Formation of nitrates in water in presence of formate and oxalate treated with pulsed corona discharge (PCD)
Kultanen, Maiju (2015)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201502181648
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201502181648
Tiivistelmä
Tavallisten hapetusmenetelmien sijasta kehittyneitä hapetusmenetelmiä (AOP) on kehitetty yhä enemmän, jotta hapetusprosessista tulisi kannattavampi, tehokkaampi, ympäristöystävällisempi ja sitä voitaisiin hyödyntää laajalti eri paikoissa. Uusi teknologia, joka käyttää otsonia ja hydroksyyliradikaalia sähköimpulssien kanssa, on yksi mahdollinen tehokkaampi vedenkäsittelymentelmä. Kyseistä menetelmää kutsutaa pulsed corona discharge (PCD) -menetelmäksi, joka käyttää prosessissa muodostuvia otsonia ja hydroksyyliradikaalia hapettavina tekijöinä.
Tässä työssä tutkittiin nitraatin muodostumista vedessä, kun vettä käsiteltiin PCD-laitteessa ja, kun oksalaatti- ja formaatti-ioneja oli sekoittuneina veteen. Nitraatteja muodostuu PCD–laitteessa veteen, kun ilman typpi reagoi hapettimina toimivien otsonin ja hydroksyyliradikaalin kanssa. Aiemmissa tutkimuksissa nitraatin muodostumisen on todistettu parantuvan, kun karboksyylihapot muurahais- ja oksaalihappo ovat sekoittuneina veteen. Tässä tutkimuksessa tarkoituksena oli tutkia, miten formaatti- ja oksalaatti-ionien, joiden pitoisuudet olivat 0 ppm, 50 ppm ja 100 ppm, läsnäolo vedessä vaikuttaa nitraatin muodostumiseen. PCD-kokeista saadut näytteet analysoitiin ionikromatografilla.
Kyseisessä tutkimuksessa nitraatin muodostuminen oli samansuuruista jokaisessa kokeessa hapetusajan kasvaessa samalla, kun otettujen näytteiden pH-arvot laskivat. Tuloksena voitiin pitää sitä, ettei formaatti- tai oksalaatti-ioneilla ollut vaikutusta nitraatti-ionien muodostumiseen. Instead of using common oxidation in wastewater treatment advanced oxidation processes (AOPs) have been developed for making the oxidation more cost-effective, environmentally friendly and useful in different places. New technology using ozone and hydroxyl radicals with electric discharges is one possible way to improve water treatment. This specific method is called pulsed porona discharge (PCD) and it utilizes formation of ozone and hydroxyl radicals to oxidize compounds in water.
In this study formation of nitrate in water in the presence of oxalate and formate when the water is treated with PCD was examined. Nitrates are formed in PCD when the nitrogen from air reacts with ozone and hydroxyl radicals. In previous studies carboxyl acids, formic and oxalic acids, have been discovered to have enhancing influence in formation of nitrates. In this study formation of nitrate was examined using low concentrations of 0, 50 and 100 ppm of formic and oxalic acid. Samples from PCD experiments were analyzed using ion chromatograph.
As result formation of nitrate remained the same in every experiment when oxidation time was increased and at the same time when pH of samples was decreased. As conclusion in these conditions formate and oxalate did not have significant effect on the formation of nitrate.
Tässä työssä tutkittiin nitraatin muodostumista vedessä, kun vettä käsiteltiin PCD-laitteessa ja, kun oksalaatti- ja formaatti-ioneja oli sekoittuneina veteen. Nitraatteja muodostuu PCD–laitteessa veteen, kun ilman typpi reagoi hapettimina toimivien otsonin ja hydroksyyliradikaalin kanssa. Aiemmissa tutkimuksissa nitraatin muodostumisen on todistettu parantuvan, kun karboksyylihapot muurahais- ja oksaalihappo ovat sekoittuneina veteen. Tässä tutkimuksessa tarkoituksena oli tutkia, miten formaatti- ja oksalaatti-ionien, joiden pitoisuudet olivat 0 ppm, 50 ppm ja 100 ppm, läsnäolo vedessä vaikuttaa nitraatin muodostumiseen. PCD-kokeista saadut näytteet analysoitiin ionikromatografilla.
Kyseisessä tutkimuksessa nitraatin muodostuminen oli samansuuruista jokaisessa kokeessa hapetusajan kasvaessa samalla, kun otettujen näytteiden pH-arvot laskivat. Tuloksena voitiin pitää sitä, ettei formaatti- tai oksalaatti-ioneilla ollut vaikutusta nitraatti-ionien muodostumiseen.
In this study formation of nitrate in water in the presence of oxalate and formate when the water is treated with PCD was examined. Nitrates are formed in PCD when the nitrogen from air reacts with ozone and hydroxyl radicals. In previous studies carboxyl acids, formic and oxalic acids, have been discovered to have enhancing influence in formation of nitrates. In this study formation of nitrate was examined using low concentrations of 0, 50 and 100 ppm of formic and oxalic acid. Samples from PCD experiments were analyzed using ion chromatograph.
As result formation of nitrate remained the same in every experiment when oxidation time was increased and at the same time when pH of samples was decreased. As conclusion in these conditions formate and oxalate did not have significant effect on the formation of nitrate.