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Estudos comparativos de floculação hidráulica para águas de abastecimento em reatores de fluxo ascendente dotados de seixos rolados e de materiais sintéticos / Comparative studies of hydraulic flocculation for supplying water using up flow reactors dowered with stones and other with synthetic materialsLima, Milma Roza de 17 August 2018 (has links)
Orientador: Ruben Bresaola Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:58:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2010 / Resumo: A floculação em meio granular fixo desperta bastante interesse por suas possibilidades de aplicação, principalmente em estações de tratamento de água de pequeno porte (vazões menores que 10 L.s-1), devido à sua eficiência, compacidade e baixo custo. No entanto, o reduzido volume de vazios proporcionado pelo meio granular quando comparado ao dos materiais sintéticos favorece o aumento excessivo da perda de carga imposta ao escoamento e consequentemente o inconveniente de freqüentes necessidades de limpeza. Diante da necessidade de atenuar ou mesmo eliminar tais considerações operacionais, este trabalho propõe estudos comparativos de eficiência de floculação hidráulica em meios granulares fixos em sistemas pilotos constituídos por seixos rolados de diferentes granulometrias e outro por manta não tecida (PP) e esferas sólidas (? 9 mm, PS). Os ensaios foram realizados com água coagulada da ETA Bragança Paulista (SABESP) para taxas de aplicação superficial de 50, 75, 100, 150, 180, 200, 250, 300 e 350 m3.m-2.dia-1, onde foram determinadas as condições operacionais, o período de floculação e a evolução da perda de carga total. Os resultados mostraram que a porosidade mais elevada apresentada pelo sistema piloto constituído de manta sintética e esferas sólidas favoreceu o aumento da taxa de colisões entre as partículas coloidais, o que permitiu a geração de manta de lodo, a formação de escoamento laminar, bem como, a facilidade de liberação do lodo retido para recuperação da carga hidráulica disponível / Abstract: The flocculation in fixed granular media arises plenty of interests in its possibility of applying, mainly in the water treatment plants of small size (flow less than 10 L.s-1), due to its efficiency, compactness and low cost. Nevertheless the reduced volume of voids provided by granular media as compared to the synthetic materials, collaborates to the excessive increasing of head loss imposed to the flowing off and consequently the inconvenient of frequent needs of cleaness. Before the need of reduction or even elimination of the such operational considerations, this work suggests comparative studies of the hydraulic flocculation efficiency by fixed granular media in the pilot systems composed by the stones from different granulametries or another one by non woven synthetic fabric (PP) and solid spheres (? 9mm, PS). The tests have been made with coagulated water from ETA Bragança Paulista (SABESP) to superficial applying rates of 50, 75, 100, 150, 180, 200, 250, 300 and 350 m3.m-2.dia-1, where they were determined the working conditions, flocculation time and evolution of head loss. The results have shown that the most elevated porosity presented in the pilot system composed by non woven synthetic fabric and solid spheres collaborated to the increasing of the collision rates among the particles, which allowed the generation of sludge blanket, the formation of laminar flow such as the facility of discharging of retained sludge for recovery of the hydraulic load available / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil
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AplicaÃÃo de Processo Oxidativo AvanÃado (H2O2/UV) em Efluente de uma IndÃstria de Embalagens / Application of advanced oxidation processes (H2O2/UV) in effluent of a Packaging IndustryAntÃnio Herbert Quintino Rocha 26 November 2010 (has links)
nÃo hà / O elevado crescimento industrial, alavancado pelo alto consumo em virtude do crescimento populacional e de melhores condiÃÃes de renda, tem como indicador um tipo de indÃstria, a de embalagens. Os efluentes das fÃbricas de embalagens que realizam impressÃo possuem forte coloraÃÃo. Uma vez descartados no meio ambiente alÃm de causar problemas estÃticos causam tambÃm sÃrios impactos ambientais por prejudicarem os processos de fotossÃntese nos corpos receptores.
