Oktilfenol etoksilatın peroksidisülfat/UV-C ve peroksimonosülfat/UV-C prosesleri ile arıtımı

Abstract

Bu deneysel çalışmanın amacı endokrin bozucu özellikleri, besin zinciri içinde birikmesi ve özellikle kanserojenik etkiye sahip olması nedeni ile tehlikeli kirleticiler arasında yer alan alkilfenol etoksilat türü olan oktilfenol etoksilat model kirleticisinin etkin arıtımını (ana madde giderimini ve mineralizasyonunu) sağlayabilmek için sülfat radikali (SO4?-) bazlı fotokimyasal ileri oksidasyon proseslerinin (persülfat/UV-C ve peroksimonosülfat/UV-C) kullanılabilirliğini araştırmaktır. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar doğrultusunda 20 mg/L giriş OPEO konsantrasyonunda 2,5 mM başlangıç oksidan konsantrasyonunda ve pH 6,5?ta gerek PS/UV-C gerekse de PMS/UV-C fotokimyasal ileri oksidasyon prosesleri ile OPEO?nun (ana madde) beş dakikadan daha kısa sürelerde (PS/UV-C için üç dakika, PMS/UV-C için dört dakika) etkin bir şekilde arıtıldığı görülmüştür. Toplam organik karbon (TOK) parametresi ile ifade edilen organik madde giderimlerine bakıldığında ise 30 dakikalık arıtım sonucunda PS/UV-C ve PMS/UV-C prosesleri için sırasıyla %88 ve %81 mertebelerinde mineralizasyonun sağlandığı belirlenmiştir. Yukarıda belirtilen şartlarda yürütülen H2O2/UV-C oksidasyon deneylerinde ise 4. dakikada %100 OPEO giderimi ve 40. dakikada %88 organik madde giderimi olduğu görülmüştür. OPEO model kirleticisinin, incelenen fotokimyasal ileri oksidasyon prosesleri ile arıtımları sırasında ve sonunda oluşan oksidasyon ara ve son ürünlerinin tespiti için gerçekleştirilen araştırmalar sonucunda, OPEO model kirleticisinin oksidasyonunun alkil zincirinden başlayarak gerçekleştiği ve ilk aşama oksidasyon ara ürünleri olarak daha kısa etoksilat zincirli oktil fenollerin oluştuğu görülmüştür. Elde edilen bu sonuçlardan hareketle sülfat radikali bazlı fotokimyasal ileri oksidasyon proseslerinin alkilfenol etoksilatları temsil etmek üzere seçilen oktilfenol etoksilatı uygun reaksiyon koşullarında etkin bir şekilde arıtılabildiği sonucuna varılmıştır.

The aim of this experimental study is to investigate use of sulfate radical based photochemical advanced oxidation processes on effective treatment of alkylphenol ethoxilate type octylphenol ethoxilate model pollutant.This experimental study showed that; with 20 mg/L beginning OPEO concentration, 2,5 mM beginning oxidant concentration and at pH 6,5 PS/UV-C as well as PMS/UV-C photochemical advanced oxidation processes are effectively treat OPEO less than five minutes. For organic matter treatment yield which is showed by total organic carbon parameter, with 30 minutes treatment 88% and 81% mineralization is reached for PS/UV-C and PMS/UV-C processes respectively. At 4th minute %100 OPEO and at 40th minute 88% organic matter removal is reached with H2O2/UV-C oxidation experiments under the same conditions as above. After the investigations for determination of oxidation byproducts and end products during and after treatment of OPEO model pollutant with photochemical advanced oxidation processes, results indicate that OPEO model pollutant?s oxidation starts with alkyl chain and shorter ethoxilate chain octylphenols are produced as first step oxidation byproducts. With longer treatment periods, octylphenol monocarboxilic acid 3 ethoxilate, 1-5 oxiethilane unit poliethilene glicol monocarboxilic acid, poliethilene glicol 8 ethoxylate, 4-tert-octylphenol, octylphenol 4 ethoxylate, 1-5 oxyethylene unit poliethylene glicol dicarboxylic acid and their derivatives are determined as oxidation byproducts.Results of this experimental study showed that, sulfate radical based photochemical advanced oxidation processes has effective treatment capacity under proper reaction conditions on chosen representative alkylphenol ethoxylates type octylphenol ethoxilate.Experimental study also showed that high levels of mineralization could proceed by these processes.