Kaydol

Oturum aç

Parolanızı mı unuttunuz

Şifreni mi unuttun? Lütfen e-mail adresinizi giriniz. Bir bağlantı alacaksınız ve e-posta yoluyla yeni bir şifre oluşturacaksınız.

Soru sormak için giriş yapmalısınız.

İçme Suyu Arıtımında DOM Diğer İleri Oksidasyon Prosesleri Kullanılarak Giderilmesi

İçme Suyu Arıtımında DOM Diğer İleri Oksidasyon Prosesleri Kullanılarak Giderilmesi

İleri oksidasyon prosesleri farklı reaksiyon sistemlerini kullanmasına rağmen hepsi benzer kimyasal özellik göstererek hidroksil radikallerinin (OH.) üretimini gerçekleştirir. Hidroksil radikaller sıradışı reaktif türler olup, organik maddelerin birçoğuna karşı atağa geçmekte ve organik maddeleri parçalamak için saldırmaktadır (Birgül, 2006).

Ticari olarak uygulanan ileri oksidasyon prosesleri (İOP) büyük oranda UV veya görünür ışık kullanılarak hidroksil radikalinin üretimini yapmaktadır. İleri oksidasyon teknolojileriyle arıtma işlemlerinde, hedef organik kirleticilerin parçalanmasının yanı sıra tam mineralizasyonun sağlanması için yeterli zaman elde edilmektedir (Bolton, 2001b).

Fotokimyasal proselerin gerçekleşmesi için gerekli olan temel iki parametreden birincisi ışık diğeri de bu ışıkla radikal oluşturacak veya radikale dönüşecek maddedir.

Fotokimyadaki Removal of Natural Organic Matter in Drinking Waters … Sigma 31, 529-553, 2013 genel dalga boyu aralığı 100-1000 nm’dir. 1000 nm’den daha fazla dalga boyuna sahip olan fotonların enerjisi absorplandığında kimyasal değişime sebep olamayacak kadar düşüktür ve 100 nm’den düşük dalga boyundaki fotonların enerjisi de iyonizasyona ve radyasyona neden olacak kadar yüksektir (Bolton 2001b).

 Ozonlama Prosesiyle DOM gideriminde Yapılan Çalışmalar
Dekompoze Ürünler

Bir diğer ileri arıtım yöntemi olan fotokataliz, toksik ve biyolojik parçalanmaya dayanıklı organik maddelerin zararsız formlara dönüşmesi yoluyla giderilmesi için kullanılan bir yöntemdir. Fotokatalitik bir sistem bir çözücüde süspanse halde bulunan yarı iletken partiküllerden meydana gelmektedir. Birçok metal oksitin yarı iletken olduğu bilinmektedir. Bir yarı iletken elektronlarla dolu olan valans bantı (VB) ve boş enerji seviyelerini ihtiva eden iletim bandından (İB) meydana gelmektedir. Yarı iletkenler sulu ortamda ışınlama altında etkili olan katalizörlerdir.

Yarı iletkenler içerisinde (SnO2, WO3,ZnO, ZnS, SrTiO3) en yüksek fotokatalitik verim giderimine sahip olan TiO2 geniş bant aralığı olan yarı iletkendir. Ucuzdur, toksik değildir, suda çözünmez. Geniş pH aralığında yüksek fotokimyasal kararlığı nedeniyle fotokatalizör olarak kullanılmaktadır. Liu ve ark. (2009) Avusturalya’da iki farklı yüzey suyunda TiO2 fotokataliziyle DOM giderim verimliliğini moleküler ağırlık dağılımı ve UV absorbansı ile değerlendirilmiştir.

Fotokatalizden sonra iki yüzey suyunda da benzer reaksiyon yoluyla benzer ürün dağılımı gözlemlenmiş, 254-260 nm dalga boyunda düşük molekül ağırlıklı hidrofilik bileşikler arıtılmış ve UV/TiO2 teknolojisi hidrofobik fraksiyonların arıtılmasında başarıyla uygulanmıştır.

