, M, Quici, N. (2010). Photochemical advanced oxidation processes for water and wastewater treatment. Recent Patents of Engineering, 4, 217-241.
13. Mielczarek, K, Bohdziewicz, J, Kwarciak-Kozłowska, A. (2011). Coking plant wastewater treatment in integrated system combining volume coagulation and advanced oxidation with pressure membrane techniques. CEER^, 7, 83-98.
14. Munter, R. (2001). Advanced oxidation processes - current status and prospects. Proccedings of the Estonian Academy of Sciences, 50, 59-80.
15. Northup, A, Cassidy, D. (2008). Calcium peroxide CaO2 for use in modified Fenton Chemistry. Journal of Hazardous Materials, 151, 1164-1170.
16. Pampanin, D.M, Sydnes, M.O. (2007). Petrogenic Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Aquatic Environment Analysis, Synthesis, Toxicity, Environmental Impact, Beckham Book, UAE.
17. Pereira, M.C, Oliveira, L.C.A, Murad, E. (2012). Iron oxide catalysts: Fentonand Fenton like reactions - a review. Clays Minerals, 47, 285-302.
18. Petry, T, Schmid, P, Schlatter, C. (1996). The use of toxic equivalency factors in assessing occupational and environmental health risk associated with exposure to airborne mixtures of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Chemosphere, 32, 639-648.
19. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi (Dz.U. poz. 1800, 2014).
20. Włodarczyk-Makuła, M. (2005). The loads of PAHs in wastewater and sewage sludge of municipal treatment plant. Polycyclic Aromatic Compounds, 25, 183-194.
21. Włodarczyk-Makuła, M. (2007). Zmiany ilościowe WWA podczas oczyszczania ścieków i przeróbki osadów. Częstochowa: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej.
22. Zepp, R.G, Faust B.C, Hoigne, J. (1992). Hydroxyl radical formation in aqueous reactions (pH 3-8) of iron (II) with hydrogen peroxide: the photo- Fenton reaction. Environmental Science & Technology, 26, 313-319.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-33c2a635-c281-44db-8ae3-6b808195698f