Audenaert, W., Vandierendonck, D., Van Hulle, S., Nopens, I. (2013). Comparison of ozone and HO° induced conversion of effluent organic matter (EfOM) using ozonation and UV/H2O2 treatment. Water Research 47, 2387-2398. (link)

 

Título

Comparison of ozone and HO – induced conversion of effluent organic matter (EfOM) using ozonation and UV/H2O2 treatment

(Comparação da conversão induzida por ozônio e HO de matéria orgânica efluente (EfOM) usando ozonização e tratamento UV/ H 2 O 2)

 

Resumo

This study experimentally examined the impact of oxidation on the properties of effluent organic matter (EfOM) using two different oxidation techniques: ozonation and UV/H2O2 treatment. Multiple surrogates for EfOM related to its spectral properties, molecular size, concentration, polarity and biodegradability were used to study the oxidant induced conversions. Spectral calculations as differential absorbance spectra (DAS) and absorbance slope index (ASI) were applied for the first time to describe EfOM oxidation and proved to be useful to unravel differences in working mechanism between ozone and hydroxyl radical (HOradical dot) induced transformation of EfOM. Effluent ozonation inherently led to significant HOradical dot production as a result of electron transfers between ozone and electron rich moieties of EfOM. HOradical dot production increased as function of ozone dose and was strongly correlated to UV absorption at 254 nm (UV254). During the UV moderated process, pseudo steady-state behaviour of the HOradical dot concentration was observed. Ozone decomposition was extremely sensitive to EfOM reactivity. Most likely, the degree of dissociation of EfOM controlled its reactivity towards ozone. The pH effect was quantified by calculating the pseudo-first order decay constant for ozone as function of reaction time and pH. Treatment with both processes led to more oxygen rich, less hydrophobic and more biodegradable EfOM.

 

TRADUÇÃO LIVRE

Este estudo examinou experimentalmente o impacto da oxidação nas propriedades da matéria orgânica efluente (EfOM) usando duas técnicas diferentes de oxidação: ozonização e tratamento UV/H 2 O 2 . Múltiplos substitutos para EfOM relacionados às suas propriedades espectrais, tamanho molecular, concentração, polaridade e biodegradabilidade foram usados ​​para estudar as conversões induzidas por oxidantes. Cálculos espectrais como espectros de absorção diferencial (DAS) e índice de inclinação de absorção (ASI) foram aplicados pela primeira vez para descrever a oxidação de EfOM e provaram ser úteis para desvendar diferenças no mecanismo de trabalho entre o ozônio e o radical hidroxila (HOponto radical) induziu a transformação de EfOM. A ozonização do efluente inerentemente levou a uma produção significativa de HO como resultado de transferências de elétrons entre o ozônio e as porções ricas em elétrons de EfOM. A produção de HO aumentou em função da dose de ozônio e foi fortemente correlacionada com a absorção de UV em 254 nm (UV 254 ). Durante o processo de UV moderado, o comportamento de pseudo estado estacionário do HOponto radicalponto radicalponto radicalconcentração foi observada. A decomposição do ozônio foi extremamente sensível à reatividade do EfOM. Muito provavelmente, o grau de dissociação de EfOM controlou sua reatividade em relação ao ozônio. O efeito do pH foi quantificado calculando-se a pseudoconstante de decaimento de primeira ordem para o ozônio em função do tempo de reação e do pH. O tratamento com ambos os processos resultou em EfOM mais rico em oxigênio, menos hidrofóbico e mais biodegradável.

 

Artigo publicado no site ScienceDirect, no Journal of the International Water Association (IWA).