Aplicación de los procesos de oxidación avanzada O3, H2O2, UV en la degradación del colorante azul ácido 9

Abstract

Recalcitrant, coloring, and/or toxic organic compounds present in wastewater require special treatments for their degradation. In advanced oxidation processes the main objectives are: to oxidize organic compounds and carry out a chemical transformation of the contaminants until they are completely mineralized, as CO2 and H2O. Photolysis is the breaking of chemical bonds by radiant energy; In the UV/oxidation processes, OH• radicals are generated from photolysis, using UV radiation and conventional oxidants, such as: H2O2 and O3. The efficiency of these techniques is largely due to the participation of the hydroxyl radical, which provides thermodynamically favorable processes and higher oxidation rates compared to other oxidation methods. Ozonation has applications for water purification and wastewater purification, these processes are carried out using diffusers that produce a large number of small bubbles, to increase the contact between the gas and the liquid phase. The design of a packed reaction system can improve the contact between both phases. The ½-order and 1st-order kinetic equations were applied in this study to evaluate the degradation kinetics of acid blue 9 (AA9) dye. The results show a good fit with the experimental data obtained for this dye, in addition to, the kinetic data, resulting from the individual degradations, which were used to evaluate the interaction of the different methods and systems used. Regarding direct ozonation, it was shown that in a packed reaction system, the result is a better process in terms of the degradation ratio of the acid blue 9 (AA9) component as a function of time, compared to other methods.

Los compuestos orgánicos recalcitrantes, colorantes y/o tóxicos presentes en aguas residuales requieren de tratamientos especiales para su degradación. En Los procesos de oxidación avanzada los objetivos principales son: oxidar compuestos orgánicos y llevar a cabo una transformación química de los contaminantes hasta su mineralización completa, es decir la generación CO2 y H2O. La fotólisis es la ruptura de enlaces químicos por causa de energía radiante; en los procesos UV/oxidación, se generan radicales OH• a partir de fotólisis, utilizando radiación UV y oxidantes convencionales tales como: peróxido de H2O2 y O3. La eficiencia de estas técnicas se debe en gran medida, a la participación del radical hidroxilo, que proporciona procesos termodinámicamente favorables y velocidades de oxidación superiores comparados a otros métodos de oxidación. La ozonización es utilizada para la potabilización de aguas y depuración de aguas residuales, estos procesos se llevan a cabo utilizando difusores que producen gran cantidad de pequeñas burbujas, con la finalidad de aumentar el contacto entre el gas y la fase líquida. El diseño de un sistema de reacción empacado puede mejorar el contacto entre ambas fases. Las ecuaciones cinéticas de ½ orden y 1er orden, fueron aplicadas en este estudio para evaluar la cinética de degradación del colorante azul ácido 9 (AA9). Los resultados muestran un buen ajuste con los datos experimentales obtenidos para este colorante, además los datos cinéticos, resultado de las degradaciones individuales, fueron utilizados para evaluar la interacción de los distintos métodos y sistemas utilizados. En cuanto a la ozonización directa, se observó que, en un sistema de reacción empacado, el resultado es un proceso con mayor efectividad en cuanto a la relación de degradación del componente azul ácido 9 (AA9) en función del tiempo, comparado con otros métodos.