Este trabalho tem como objetivo a remoÃÃo de cor de um efluente industrial de uma fÃbrica de embalagens utilizando POA (H2O2/UV) apÃs ser tratado por um processo fÃsico-quÃmico. As amostras do efluente foram submetidas ao tratamento proposto atravÃs de um fotoreator de 0,5 L de volume Ãtil com uma potÃncia de 210 W. A amostras (10 L cada) foram recirculadas durante 8 h onde foram retiradas amostras no perÃodo de 1 h, 2 h, 3 h, 4 h e 8 h. Em uma primeira fase buscou-se o melhor ajuste operacional variando a vazÃo de recirculaÃÃo (4,0 L/min e 1,0 L/min) como tambÃm a dosagem do H2O2 (1,0%, 0,5% e 0,25%). A remoÃÃo de cor foi conseguida em todas as variaÃÃes de aplicaÃÃo sendo que o teste com 1,0% de perÃxido com uma vazÃo de 1,0 L/ min apresentou uma remoÃÃo de cor em um tempo curto de recirculaÃÃo e apresentou uma elevada remoÃÃo de DQO. Na segunda fase do trabalho otimizou-se o melhor resultado encontrado na primeira fase (1,0% de H2O2 e 1,0 L/min) fazendo o efluente passar por uma coluna de carvÃo ativado granular onde obteve-se um aumento na eficiÃncia da remoÃÃo de DQO em apenas 4 h de recirculaÃÃo. Os resultados obtidos revelam que o POA (H2O2/UV) Ã eficiente na remoÃÃo da cor de efluentes de indÃstria de embalagens que realizam impressÃo. Entretanto devem-se realizar estudos para diminuir custos de implantaÃÃo para um sistema em escala real. / The high industrial growth, driven by high consumption due to population growth and better income, is an indicator of industry type, the packaging industry. Effluents produced from packing manufacture in the print works industry carry strong color. If the effluent is disposed in the environment, it can cause esthetical problems besides significant environmental impacts causing serious damage to the photosynthesis process in the water sources. The objective of this study is to remove the color of an industrial effluent from a packing plant using an advanced oxidation process (AOP), after it has been treated by a physic-chemical process. He effluent samples were subjected to the treatment proposed by a photoreactor of 0,5L, with power of 210W. The samples (10,0L each sample) were circulated during 8 hours, when samples were taken within 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8h. In a first stage was established to a best operational adjustment, by varying of the flow (4,0L/min e 1,0L/min) as also as the dosage of H2O2 (1,0%, 0,5% and 0,25%). The removal of the color was achieved in all variations of dosages applied, but the test with 1,0% H2O2 using the flow of 1,0L/min showed a removal of color quickly (short time of circulation) and a significant removal of DQO in just four hours of circulation. The results reveal that the POA (H2O2/UV) is effective in removing color from effluents from the packaging industry that perform printing. However studies should be performed to reduce deployment costs for a full-scale system.
