بررسي اثر كاتيون هاي كلسيم و منيزيم بر كارآيي حذف اسيد هيوميك

Effect of cations Ca2+ and Mg2+ on the removal efficiency of humic acid by UV/TiO2

زمينه و هدف: اسيد هيوميك (HA) از تجزيه عناصر گياهی و حيوانی آزاد می شود. مواد هيوميكی به عنوان پيش ساز محصولات جانبی گندزدايی در فرآيند كلرزنی نقش دارند. هدف از مطالعه حاضر بررسی اثر كاتيون های Ca2+،Mg2+ بر كارآيی حذف اسيد هيوميك توسط UV/TiO2 بود. روش بررسی: در اين مطالعه نيمه تجربی تأثير پارامترهای pH، زمان تماس، غلظت دی اكسيد تيتانيوم (TiO2)، غلظت Ca2+و غلظت Mg2+بر ميزان حذف اسيد هيوميك با استفاده از روش UV/TiO2 بر روی آب سنتتيك و آب خام زاينده رود اصفهان بررسی شد. يافته ها: غلظت بهينه كاتاليست نانو ذره دی اكسيد تيتانيوم جهت حذف اسيد هيوميك g/L1 بدست آمد. تحت شرايط اسيدی (3pH=) در زمان تماس 60 دقيقه بالاترين راندمان حذف به دست آمد. كارآيی حذف HA به روش UV/TiO2 با افزايش زمان تماس كاهش يافت. در حضور يون های Ca2+ و Mg2+ ميزان حذف HA به روش UV/TiO2 افزايش يافت. نتيجه گيری: فرآيند فتوكاتاليستی نانو ذره دی اكسيد تيتانيوم منجر به كاهش قابل ملاحظه ای از مواد هيوميكی موجود در آب می شود. اگر آب يا فاضلاب حاوی ميزان بالايی از تركيبات مقاوم و سختی باشند، می توان با يك تصفيه فتوكاتاليتيكی مقدماتی اين تركيبات را شكسته و به محصولات جانبی قابل تجزيه تغيير شكل داد.

Background and aims: Humic acid (HA) is released from degradation of plant and animal components. Humic substances contribute to chlorination as precursors of disinfection by-products. This study was conducted to investigate the effect of cations Ca2+ and Mg2+ on the removal efficiency of humic acid by the titanium dioxide nanoparticle (UV/TiO2). Methods: In this quasi-experimental study, the effect of different variables such as pH, contact time, various concentrations of TiO2, Ca2+, and Mg2+ on the removal efficiency of humic acid by the UV/TiO2 on synthetic water and raw water of Zayandehroud in Isfahan was studied. The results obtained were analyzed using Pearson correlation coefficient test and SPSS software. Results: Optimal concentration of the TiO2 catalyst for removal of HA was 1g/L. The removal efficiency was the highest in acidic conditions (pH=3) within 60 minutes of contact time. The removal efficiency of HA by the UV/TiO2 decreased with increase of contact time. The presence of Ca2+ and Mg2+ ions increased the rate of HA removal by the UV/TiO2. Conclusion: TiO2 photocatalytic process results in a significant reduction in humic materials in water. If water or wastewater contains a high amount of resistant compounds and hardness, these compounds can be broken by a preliminary photocatalytic catharsis and transform to degradable by-products.