Bảng 3.3 minh họa ảnh hưởng của nồng độ CIP ban đầu trên S2O82- được kích hoạt ZVM. Tất cả các phản ứng đều tuân theo phương trình giả bậc nhất. Giá trị kbk của ba hệ AOP đã giảm khi [CIP]0 được tăng từ 1 đến 20 mg/L (3 đến 60 µM) và tuân theo thứ tự CIP/S2O82-/ZVC<CIP/S2O82-/ZVA <CIP/S2O82-/ZVI, tức là 18,8 × 10–3 <23,2
×
10–3 <35,1 × 10–3 phút-1 tương ứng. Hiện tượng này xảy ra do sự dư thừa phân tử CIP có thể chặn bề mặt của các ZVM, ức chế phản ứng oxy hóa khử cần thiết cho sự hình thành
C/ C0 - ln( C/ Co ) 2 8 2 8
các gốc tự do. Về lý thuyết, tổng số gốc hoạt động (SO4*, HO*) không đổi khi liều lượng S2O82- được giữ không đổi trong các điều kiện tương ứng. Kết quả là, tốc độ phản ứng k của quá trình xử lý CIP giảm trong khi tăng nồng độ CIP ban đầu trong thời gian phản ứng [110]. Nhìn chung, ZVI cho thấy khả năng xử lý CIP hiệu quả hơn ZVA và ZVC. Như đã đề cập trong một nghiên cứu trước đây [111], màng oxit bề mặt của ZVA dày hơn ZVI và ZVA và cần thời gian phản ứng lâu hơn. Bokare và Choi 2009 báo cáo rằng ZVA cần thời gian dài 600 phút để khử hoàn toàn 100M 4-chlorophenol ban đầu ở pH 2,5 [112]. Do đó, ZVA yêu cầu các phản ứng bề mặt khó khăn hơn và do đó, khả năng xử lý CIP của CIP/ZVA/ S2O82- thấp hơn so với quá trình CIP/S2O82-/ZVI.
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ CIP ban đầu đến hằng số tốc độ xử lý CIP sử dụng CIP/S2O82-/ZVI, CIP/S O 2-/ZVA và CIP/S2O82-/ZVC. (Đkpư: t=25oC; tỷ lệ mol của CIP/S2O82-/ZVI = 1/75/75 và tỷ lệ mol của cả CIP/S2O82-/ZVA và CIP/S2O82-/ZVC = 1/100/75)
[CIP]0
(µM)
CIP/S2O82-/ZVI CIP/ S2O82-/ZVA CIP/ S2O82-/ZVC kbk ×10-2 (phút-1) R2 kbk ×10-2 (phút-1) R2 kbk ×10-2 (phút-1) R2 60 2,03 0,9912 1,77 0,9943 1,13 0,9975 30 2,98 0,9982 2,19 0,9987 1,5 0,9961 15 3,04 0,9998 2,27 0,993 1,57 0,9916 3 3,51 0,9968 2,32 0,9975 1,88 0,9901