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Influência do tamanho molecular aparente de substâncias húmicas aquáticas na eficiência da coagulação por hidroxicloreto de alumínio / Influence of apparent molecular size from aquatic humic substances in the efficiency of coagulation by aluminum hydroxychlorideCamila Tolledo Santos 16 November 2009 (has links)
Estações de tratamento de água que tratam águas com cor elevada, causada pela presença de substâncias húmicas, e baixa turbidez têm apresentado problemas operacionais, principalmente na coagulação. As substâncias húmicas aquáticas (SHA) apresentam moléculas de massa molecular variada, grande parte entre 500 Da e 10 kDa. Por esse motivo, as condições de coagulação (tipo e dosagem de coagulante e pH de coagulação) podem ser totalmente distintas no tratamento de águas com a mesma coloração, devido à presença de SHA com propriedades estruturais diferentes, conforme já observado em pesquisas recentes. Neste contexto, o presente trabalho estudou a influência do tamanho molecular aparente das SHA na coagulação por hidroxicloreto de alumínio e fez a comparação dos custos entre este coagulante e dois estudados anteriormente - sulfato de alumínio e cloreto férrico - para mesma eficiência de remoção de cor. Para isso, realizaram-se ensaios de coagulação seguida de filtração em jarteste com quatro águas de estudo preparadas com frações de diferentes tamanhos moleculares aparentes de SHA, com cor verdadeira de 100 uH e turbidez de 5,0 uT. A partir dos resultados encontrados, pode-se afirmar que há influência do tamanho molecular aparente de diferentes frações de substâncias húmicas aquáticas na coagulação por hidroxicloreto de alumínio. Observou-se a tendência de maior consumo de coagulante para a coagulação de frações de SHA de menores tamanhos moleculares aparentes, em uma faixa determinada de pH. Em relação aos custos, o cloreto férrico foi o coagulante que apresentou menor valor para tratamento (por filtração direta) de águas com elevada cor aparente devida a presença de SHA. / The water treatment plants that treat waters with high brown color caused by the presence of humic substances, and low turbidity have been presenting operational problems, mostly in the coagulation. The aquatic humic substances (AHS) present molecules of different molecular mass, most part between 500 Da and 10 kDa. Therefore, the coagulation terms (coagulant type and dosage and coagulation pH) can be totally distinct in waters treatment with the same coloration, due to the presence of AHS with different structural properties, as already observed in recent researches. In this context, the present work presented the influence of AHS\'s apparent molecular size in the coagulation for aluminum hydroxychloride and did the costs comparison between this coagulant and two studied previously - aluminum sulfate and ferric chloride - for same efficiency of the color removal. For that, it accomplished coagulation rehearsals followed by filtration in jar-test with four waters of study prepared with fractions of different AHS\'s apparent molecular sizes, with true color of 100 uH and turbidity of 5.0 uT. From the found results, it can affirm that there is influence of the apparent molecular size of different fractions from aquatic humic substances in the coagulation for aluminum hydroxychloride. The larger coagulant consumption tendency was observed for the AHS\'s fractions coagulation of smaller apparent molecular sizes, in a range determined by pH. Regarding the costs, the ferric chloride was the coagulant that presented smaller value for treatment (for direct filtration) of waters with high brown apparent color due the presence of AHS.
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Decolorization of Reactive Red 195 solution by electrocoagulation processPerng, Yuan-Shing, Bui, Ha-Manh 19 August 2015 (has links)
In this study, the application of bipolar electrocoagulation (EC) with iron electrode has been assessed for color removal of simulated wastewater containing Reactive Red 195. The influence of initial pH, sodium sulfate concentration, initial dye concentration, electrolysis time, and electric current were examined. The optimum operational parameters were found to be pH =11, concentration of dye = 50 mg L-1, sodium sulfate concentration = 1200 mg L-1, electrolysis time = 5 min and electric current = 4 A. In such condition, color removal efficiency achieved over 99%. This result indicates that EC can be used as an efficient and “green” method for color removal from reactive dye solution. / Trong nghiên cứu này, quá trình khử màu nhuộm hoạt tính (Reactive Red 195) được khảo sát bằng hệ thống keo tụ điện hóa điện cực kép, với vật liệu sắt. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử màu như pH, nồng độ màu nhuộm, nồng độ muối Na2SO4, thời gian phản ứng và cường độ dòng được lựa chọn nghiên cứu. Kết quả cho thấy hệ thống điện hóa trên loại gần như hoàn toàn màu nhuộm với hiệu suất đạt trên 99 % tại pH 11, nồng độ màu 50 mgL-1 và nống độ muối Na2SO4 1200 mgL-1 trong khoảng thời gian 5phút. Kết quả trên cho thấy keo tụ điện hóa có thể xem là một phương pháp xử lý hiệu quả và “xanh” trong việc loại bỏ hoàn toàn màu từ nước thải nhuộm hoạt tính.
