Su Arıtımında Titanyum Dioksit Bazlı Yeni İleri Oksidasyon Metodları Ve Yan Ürün Oluşumu

Abstract

Bu çalışmada iki yeni ileri oksidasyon prosesi olan fotoelectrokatalitik (FEK) ve katalitik ozonlama prosesleri kullanılarak proseslerde humik asit giderimi ve bromat oluşumu incelenmiştir. İlk olarak, FEK arıtma yöntemi model ve nehir suyundan humik asit (HA) giderimi için kullanılmış ve humik asit giderimi 254 nm de absorbans değeri (UV254) ve toplam organik madde ölçümleri ile izlenmiştir. FEK UV254 gideriminin sıfırıncı derece TOK gideriminin ise birinci derece kinetik modele uyduğu tespit edilmiştir. Fotokatalitik arıtma yöntemi aynı koşullarda fotokatalitik metoda göre çok daha verimli olduğu tespit edilmiştir. İkinci olarak, FEK prosesinde brom ve bromat oluşumu araştırılmıştır. Etkili parametrelere bağlı olarak proseste 25 mgL-1 ve 212 mgL-1 konsantrasyonları arasında aktif brom oluştuğu gözlenmiştir. Bromat oluşumu ise 6 dan büyük pH değerlerinde gözlenmiş ve artan pH değerleri ile artmış fakat pH>9 değerlerinde aktif brom oluşumundaki azalma nedeniyle tekrar azalmıştır. Son olarak, katalitik ozonlamanın (TiO2/O3) bromat oluşumundaki etkisi incelenmiştir. Katalizör olarak TiO2 kullanılmış ve katalitik ozonlama ile katalizör yüzey alanına bağlı olarak sadece ozonlamaya göre %60-100 oranında bromat kontrolü sağlanmıştır.In this study, two novel advanced oxidation processes (AOPs), photoelectrocatalytic (PEC) and catalytic ozonation, were performed for understanding the processes with respect to the humic acid (HA) degradation and bromate formation. Firstly, PEC method was applied for the degradation of HA in water. Removal of HA was followed by absorbance measurements at 254 nm (UV254) and total organic carbon (TOC). The results show that the degradation of HA obeys zero order reaction kinetic model while TOC degradation followed a first order kinetic model. Photocatalytic (PC) and PEC experiments were carried out under same condition and the obtained results showed that the PEC system was much more effective than the PC method alone. Secondly, The behavior of bromide and bromate formation were investigated in the PEC process. Bromine concentrations between 25 mgL-1 and 212 mgL-1 were gained in the PEC process. No bromate formation was observed up to pH values of 6.0, it increased with the increasing pH up to 9 and decreased again due to the lower bromine generation at higher pH values. Lastly, bromate control in bromide-containing drinking water by catalytic ozonation (TiO2/O3) was also studied. It was found that bromate formation was reduced by 60-100% according to the used surface area of the catalyst.