ارزيابي عملكرد فرآيند ازن زني كاتاليزوري با استفاده از آلوميناي فعال در حذف پنتاكلرو فنل از محلولهاي آبي و بررسي تركيبات واسط توليدي

Evaluation of Performance Catalytic Ozonation with Activated Alumina in the Removal of Pentachlorophenol from Aqueous Solutions and Study of the Intermediates

مقدمه و هدف: پنتاكلروفنل يكي از تركيبات مقاوم فنلي بوده كه به علت دارا بودن سميت بالا و پتانسيل سرطانزايي، در دسته آلاينده هاي داراي اولويت سازمان حفاظت محيط زيست آمريكا(EPA) طبقه بندي گرديده است. از اين رو حذف اين آلاينده در طي فرآيندهاي تصفيه آب و فاضلاب امري ضروري است. اين مطالعه با هدف ارزيابي عملكرد فرآيند ازن زني كاتاليزوري در حذف پنتاكلروفنل از محلول هاي آبي و همچنين بررسي تركيبات واسط توليدي انجام شده است. روش كار: اين مطالعه از نوع تجربي بوده كه در آن از فرآيند ازن زني كاتاليزوري با استفاده از آلوميناي فعال به عنوان كاتاليزور جهت حذف پنتاكلروفنل استفاده شده است. آزمايشات مربوط به ازن زني در يك راكتور با جريان نيمه منقطع انجام و غلظت ازن به روش يدومتري تعيين گرديده است. پارامترهاي موثر بر فرآيند شامل: pH محلول، زمان تماس، غلظت ازن در محلول و ميزان كاتاليست مورد بررسي قرار گرفته و نتايج فرآيند ازن زني كاتاليزوري با فرآيند ازن زني متداول مقايسه شده است. تغييرات غلظت پنتاكلروفنل در نمونه هاي مورد نظر نيز با استفاده از دستگاه HPLC مجهز به آشكار ساز UV در طول موج 254 نانومتر اندازه گيري شده است. نتايج: يافته هاي مورد بررسي در هر دو فرآيند ازن زني ساده و كاتاليزوري نشان داد كه با افزايش pH ، زمان تماس و غلظت ازن محلول، راندمان حذف افزايش مي يابد. همچنين در فرآيند ازن زني كاتاليزوري با افزايش ميزان كاتاليزور راندمان افزايش مي يابد. ميزان تجزيه پذيري پنتاكلروفنل در فرآيند ازن زني ساده 89% و در فرآيند ازن زني كاتاليزوري 100% در مدت زمان 60 دقيقه بدست آمد و pHzpc آلوميناي فعال 6/8 تعيين گرديد. نتيجه نهايي: با توجه به عملكرد بالاي آلوميناي فعال در فرآيند ازن زني كاتاليزوري و افزايش راندمان حذف پنتاكلروفنل در مقايسه با فرآيند ازن زني ساده و همچنين سهولت استفاده، كاربرد اين كاتاليست در فرآيند ازن زني به منظور تسريع فرآيند تجزيه پنتاكلروفنل و تركيبات مشابه پيشنهاد مي گردد.

Introduction & Objective: Pentachlorophenol (PCP) is a refractory phenolic compound. Owing to its high poisonous and carcinogenic nature, PCP is on the US EPA’s list of priority pollut-ants. As a result, it is one of the important pollutants that need to be removed during water and wastewater reclamation processes. The efficiency of the catalytic ozonation process (COP) was assessed based on the removal of PCP from the aqueous solutions and its inter-mediates were studied. Materials & Methods: In this experimental study, catalytic ozonation process was applied to remove PCP in aqueous solution and its intermediate was studied. The influence of several variables was examined, including pH of solution, contact time, dissolved ozone concentra-tion and dosage of -Al2O3 in semi batch reactor. The determination of PCP concentrations in solutions was analyzed by HPLC using the UV detector (254nm). Results: Our results showed that the removal effectiveness of PCP has been increased by ris-ing pH, contact time, catalyst dosage and dissolved ozone concentration. Removal efficiency of PCP was determined 89% and 100% in SOP and AOP after 60 minutes, respectively. The pHzpc of alumina was determined 8.6. Conclusion: Due to high performance of -Al2O3 as catalyst in catalytic ozonation and increas-ing the PCP removal, it is thus concluded that the integrated catalytic ozonation is a promis-ing and economically affordable technology for the treatment of wastewater containing pen-tachlorophenol and other similar compounds. (Sci J Hamadan Univ Med Sci 2013; 20 (1):77-85)