Disinfection and oxidation of Paşaköy advanced biological treatment plant effluent by advanced oxidation techniques

ÖZET İLERİ OKSİDASYON YÖNTEMLERİ İLE PAŞAKÖY İLERİ BİYOLOJİK ATIKSU ARITMA TESİSİ ÇIKIŞ SUYUNUN DEZENFEKSİYONU VE OKSİDASYONU Ozon güçlü bir oksidant ve dezenfektandır. Bununla birlikte ozon, organik maddeler ile doğrudan reaksiyona girerken oldukça seçicidir. Bunun nedeni ozonun elektron indirgeyen gruplar ve tek bağlı bileşiklerin yerine kullanılan aromatiklerle reaksiyonunun düşük olmasıdır. Bu yüzden, hidroksil radikallerin (OH.) oluşmasını sağlayan ileri oksidasyon teknikleri ozon oksidasyonunun sınırlamalarının üstesinden gelebilmek için pek çok çalışmaya konu olmuştur. İleri oksidasyon yöntemleri, ozon oksidasyonunda OH. üretimi için etkili tekniklerdir. Bazı çalışmalar ileri oksidasyon yöntemlerinin bazı organiklerin parçalanmasında ozondan daha etkili olduklarını, su ve atıksu arıtımında önemli role sahip olduklarını göstermiştir. Bu bağlamda bu çalışmanın amacı ozon oksidasyonu ile ozon/hidrojen peroksit ve ozon/UV gibi ozona dayalı ileri oksidasyon yöntemlerinin organik kirleticilerin giderilmesi ve dezenfeksiyon üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesidir. Paşaköy Atıksu Arıtma Tesisi çıkış suyu numuneleri farklı dozajlarda ozon, ozon/hidrojen peroksit ve ozon/UV ile arıtılmıştır. Toplam organik karbon (TOK), kimyasal oksidasyon ihtiyacı (KOİ), biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOİ5) ve UV254 parametreleri analiz edilmiştir. Oksidasyon yöntemlerinin dezenfeksiyon açısından verimliliği toplam koliform bakterileri izlenerek tespit edilmiştir. Ozon/hidrojen peroksit yöntemi Paşaköy Atıksu Arıtma Tesisindeki organikleri gidermede en iyi verimliliği gösterirken, ozon/UV yöntemi 30 mg/L ozon konsantrasyonu ve 30 mWs/cm2 UV dozajı ile dezenfeksiyon anlamında iyi bir giderim sağladığı bulunmuştur. ABSTRACTDISINFECTION AND OXIDATION OF PAŞAKÖY ADVANCED BIOLOGICAL TREATMENT PLANT EFFLUENT BY ADVANCED OXIDATION TECHNIQUESOzone is a strong oxidant and disinfectant. In actual practice, however, the direct reaction of ozone is quite selective in organic oxidation. This is because ozone has a very low reactivity toward aromatics substituted with electron-withdrawing groups and compounds with single bond. Therefore, the advanced oxidation techniques involving the generation of hydroxyl radicals (OH.) have become the subject of numerous studies to overcome the limitation of ozone oxidation. The advanced oxidation processes are effective techniques to enhance OH. generation in ozone oxidation. Some studies have shown that the processes are more effective for the destruction of some organic compounds than ozonation alone and that these processes have significant potential as a water and wastewater treatment method. In this context, the objective of this study was to evaluate the effect of ozone oxidation alone and ozone based advanced oxidation techniques, ozone/hydrogen peroxide and ozone/UV, on the removal of organic pollutants and disinfection. Paşaköy Wastewater Treatment Plant (WWTP) effluent samples were treated by ozone, ozone/hydrogen peroxide and ozone/UV at different dosages. Parameters that are total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD5), UV254 absorbance were analyzed. The disinfection efficiency of the oxidation processes was monitored by measuring total coliforms. It was found that while the ozone/hydrogen process of the tested processes showed the highest efficiency for removing the organics in the Paşaköy WWTP effluent, the ozone/UV process showed good efficiency in terms of disinfection with 30 mg/L applied ozone concentration and 30 mWs/cm2 UV dose, respectively