بررسي كارآيي نانو فوتوكاتاليست هاي TiO2 درحذف همزمان هيوميك اسيد و آلودگي هاي بيولوژيكي (E.Coli) از آب هاي آلوده تحت تابش نور فرابنفش

Investigation on TiO2 nanophotocatalysts performance in simultaneous removal of hiumic acid and biological contaminants (E.Coli) from contaminated water under UV light irradiation

آلودگي منابع آب آشاميدني به مواد آلي طبيعي (هيوميك اسيد) و آلودگي هاي بيولوژيكي اشرشياكلي حتي به مقادير ناچيز در طي فرآيند گندزدايي آب توسط ماده كلر منجر به تشكيل محصولات جانبي گندزدايي متاثر بر سلامت بشر و ديگر موجودات مي گردد. در كار پژوهشي حاضر قابليت حذف هيوميك اسيد و اشرشياكلي از آب هاي آلوده با استفاده از نانو فتوكاتاليست هاي تيتانيوم دي اكسيد تحت تابش نور فرا بنفش مورد بررسي قرار گرفت. ابتدا ويژگي هاي نانو ذرات TiO2 با استفاده از ميكروسكوپ روبشي الكتروني وپراش اشعه Xتعيين شد. نمونه هاي آب حاوي مقادير مختلف هيوميك اسيد و باكتري اشرشياكلي در فتوراكتور طراحي شده در معرض فتوكاتاليست TiO2 و تابش نورUV (W30) قرار داده شدند. در فرايند فتوكاتاليستي تاثير پارامترهاي عملياتي شدت نور، مقدار كاتاليست و زمان واكنش مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه در شرايط مناسب يعني مقدار فتوكاتاليست 245 ميلي گرم بر ليتر، مدت زمان 85 دقيقه و شدت نور 140 وات بر متر مربع، درصد حذف جذب در 254 نانومتر بيش از94 درصد و حذف كل كربن آلي بيش از 70 درصد مي باشد. همچنين فرآيند فتوكاتاليستي بطور موثري موجب غير فعالسازي باكتري اشرشياكلي مي شد.

Contamination of drinking water by organic materials (humic acid) and biological contamination (E.coli) even in small amounts during the water disinfection process by chlorine cause to the formation of disinfection by-products those impacts on human and other creatures’ health. In this study the ability of TiO2 to remove humic acid and E.coli from contaminated water was investigated. At first, using scanning electron microscopy (TEM) and XRD, the properties of TiO2 nanoparticles were determined. The samples of water containing different amount of humic acid and E.coli and TiO2 were inserted in photoreactor under UV (30W) irradiation. The effect of operational parameters including light intensity, TiO2 dosage and time was investigated. The results of experiments were revealed that under suitable conditions ([TiO2]= 245 mg/L, light intensity= 140 W/m2 and time=85 min) more than 94% of absorption in 254 nm and 70% total organic carbon were removed. Also, the photocatalytic process caused to inactivate the E.Coli, effectively.