BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  22,850,304
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

87

Kỹ thuật môi trường và địa chất, địa kỹ thuật

Phan Quí Trà, Nguyễn Thành Đồng, Phạm Tuấn Linh(1), Đặng Thị Lan Hương, Nguyễn Viết Hoàng, Nguyễn Thị Thu Trang

Nghiên cứu sự phân hủy norfloxacin bởi quá trình ôxy hóa tiên tiến sử dụng UV/TiO2/H2O2 trong thiết bị phản ứng loại ống

Study of norfloxacin degradation by advanced oxidation process using UV/TiO2/H2O2 in an annular reactor

Khoa học & công nghệ Việt Nam

2023

06B

37 - 41

1859-4794

Động học, Ôxy hóa tiên tiến, Quang xúc tác, Thiết bị phản ứng, Phân hủy norfloxacin

Advanced oxidation process, Annular reactor, Kinetic, Photocatalytic

Norfloxacin (NFX) thường được tìm thấy trong nước thải sinh hoạt, nhà máy xử lý nước thải, nước thải bệnh viện và nước mặt. Điều này có thể gây ra sự mất cân bằng sinh thái. Hơn nữa, các phương pháp xử lý sinh học thông thường (kể cả công nghệ màng lọc MBR) không khả thi để loại bỏ NFX. Trong nghiên cứu này, sự phân hủy NFX bởi quá trình ôxy hóa tiên tiến (AOPs) sử dụng các tác nhân UV/TiO2 và H2O2 trong thiết bị phản ứng loại ống ở quy mô phòng thí nghiệm đã được thực hiện. Các phản ứng phân hủy NFX có thể được biểu thị bởi mô hình động học Langmuir - Hinshelwood. Ảnh hưởng của các yếu tố: nồng độ TiO2 và H2O2, mật độ chiếu xạ UV và chế độ thủy động (tức chuẩn số Reynolds - Re) đến hằng số tốc độ phản ứng biểu kiến (kapp) đã được đánh giá. Kết quả cho thấy, quá trình AOPs sử dụng tác nhân kết hợp UV/TiO2/H2O2 ở các điều kiện phản ứng: nồng độ TiO2 và H2O2 tương ứng là 0,2 g/l và 0,0492 mol/l; mật độ chiếu xạ UV là 225 W/m2 và chuẩn số Re là 6700 cho hằng số tốc độ phản ứng phân hủy NFX đạt 0,052 phút-1.

Norfloxacin (NFX) residual was frequently found in domestic wastewater, sewage treatment plants, hospital wastewater, and surface water like lakes and rivers. This threatens the ecological balance of the environment. Moreover, normal biological treatment methods (including membrane bioreactor - MBR) are not feasible for the removal of NFX. In this study, the degradation of NFX through advanced oxidation processes (AOPs) utilising UV/TiO2 and H2O2 as reagents in a laboratory-scale tubular reactor system was conducted. The degradation reactions of NFX could be represented by the Langmuir-Hinshelwood kinetic model. The influence of factors, including TiO2 and H2O2 concentrations, UV irradiation intensity, and hydrodynamic conditions (specifically, Reynolds number), on the apparent reaction rate constant (kapp) was evaluated. The results demonstrated that the advanced oxidation process employing the combined reagents of UV/TiO2/H2O2 under the following reaction conditions: TiO2 and H2O2 concentrations of 0.2 g/l and 0.0492 mol/l, UV irradiation intensity of 225 W/m2, and Reynolds number of 6700, achieved an apparent degradation reaction rate constant for NFX of 0.052 min-1.

TTKHCNQG, CVv 8

Xem toàn văn
  • [1] T. Liu; X. Li; X. Yuan (2016), Enhanced visible-light photocatalytic activity of a TiO2 hydrosol assisted by H2O2 : Surface complexation and kinetic modeling.,Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 414, pp.122-129.
  • [2] Q. Zhang; C. Li; T. Li (2013), Rapid photocatalytic decolorization of methylene blue using high photon flux UV/TiO2/H2O2 process.,Chemical Engineering Journal, 217, pp.407-413.
  • [3] J. Kumar; A. Bansa (2012), CFD modeling of hydrodynamics and mass transfer of Rhodamine B in annular reactor.,Heat Mass Transfer, 48, pp.2069-2077.
  • [4] J.M. Hermann (2005), Heterogeneous photocatalysis: State of the art and present applications in honor of Pr. R.L. Burwell Jr. (1912-2003) - Former Head of Ipatieff Laboratories, Northwestern University, Evanston (Ill).,Topics in Catalysi, 34, pp.49-65.
  • [5] X. Chen; J. Wang (2020), Degradation of norfloxacin in aqueous solution by ionizing irradiation: Kinetics, pathway and biological toxicity.,Chemical Engineering Journal, 395(1), DOI: 10.1016/j.cej.2020.125095.
  • [6] S. Corbel; N. Becheikh; T.R. Carmes (2014), Mass transfer measurements and modeling in a microchannel photocatalytic reactor.,Chemical Engineering Research and Design, 92(4), pp.657-662.
  • [7] P.D. Chinh; P.M. Cuong; L.P Thanh (2021), Optimization of opeation parameters for methylene blue degradation by UV/TiO2/H2O2 process in an annular reactor.,Vietnam Journal of Catalysis and Adsorption, 10(1), pp.40-47.
  • [8] O. Autin; J. Hart; P. Jarvis (2013), Comparison of UV/TiO2 and UV/H2O2 processes in an annular photoreactor for removal of micropollutants: Influence of water parameters on metaldehyde removal, quantum yields and energy consumption.,Applied Catalysis B: Environmental, 138-139, pp.268-275.
  • [9] N.T.T Trang; T.Q. Vinh; H.V Giang (2020), Removal of Norfloxacin by TiO2 -SBA 15 photocatalyst.,Vietnam Journal of Science and Technology, 58(3A), pp.13-19, DOI: 10.15625/2525-2518/58/3A/14229.
  • [10] G. Shankaraiah; S. Poodari; S. Vidyavathic (2016), Degradation of antibiotic norfloxacin in aqueous solution using advanced oxidation processes (AOPs) - A comparative study.,Desalination and Water Treatment, 57, pp.27804-27815.
  • [11] D.H. Anh; P.N. Ha; N.H. Tung (2008), Occurrence, fate and antibiotic resistance of fluoroquinolone antibacterials in hospital wastewaters in Hanoi, Vietnam.,Chemosphere, 72(6), pp.968-973.
  • [12] E. Bizani; K. Fytianos; I. Poulios (2006), Photocatalytic decolorization and degradation of dye solutions and wastewaters in the presence of titanium dioxide.,Journal of Hazardous Materials, 136(1), pp.85-94.
  • [13] N. Mahamuni; Y. Adewuyi (2010), Advanced oxidation processes (AOPs) involving ultrasound for wastewater treatment: A review with emphasis on cost estimation.,Ultrasonics Sonochemistry, 17(6), pp.990-1003.
  • [14] R.C. Maclean; A.S. Millan (2019), The evolution of antibiotic resistance clinically relevant evolution studies are needed to help fight the spread of antibiotic resistance.,Science, 365(6458), pp.1082-1083.
  • [15] M.H. Fontela; M.T. Galceran; F. Ventura (2010), Fast liquid chromatography-quadrupole-linear ion trap mass spectrometry for the analysis of pharmaceuticals and hormones in water resources.,Journal of Chromatography A, 1217(25), pp.4212-4222.