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Decolorization of reactive dyeing wastewater by ferrous ammonium sulfate hexahydrate: Research articlePerng, Yuan-Shing, Bui, Ha-Manh 19 August 2015 (has links)
This paper presents the result of dyeing solution coagulation with the use of ferrous ammonium sulfate hexah ydrate (FAS). The examined solution contains two reactive dyes: Black 5 and Blue 19. It has been shown that the efficiency of the dye removal depends on the type of dye, coagulation dosage and the initial pH. Our result showed that the increase of initial pH up to 12 enhanced the color removal efficiency; the FAS dose was 280 ml (Black 5) and 180 mg/l (Blue 19) at slow mixing time (15 min), agitation speed 60 rpm, and the initial dye concentration should be 50 and 100 mg/L for Black 5 and Blue 19, respectively. / Chất keo tụ sắt (II) amoni sulfate (FAS) được sử dụng khử màu của hai màu nhuộm hoạt tính phổbiến (Blue 19 và Black 5). Kết quả cho thấy, quá trình keo tụ bịảnh hưởng nhiều bởi loại màu nhuộm, nồng độ chất keo tụ và pH của dung dịch đầu vào. Với nồng độ FAS 280 mg/l (Black 5) và 180 mg/l (Blue 19), pH đầu vào dung dịch khoảng 12, thời gian phản ứng 15 phút, tốc độ khuấy 60 vòng/phút ứng với nồng độ màu Black 50 mg/L và blue 100 mg/L dung dịch gần như mất màu hoàn toàn.
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Treatment of Dye Wastewater using Dehydrated Peanut HullShamirpet, Nikitha 27 July 2018 (has links)
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Descoloração e degradação do azo corante vermelho BR por ozonizaçãoTrevizani, Jéssica Luiza Bueno 24 April 2015 (has links)
CAPES / A indústria têxtil é responsável pela geração de efluentes com elevada carga orgânica, cor e toxicidade. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de remoção de um corante azo-reativo (Vermelho BR) pelo processo de ozonização em variações de pH e concentração inicial do corante para duas soluções: solução aquosa acrescida de corante (Solução 1) e solução de efluente sintético acrescido de corante (Solução 2). Para tal, os ensaios foram realizados em pH 4 (ácido), pH 7 (neutro) e pH 10 (alcalino) e a concentração inicial do corante foi variada em 50, 100 e 150 mg/L. As coletas foram realizadas de 15 em 15 minutos e os parâmetros analisados para Solução 1 foram: temperatura, remoção de cor, turbidez, ozônio dissolvido, off-gas e ozônio consumido; para Solução 2, além desses parâmetros também foi analisada a remoção de matéria orgânica (DQO). O tempo de ozonização ocorreu até a remoção significativa da cor (>90%) e variou entre 60 e 240 min. A produção de ozônio utilizada neste trabalho foi a máxima obtida pelo gerador de 0,702 gO3/h em vazão máxima de ar (15 L/min). A eficiência máxima de transferência de ozônio para o líquido foi de 73% em meio alcalino (pH igual a 10) e mínimas em condições ácidas (pH igual a 4) para ambas as soluções analisadas. Através da aplicação do delineamento de composto central (DCC) e dos gráficos de superfície de resposta, pode-se verificar a influência dos fatores concentração inicial de corante (Fator 1) e pH (Fator 2) na variável resposta remoção de corante. Dessa forma pode-se observar que a influência da concentração inicial do corante é mais significativa do que a influência do pH na eficiência de remoção do corante. A eficiência máxima de remoção foi de 98% para Solução 1 e para Solução 2 em pH 10 e 4 respectivamente e com concentração inicial de corante de 50 mg/L. A fim de analisar a toxicidade das soluções, antes e após a ozonização, foram realizados testes de toxicidade aguda com o organismo teste Daphinia similis e verificou-se toxicidade em todas as amostras analisadas. Ao longo deste trabalho pode-se observar que a ozonização tem resultados eficientes na oxidação do corante têxtil Vermelho BR em todas as variações de pH e concentração de corante. / The textile industry is responsible for generating wastewater with high organic content, color and toxicity. The direct objective of this study was to evaluate the hum dye removal efficiency azo-Reactive (Red BR) by ozonation process in pH variations and initial dye