Effects of ozonation, photocatalytic oxidation, and sequential oxidation on coagulation of humic acids

Abstract

VI ÖZET OZONLAMANIN, FOTOKATALİTİK OKSİDASYONUN VE BİRLEŞTİRİLMİŞ OKSİDASYONUN HÜMİK ASİTLERİN KOAGÜLASYONU ÜZERİNE ETKİLERİ Bu çalışmada, arıtılmamış ve ön arıtma yapılmış hümik asitlerin iki farklı tipteki koagülant ve iki farklı koagülant yardımcısı anyonik ve noniyonik polielektrotiarla sağlanan koagülasyon verimleri araştırılmıştır. Bu çalışmanın amacı, farklı koagülantların koagülasyon verimleri üzerine etkilerini ve önarıtmaların koagülasyon mekanizması üzerine etkilerinin anlaşılmasıdır. Ön arıtma işlemleri, ozonlama, fotokatalitik oksidasyon ve ozonlamanın TİO2 kullanılan fotokatalitik oksidasyonu öncesinde hümik asitlerin kısmen oxidasyonu için ön arıtma olarak kullanıldığı ardışık bir sistemde uygulanmıştır. Hümik asitlerin koagülasyon özellikleri Colo^ö ve UV254 değerlerine göre incelenmiştir. Bu parametreler önarıtılmış ve önarıtılmamış hümik asitlerin alum, demir (III) klorür ve bunların anyonik ve noniyonik polielektrolitlerle birlikte kullanıldıkları durumlar için ölçülmüştür. Koagülasyon verimlerinin koagülant tipine bağlı olmaksızın ön arıtma ile düştüğü gözlenmiştir. Koagülant yardımcısı olarak anyonik ve noniyonik polielektrolit kullanılması ön arıtma uygulanmamış hümik asit giderim verimleri önarıtma uygulanmış humik asitlerin giderim verimlerinden daha yüksektir. Fakat yüksek dozlardaki koagülant ile düşük dozlarda polielektrolit kullanılması, düşük dozlarda koagülant ile yüksek dozlarda polielektrolit kullanılmasına göre daha iyi sonuç vermektedir. Ayrıca koagülant yardımcısı olarak anyonik ve noniyonik polielektrolitlerin kullanılması gereken alum ve demir (III) klorür miktarını da azaltmaktadır.

ABSTRACT EFFECTS OF OZONATION, PHOTOCATALYTIC OXIDATION, AND SEQUENTIAL OXIDATION ON COAGULATION OF HUMIC ACIDS In this study, coagulation behavior of untreated and treated humic acids with two different types of metal coagulant and two types of polyelectrolyte as coagulant aid were investigated. The aim of this study was to understand the coagulation efficiencies of different type of coagulant and the mechanisms underlying the contribution of pretreatments to coagulation. Pretreatment were done by ozonation, photocatalytic oxidation and sequential oxidation in which ozonation was applied as pretreatment stage for partial oxidation of humic acids prior to photocatalytic oxidation using Ti02. The coagulation properties of humic acid were evaluated according to Color436 and UV254 values. These parameters were calculated for treated and untreated humic acid samples as well as for alum, ferric chloride, and combination of metal coagulant with anionic and nonionic polyelectrolyte. Coagulation efficiencies decreased with pretreatments regardless of the type of the coagulants used. However, anionic and nonionic polyelectrolytes were effective coagulant aids for the coagulation of humic acid. Especially, polyelectrolytes were more effective for untreated humic acid than treated humic acid. Removal percentages of UV254 and Color436 values increased with using metal salts combining with anionic and nonionic polyelectrolyte. Nevertheless, applied high dosage of primary coagulant combining with low synthetic polyelectrolyte led to higher removal percentages of humic acid than applied low dosage of primary coagulant combining with high dosage of synthetic polyelectrolyte. Furthermore, using metal salts combining with anionic and nonionic polyelectrolyte lead to decrease in used primary coagulant.