)
S2O82- đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra các gốc trong quá trình oxy hóa S2O82- được kích hoạt ZVM. Ảnh hưởng của nồng độ S2O82- đến sự phân hủy CIP được phân tích theo các tỷ lệ mol khác nhau của CIP/ S2O82- (mol/mol) (tức là 1/15, 1/25, 1/50, 1/75 và 1/100) với kết quả hiển thị trong hình 3.8-3.10. Đối với bất kỳ tỷ lệ CIP/ S2O82- nào, việc giảm nồng độ CIP tuân theo phương trình động học giả bậc một. Tốc độ
xử lý kháng sinh CIP tăng lên khi nồng độ của S2O82- tăng lên. kbk đối với ZVI/S2O82-, ZVA/S2O82- và ZVC/S2O82- tăng và đạt giá trị cao nhất tương ứng là khoảng 29,8 × 10– 3; 21,9 × 10–3 và 15,0 × 10–3 phút-1,tương ứng với tỷ lệ CIP/S2O82- (mol/mol) là 1/75. Tuy nhiên, khi tỷ lệ CIP/S2O82-
tiếp tục tăng lên 1/100 (mol/ mol), các kbk tương ứng giảm xuống 27,4 × 10–3; 20,7 × 10–3 và 14 × 10–3 phút-1 đối với ZVI/S2O82-, ZVA/S2O82-và ZVC/S2O82-, tương ứng. Hiện tượng này có thể được giải thích bằng phản ứng giữa S2O82– và SO4*- (3.16) [108] và sự tái liên kết giữa hai gốc tự do SO4*-
(3.17) [109]. Nó dẫn đến giảm hiệu quả của quá trình oxy hóa CIP.
S2O82– + SO4*– → S2O8*– + SO42– SO4*–
+ SO4*–
→ S2O82–
Bảng 3.2 thể hiện nồng độ S2O82- còn lại ở 60 phút sau phản ứng. Nhìn chung, nồng độ S2O82- còn lại (tức là sau khi xử lý) với quá trình CIP/S2O82-/ZVC là cao nhất đối với tất cả các tỷ lệ CIP/S2O82- (từ 1/15 đến 1/100 ở 0,45 μM đến 1487,5 μM trong số cả ba lần oxy hóa S2O82- được kích hoạt ZVM. Hơn nữa, phần trăm tiêu thụ S2O82- ở điều kiện tối ưu giảm theo thứ tự CIP/S2O82-/ZVI> CIP/S2O82-/ZVA> CIP/S2O82-/ZVC với các giá trị tương ứng là 97,58%; 77,53% và 74,89%. Nguyên nhân, hệ CIP/S2O82-/ZVI tiêu thụ S2O82- cao nhất được giải thích ngoài khả năng hoạt hóa của ZVI cao nhất còn có phản ứng 3.16 tái kết hợp giữa S2O82– và SO4*-. Vì vậy, hiệu quả phân hủy CIP của hệ AOP CIP/S2O82-/ZVI là cao nhất trong số ba quá trình được xem xét với hằng số tốc độ phản ứng là 29,8 × 10–3 phút-1. So sánh với nghiên cứu trước của Laura và cs 2017, chỉ 95% CIP được xử lý bằng trong vòng 15 phút với hệ số k = 8,4 × 10−7 mol L−1s−1, khả năng xử lý CIP bằng hệ AOP CIP/S2O82-/ZVI trong nghiên cứu này là hiệu quả hơn.
53 0 C /C 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 [CIP] /[S 0 1/0 1/50 0.0 0
Hình 3.9. Ảnh hưởng của nồng độ S2O82- ban đầu đến quá trình xử lý CIP bởi hệ
CIP/ S2O82-/ZVI (a) Sự suy giảm nồng độ CIP bằng CIP/ S2O82-/ZVI, (b) Sự phụ thuộc –ln(C/Co) và t của CIP khi thay đổi tỷ lệ mol CIP/S2O82- (Đkpư: [CIP]0 = 30 µM;
t=25oC; tỷ lệ mol của CIP/ZVI = 1/75; t=25oC)
0
C
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nồng độ S2O82-
ban đầu đến quá trình xử lý CIP bởi hệ CIP/ S2O82-/ZVA (a) Sự phân hủy CIP bằng CIP/ S2O82-/ZVA, (b) Sự phụ thuộc –
ln(C/Co) và t của CIP khi thay đổi tỷ lệ mol CIP/S2O82-
(Đkpư: [CIP]0 = 30 µM; t=25oC; tỷ lệ mol của CIP/ZVA = 1/100; t=25oC)
54 0 C /C 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0 Hình 3.11. Ảnh hưởng của nồng độ S2O82-
ban đầu đến quá trình xử lý CIP bởi hệ CIP/ S2O82-
/ZVC. (a) Sự phân hủy CIP bằng CIP/ S2O82-
/ZVC, (b) Sự phụ thuộc –ln(C/Co) và t của CIP khi thay đổi tỷ lệ mol CIP/S2O82-
(Đkpư: [CIP]0 = 30 µM; t=25oC; tỷ lệ mol của CIP/ZVC = 1/100; t=25oC)
Bảng 3.2 Phần trăm (%) persulfate được tiêu thụ khi xử lý CIP bằng các hệ AOP
CIP/S2O82-/ZVI, CIP/S2O82-/ZVA và CIP/S2O82-/ZVC khi thay đổi nồng độ chất oxy hóa S2O82- [CIP]/[S2O82- ] 1/15 1/25 1/50 1/75 1/100