concentration. For two solutions: dye plus aqueous solution (Solution 1) and synthetic effluent solution plus dye (Solution 2). To this end, tests were performed at pH 4 (acid), pH 7 (neutral) and pH 10 (alkaline) and the initial dye concentration varied among 50, 100 and 150mg / L As samples were performed from 15 to 15 minutes and the parameters were analyzed. for Solution 1 were: temperature, color removal, turbidity, dissolved ozone, off-gas and ozone consumed. For solution 2, besides these parameters, was also analyzed the removal of organic matter (COD). The rate of ozonation has occurred up to a significant removal of color (> 90%) and between 60 and 240 min.The Ozone production used in this work was a Maximum obtained with Generator 0702 GO3 / h in air flow Maximum (15 L / min). The Maximu m Efficiency of transfer Ozone to the net was 73% in alkaline medium (pH 10) and minimum under acidic conditions (pH 4) For both analyzed solutions. through the application of the central compound design (DCC) and Polling Surface Graphics, it is possible to check the initial dye concentration factors of influence (Factor 1) and pH (Factor 2) in the Variable Voting dye removal. This can be observed as forms of Influence of the initial dye concentration and more significant is that the influence of pH dye removal efficiency. Maximum efficiency removal was 98% For Solution 1 and 2 sat pH 10:04 and initial concentration of dye 50 mg / L. In order to analyze the toxicity of solutions, the before and after process of ozonation, tests were performed as toxicity test with the body similis daphinia and found toxicity at all samples. During this work, it was observed that the ozonation has results in efficient oxidation of dye textile Red BR in all pH variations and dye concentration.
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Descoloração e degradação do azo corante vermelho BR por ozonizaçãoTrevizani, Jéssica Luiza Bueno 24 April 2015 (has links)
CAPES / A indústria têxtil é responsável pela geração de efluentes com elevada carga orgânica, cor e toxicidade. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de remoção de um corante azo-reativo (Vermelho BR) pelo processo de ozonização em variações de pH e concentração inicial do corante para duas soluções: solução aquosa acrescida de corante (Solução 1) e solução de efluente sintético acrescido de corante (Solução 2). Para tal, os ensaios foram realizados em pH 4 (ácido), pH 7 (neutro) e pH 10 (alcalino) e a concentração inicial do corante foi variada em 50, 100 e 150 mg/L. As coletas foram realizadas de 15 em 15 minutos e os parâmetros analisados para Solução 1 foram: temperatura, remoção de cor, turbidez, ozônio dissolvido, off-gas e ozônio consumido; para Solução 2, além desses parâmetros também foi analisada a remoção de matéria orgânica (DQO). O tempo de ozonização ocorreu até a remoção significativa da cor (>90%) e variou entre 60 e 240 min. A produção de ozônio utilizada neste trabalho foi a máxima obtida pelo gerador de 0,702 gO3/h em vazão máxima de ar (15 L/min). A eficiência máxima de transferência de ozônio para o líquido foi de 73% em meio alcalino (pH igual a 10) e mínimas em condições ácidas (pH igual a 4) para ambas as soluções analisadas. Através da aplicação do delineamento de composto central (DCC) e dos gráficos de superfície de resposta, pode-se verificar a influência dos fatores concentração inicial de corante (Fator 1) e pH (Fator 2) na variável resposta remoção de corante. Dessa forma pode-se observar que a influência da concentração inicial do corante é mais significativa do que a influência do pH na eficiência de remoção do corante. A eficiência máxima de remoção foi de 98% para Solução 1 e para Solução 2 em pH 10 e 4 respectivamente e com concentração inicial de corante de 50 mg/L. A fim de analisar a toxicidade das soluções, antes e após a ozonização, foram realizados testes de toxicidade aguda com o organismo teste Daphinia similis e verificou-se toxicidade em todas as amostras analisadas. Ao longo deste trabalho pode-se observar que a ozonização tem resultados eficientes na oxidação do corante têxtil Vermelho