Huang ve ark. (2008), DOM kaynaklı UF ve MF membran kirliliğini engellemek için TiO2/UV fotokatalitik oksidasyon potansiyeli çalışmışlar ve DOM’u ticari bir TiO2 katalizör kullanılarak başlangıç TOK konsantrasyonunu ve TiO2 dozajını içeren çeşitli deneysel parametrelerle değerlendirmişlerdir. TiO2’in artışıyla reaksiyon kinetiğinin arttığı ve başlangıç

TOK konsantrasyonuyla arttığı bulunmuştur. TOK gideriminin nispeten düşük olmasına rağmen, TiO2/UV prosesi DOM tarafından oluşturulan membran kirliliğinin azaltılmasında oldukça etkili olmuştur. 0,5 g/L TiO2 konsantrasyonunda 20 dakikalık bir arıtımdan sonra UF ve NF membran kirliliğini neredeyse tamamen engellendiği görülmüştür.

SUVA analizinden Doğal organik maddenin moleküler ağırlık dağılımı yapısındaki değişikliğin membran kirliliğini etkilediğini ortaya çıkarmıştır. Bu proses büyük hidrofobik bileşiklerin taşınımı ve dağılımını sağlandığından dolayı membran kirliliğini engellemektedir. Bu nedenle, TiO2/UV prosesinin UF ve NF sistemden önce etkili bir ön arıtım prosesi olduğu söylenebilir.

Espinozo ve ark. (2009) tarafından Almanya’da bir gölde DOM’ların fotokatalitik degredasyon çalışmaları UV254, ÇOK ve boyut dışlama kromotografisi ile ölçülerek yapılmıştır. Zengin humik içeriği olan doğal suyun 0,5 g/L TiO2 varlığında fotokatalitik degredasyonu gerçekleştirilmiş ve öncelikli olarak daha yüksek molekül ağırlıklı ÇOK fraksiyonunun degrede olduğu görülmüştür. Degredasyona katkıda bulunan bu durum, TiO2 yüzeyine büyük molekül ağırlıklı DOM’un adsorpsiyonu şeklinde açıklanmıştır.

Sarathy ve Mohseni (2007), DOM’un boyut dağılımında (OH.) hidroksil radikallerinin etkisi araştırılmıştır. Hidroksil radikalleri hidrojen peroksitin 254 nm’de UV radyasyonu ile ışınlanmasıyla elde edilmiştir. Ayrıca DOM’un kombine mebran ve UV/H2O2 prosesi ile arıtımı da çalışılmıştır. DOM’un kromotografik boyut dağılımını belirlemek için yüksek performans boyut dışlama kromotografisi (HPSEC) kullanılmıştır.

Sudaki kromotografik DOM’un %33 ‘ünün 1400 Daltondan (Da) daha büyük olduğu ve %5 ‘inin daha düşük ortalama molekül ağırlığına (450 Da) sahip olduğu bulunmuştur. İleri oksidasyon koşulları altında tam olarak mineralizasyon elde edilmemiştir ancak, aromatik yapıda önemli miktarda azalmaya neden olan kısmi oksidasyon sağlanmıştır.

Hidroksil radikalleri kısmi olarak daha yüksek molekül ağırlıklı DOM’larla reaksiyona girmiş ve daha küçük molekül ağırlıklı yapılara dönüşmüştür. UF prosesi 1400 Da’dan daha büyük molekül ağırlıklı organik maddelerin tamamını gidermiştir. Yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerin ortamda olmayışıyla hidroksil radikalleri daha hızlı reaksiyona girmiştir. Reaksiyon oranının OH. ve kromotografik DOM arasındaki moleküler boyut dağılımına bağlı olduğu görülmüştür.

Benzer Yazılar

Yorum yap