Optimalizace provozních reaktorů pro odbourávání organických polutantů ve vodách pomocí metal ftalocyaninů a peroxidu vodíku

Bc. Daniel BŮŽEK

Master's thesis

Optimization of operating reactors for the degradation of organic pollutants in water by metallo phtalocyanines and hydrogen peroxide

Anotácia:

Ftalocyaniny jsou látky většinou využívaná jako barviva a pigmenty. Díky fotodynamickému efektu ftalocyaninů, při kterém po ozáření viditelným světlem ftalocyaniny generují reaktivní singletní kyslík schopný oxidace organických sloučenin. V této práci byla zkoumána oxidace 4-chlorfenolu, anilinu a nitrobenzenu pomocí ftalocyaninů v poloprovozním a provozním reaktoru. Cílem bylo zjistit optimální nastavení reaktorů pro účinnější degradaci zmíněných polutantů. Nejúčinnější degradace byla zjištěna u 4-chlorfenolu, degradace anilinu byla pomalejší a u nitrobenzenu nedocházelo k degradaci. Podobné výsledky byly zjištěny při degradaci anilinu a nitrobenzenu také pro reálně kontaminovanou vodu BorsodChem. Druhá část práce byla zaměřena na optimalizaci reaktoru využívající UV-C osvětlení a H2O2. Bylo zjištěno, že při modelovém znečištění vod se jako optimální jeví koncentrace H2O2 5 ml/l při jednorázovém dávkování H2O2. U kontaminované vody BorsodChem byla nalezena optimální koncentrace H2O2 10 ml/l s jednorázovým přídavkem H2O2.

Abstract:

Phthalocyanine compounds are used expecially for color and pigments. They cause a photodynamic effect during it they generate singlet oxygen after irradiation with visible light. Singlet oxygen is able to oxidize other compounds. Oxidation of 4-chlorophenol, aniline and nitrobenzene in pilot photoreactor and fullscale photoreactor using phthtalocyaines was studied in this work. The aim of this work was to find optimal setting of both reactors fot the most effective degradation of these pollutants. The most effective degradation was observed on 4-chlorophenol and degradation of aniline was very slow and nitrobenzene wasn´t degradated. The same effect was observed in the real polluted water BorsodChem. The second part of this work was target on optimalization of UV-C/H2O2 photoreactor. The best concentration of H2O2 for degradation of aniline and nitrobenzene in model polluted water was observed as 5 ml/l with one-time dosage. The optimal concentration of H2O2 was found 10 ml/l for degradation of pollutants in the water BorsodChen with one-time dosage.

Kľúčové slová

Ftalocyaniny, peroxid vodíku, 4-chlorfenol, anilin, nitrobenzen, fotoreaktor

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 4. 2014

Zverejniť od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Stanislav Hejda

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of the Environment

Master programme / odbor:
Ecology and environmental protection / Waste Management