Advanced oxidation of solutions containing formaldehyde part 2. Catalytic ozonation

• Autorzy: Parisheva Z. , Nusheva L. , Danova N.

Warianty tytułu

PL

Zaawansowane utlenianie roztworów zawierających formaldehyd część 2. Ozonowanie katalityczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The combined effect of ozonation and catalysts on the oxidation of aqueous solutions of formaldehyde was investigated. The catalysts tested were oxides of transition metals: NiO, CuO, TiO2, WO3, CoO2, V2O5, MnO2 and MoO3. Of all the catalysts tested only MnO2 and MoO3 showed catalytic activity. The effects of a catalyst dose, pH of the medium and the ratio of the catalysts on the effectiveness of the process were examined. It was observed that catalytic ozonation increased the yield of the oxidation process at both working acid and alkaline reactions. The efficiency of catalytic ozonation increased with an increase in the dose of the catalyst. At pH 10 the results obtained showed that an increase in the ratio of MnO2 to MoO3 resulted in an increase in the process effectiveness. The effectiveness of catalytic ozonation of formaldehyde was compared with the effectiveness of ozonation alone under the same operating conditions. It was found that at pH 10 the effect of the catalyst on the degree of conversion of formaldehyde led to an increase in the degree of conversion from 28% to 88% at the end of the process. At pH 3.5 an increase in the degree of conversion at the end of the process ranged from 58% to 85%. A comparison of the COD reduction for catalytic ozonation and ozonation alone under the same operating conditions suggests that catalytic ozonation is a more effective method for formaldehyde removal from its aqueous solutions.

PL

Zbadano łączny wpływ ozonowania i katalizatorów na proces utleniania wodnych roztworów formaldehydu. Testowanymi katalizatorami były tlenki metali przejściowych: NiO, CuO, TiO2, WO3, CoO2, V2O5, MnO2 i MoO3. Z przebadanych katalizatorów tylko MnO2 i MoO3 wykazały aktywność katali-tyczną. Przeanalizowano wpływ dawki, pH roztworów oraz proporcji katalizatorów na efektywność procesu. Zaobserwowano, że katalityczne ozonowanie zwiększa skuteczność utleniania zarówno w środowisku kwaśnym, jak i alkalicznym. Stwierdzono, że skuteczność katalitycznego ozonowania zwiększa się wraz ze wzrostem dawki katalizatora. Badania wykazały, że przy pH 10 zwiększenie stosunku MnO2 do MoO3 powoduje zwiększenie efektywności procesu. Porównano efektywność katalitycznego ozonowania formaldehydu z efektywnością ozonowania w tych samych warunkach. Stwierdzono, że przy pH 10 katalizator powoduje zwiększenie stopnia konwersji formaldehydu z 28% do 88%, a przy pH 3,5 - z 58% do 85%. Porównanie stopnia obniżenia ChZT wskazuje, że ozonowanie katalityczne jest bardziej skuteczną metodą usuwania formaldehydu z wodnych roztworów niż ozonowanie.

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Environment Protection Engineering
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 30, nr 3
• Strony: 13--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Parisheva Z.

• Department of Chemistry, Technical University of Plovdiv, 8 Dustabanov St., Plovdiv, 4000, Bulgaria

autor

Nusheva L.

• Department of Chemistry, Technical University of Plovdiv, 8 Dustabanov St., Plovdiv, 4000, Bulgaria

autor

Danova N.

• Department of Chemistry, Technical University of Plovdiv, 8 Dustabanov St., Plovdiv, 4000, Bulgaria

Bibliografia

• [1] Rice, Application of ozone for industrial waster water treatment: a review, Ozone Science Engineering, 1997, 18,477.
• [2] Legube B., Karpel Vel Leiner N., Catalytic ozonation: a promising advance oxidation technology for water treatment. Catalysis Today, 1999, 53, 61.
• [3] Hewes C.G., Davinson R.R., Renovation of waste water by ozonation. Water AIChE Symposium Series, 1972, 69,71.
• [4] Gracia R., AraGUES J.L., Oveliero J.L., Mn(H}-catalysed ozonation of raw Ebro river water and its ozonation by-products, Wat. Res., 1998, 32, 57.
• [5] Gracia R., Aragues J.L., Oveliero J.L., Study of the catalytic ozonation of humic substances in water and three ozonation by-products. Ozone Sci. Engng., 1996, 18, 195.
• [6] Abdo M., Shaban H., Bader M., Decolorization by ozone of direct dyes in presence of some catalyst, J. Environ. Sci. Health A23, 1988, 697.
• [7] Andreozzi R., Insola A., Caprio V., Amore M.G.D., The kinetics of Mn(II)-catalysed ozonation of oxalic acid in aqueous solutions, Wat. Res., 1992, 26, 917.
• [8] Naydenov A., Mehandjiev D., Complete oxidation of benzene on manganese dioxide by ozone, App. Catal. A: General, 1992, 1997, 17.
• [9] Al Hayek N., Legube B., Dore M., Ozonation catalytique (FeIII/Al203) du phenol et de ses produits d'ozonation. Environ. Technol. Letters, 1989, 10, 415.
• [10] Parisheva Z., Nusheva L., Catalytic ozonation of aqueous model solutions of aqueous reactive dye Blue-1, Environment Protection Engineering, 2003, Vol. 29, No. 2, pp. 5-15.
• [11] Parisheva Z., Demirev A., Ozonation of ethanolamine in aqueous medium, Wat. Res., 2000, 34, 1340.
• [12] Herch P., Denkinger K., Galvanic Monitoring of Ozone in Air, Anal. Chem., 1963, 35, 897.
• [13] Parisheva Z., Nusheva L., Danova N., Advanced oxidation of solutions containing formaldehyde. Part 1. Combined effect of ozone and hydrogen peroxide. Environment Protection Engineering, 2003, Vol. 29, No. 3-4, pp. 5-14.
• [14] Staehelin J., Hoigne J., Decomposition of ozone in water in the presence of organic solutes acting as promoters and inhibitors of radical chain reactions. Environ. Sci. Technol., 1985, 19, 1206.
• [15] Gerald E., Biodegradability of ozonation products as a function of COD and DOC elimination by example of substituted aromatic substances, Wat. Res., 1987, 21, 1273.