BR em todas as variações de pH e concentração de corante. / The textile industry is responsible for generating wastewater with high organic content, color and toxicity. The direct objective of this study was to evaluate the hum dye removal efficiency azo-Reactive (Red BR) by ozonation process in pH variations and initial dye concentration. For two solutions: dye plus aqueous solution (Solution 1) and synthetic effluent solution plus dye (Solution 2). To this end, tests were performed at pH 4 (acid), pH 7 (neutral) and pH 10 (alkaline) and the initial dye concentration varied among 50, 100 and 150mg / L As samples were performed from 15 to 15 minutes and the parameters were analyzed. for Solution 1 were: temperature, color removal, turbidity, dissolved ozone, off-gas and ozone consumed. For solution 2, besides these parameters, was also analyzed the removal of organic matter (COD). The rate of ozonation has occurred up to a significant removal of color (> 90%) and between 60 and 240 min.The Ozone production used in this work was a Maximum obtained with Generator 0702 GO3 / h in air flow Maximum (15 L / min). The Maximu m Efficiency of transfer Ozone to the net was 73% in alkaline medium (pH 10) and minimum under acidic conditions (pH 4) For both analyzed solutions. through the application of the central compound design (DCC) and Polling Surface Graphics, it is possible to check the initial dye concentration factors of influence (Factor 1) and pH (Factor 2) in the Variable Voting dye removal. This can be observed as forms of Influence of the initial dye concentration and more significant is that the influence of pH dye removal efficiency. Maximum efficiency removal was 98% For Solution 1 and 2 sat pH 10:04 and initial concentration of dye 50 mg / L. In order to analyze the toxicity of solutions, the before and after process of ozonation, tests were performed as toxicity test with the body similis daphinia and found toxicity at all samples. During this work, it was observed that the ozonation has results in efficient oxidation of dye textile Red BR in all pH variations and dye concentration.
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[en] ELECTRO-FENTON PROCESS IN TERTIARY TREATMENT OF WASTEWATERS FROM PULP AND PAPER MILL / [pt] PROCESSO ELETRO-FENTON NO TRATAMENTO TERCIÁRIO DE EFLUENTES DA INDÚSTRIA DE CELULOSE E PAPELJOSE CARLOS RODRIGUES DE MOURA JR 03 February 2021 (has links)
[pt] Este trabalho investiga a eficiência do Processo Oxidativo Avançado eletro-Fenton (EF) no tratamento de efluentes da indústria de celulose e papel previamente tratados por processo biológico. Utilizou-se planejamento fatorial em três variáveis e dois níveis, variando-se pH inicial (4 e 6), dosagem de H2O2:COD (1:1 e 2:1mol/mol) e densidade de corrente (j) (4 e 10mA/cm2). Experimentos foram realizados em reator de 1L com eletrodos de aço SAE1010, em regime de batelada, com tempo de reação de 60min. Avaliou-se também o processo Fenton convencional e realizou-se ensaios de controle com oxidação por H2O2, Eletrocoagulação e Fenton Zero, em 20min. Quanto ao EF, observou-se que um tempo de 40min foi suficiente para estabilização da remoção de cor e compostos lignínicos e 20min para remoção de carbono orgânico dissolvido (COD) nos processos com maior j e 40min, naqueles com menor j. A melhor configuração do EF foi com pH inicial 4, relação H2O2:COD 1:1mol/mol e menor j (4mA/cm2), alcançando-se remoção de 82 porcento de COD, 99 porcento de compostos lignínicos e 99 porcento de cor verdadeira, com consumo energético de 1.0 kWh/m3. Comparando-se os processos avaliados, todos no ponto central do plano fatorial, observou-se maior eficiência do EF na remoção de cor e compostos lignínicos e menor eficiência na remoção de COD, em relação ao processo Fenton convencional, contudo, com maior eficiência em sua melhor condição operacional. Conclui-se que o EF se mostra eficiente no polimento deste efluente para remoção da matéria orgânica e cor verdadeira remanescentes do processo biológico e que o parâmetro de maior influência neste processo é a densidade de corrente. / [en] This study investigates the efficiency of the Advanced Oxidation Process electro-Fenton (EF) in the wastewater treatment from pulp and paper industry, previously treated biologically. A factorial design of three factors and two levels was used, varying initial pH (4 and 6), H2O2:COD ratio (1:1 and 2:1mole/mole) and current density (j) (4 and 10mA/cm2). Experiments were made in a 1L reactor in batch mode with SAE 1010 steel electrodes, in 60min reaction time. The conventional Fenton process was also evaluated and control tests were carried out with direct oxidation by H2O2, Electrocoagulation and Zero-valent Fenton, with 20min. As for the EF process, it was observed that a 40min reaction time was enough to stabilize the colour and removal of the lignin compounds, and 20 minutes to remove dissolved organic carbon (COD) in the processes with higher j and 40min, in those with lower j. The best configuration for the EF process was initial pH 4, H2O2:COD ratio 1:1mole/mole and lower j (4mA/cm2), leading to 82 percent COD, 99 percent lignin compounds and 99 percent colour removal, with energy consumption of 1.0kWh/m3. Comparing the evaluated processes, all at the central point of the factorial design matrix, it was observed greater efficiency of the EF in the colour and lignin compounds removal and lower efficiency in COD removal in relation to the conventional Fenton, nevertheless, with greater efficiency in its best overall condition. It was concluded that the EF-process is efficient as a polishing step of this wastewater treatment to remove the remaining organic compounds and true color from the biological process and that the parameter of greatest influence in the EF-process is the current density.
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Estudo da degradação de corante têxtil em matrizes aquosas por meio dos processos oxidativos avançados O3-H2O2/UV e foto-Fenton. / Study on the degradation of a textile dye in aqueous matrices by the oxidative processes O3-H2O2/UV and photo-Fenton.Santana, Caroline Martins 04 December 2009 (has links)
A indústria têxtil gera grandes volumes de efluentes com elevada carga orgânica, forte coloração e toxicidade. Neste trabalho, estuda-se o tratamento de solução aquosa contendo o corante Solophenyl Yellow Arle 154% por meio dos processos O3-H2O2/UV e foto-Fenton, avaliando-se as repostas: remoção de cor em 5 minutos, remoção de cor em 60 minutos, taxa máxima de remoção de cor e remoção de COT em 60 minutos. Os experimentos foram realizados em semibatelada com circulação usando um reator fotoquímico com campo de radiação anular coaxial, constituído de corpo cilíndrico em aço com refletor interno de alumínio para 12 lâmpadas fixadas simetricamente na superfície refletora e um tubo reator em quartzo de 0,7 L, posicionados verticalmente no eixo do refletor. Para o processo O3-H2O2/UV foram utilizadas lâmpadas Phillips TUV (36 W, 254 nm). A corrente gasosa contendo O3 foi introduzida no reator por meio de um difusor. Para o processo foto-Fenton foram utilizadas lâmpadas Sylvania (12 W cada, 300 400 nm) e concentração de Fe(II) de 0,25 mmol/L. Em ambos os processos, solução de peróxido de hidrogênio foi adicionada durante os 30 minutos iniciais de tratamento. As amostras foram analisadas por medidas de carbono orgânico total (COT) e remoção de cor (absorbância medida em 405 nm em espectrofotômetro UV-visível). Em ambos os processos utilizou-se o planejamento experimental Doehlert, definindo os valores mínimo e máximo para cada variável adotada. No caso do processo O3- H2O2/UV (ETAPA I), foram estudados os efeitos da potência elétrica total das lâmpadas (144 432 W), concentração de H2O2 (5 30 mmol/L), concentração inicial de corante (20 100 mg/L), concentração de ozônio (10 40 mg/L) e pH (3 10). No processo foto-Fenton (ETAPA II), estudaram-se os efeitos da potência (160 480 W), concentração de H2O2 (5 30 mmol/L) e concentração inicial de corante (20 100 mg/L). Os resultados da ETAPA I indicaram que o aumento da concentração do corante, em meio ácido, aumenta a remoção de cor em 5 e 60 minutos, sugerindo a eficiência da ação via ozônio molecular sob o grupo cromóforo do corante. Os melhores resultados apresentaram remoção acima de 95% em 5 e 60 minutos de tratamento. Entretanto, para a remoção de COT em 60 minutos o processo não foi eficiente, apresentando resultado máximo de 35,6%. Na ETAPA II obtiveram-se resultados menos satisfatórios para remoção de cor se comparados aos da ETAPA I (56,1% em 5 minutos e 78% em 60 minutos de tratamento), mas melhores em relação à remoção de COT em 60 minutos atigindo 45,1% de remoção. As maiores taxas de remoção de cor foram observadas nos 5 primeiros minutos de tratamento para todos os experimentos. Experimentos complementares realizados em uma terceira etapa (ETAPA III) mostraram que a aplicação do processo O3 seguido do processo foto-Fenton permitiu resultados satisfatórios tanto para remoção de cor (97,2%), quanto para remoção de COT (69,5%). O estudo da ação do processo O3 em modo contínuo e a avaliação econômica preliminar do processo integrado O3 - foto-Fenton sugerem o potencial de aplicação do tratamento integrado a indústrias têxteis. / The textile industry generates large volumes of wastewater with high organic load, strong coloration and toxicity. In this work, the treatment of an aqueous solution containing the dye Solophenyl Yellow Arle 154% was studied by the O3-H2O2/UV and photo-Fenton processes, in order to evaluate the responses color removal after 5 minutes; color removal after 60 minutes; maximum rate of color removal; and TOC removal after 60 minutes. The experiments were carried out in the semi-batch mode with circulation using a photochemical reactor with annular coaxial radiation field, consisting of a cylindrical stainless steel support with an aluminum internal reflector with 12 lamps fixed symmetrically in the internal reflecting surface, and a quartz tube reactor of 0.7 L, positioned vertically along the axis of the reflector. For the O3- H2O2/UV process, Phillips TUV lamps (36 W, 254 nm) were used; the gas stream containing zone was introduced into the reactor through a diffuser. For the photo- Fenton process, Sylvania lamps (12 W each, 300 - 400 nm) and a concentration of Fe (II) of 0.25 mmol/L were used. In both cases, the hydrogen peroxide solution was added in the first 30 minutes of treatment. The samples were analyzed by the measurement of total organic carbon (TOC) and color removal (absorbance measured at 405 nm in a UV-visible spectrophotometer). In both cases the Doehlert experimental design was used, defining the minimum and maximum values of each variable adopted. In the case of O3-H2O2/UV process (PHASE I), the effects of the total electric power of the lamps (144 - 432 W), H2O2 concentration (5 - 30 mmol/L), initial dye concentration (20 - 100 mg/L), ozone concentration (10 - 40 mg/L), and pH (3 - 10) were studied. For the photo-Fenton process, the studied variables were: total electric power of the lamps (160 - 480 W), H2O2 concentration (5 - 30 mmol/L), and initial dye concentration (20 - 100 mg/L). The results of PHASE I indicated that the increase of dye concentration in acidic conditions increases color removal after 5 and 60 minutes, thus suggesting the efficiency of molecular ozone action upon the chromophore group of the dye. The best results showed color removal above 95% after 5 and 60 minutes of treatment. However, for the TOC removal the process was not efficient, with maximum removal after 60 minutes of only 35.6%. In PHASE II less satisfactory results for color removal were obtained in comparison with PHASE I (56.1% after 5 minutes and 78% after 60 minutes of treatment), but with higher TOC removal after 60 minutes, achieving over 45.1%. The highest color removal rates were observed within the first 5 minutes of treatment for all runs. Additional experiments carried out in PHASE III showed that the oxidation by O3 followed by the photo-Fenton process enabled to achieve suitable results for both color (97.2%) and TOC removals (69.5%). The study of the O3 process in the continuous mode and a preliminary economic evaluation suggests a high potential for the use of the integrated O3-photo-Fenton process in textile industries.
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