Published January 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Degradation of Odorous 2,4,6-Trichloroanisole in Chlorinated Water by Uv-Led/Chlorination: Kinetics and Influence Factors

Creators

  • 1. Tongji University
  • 2. University of Science and Technology

Description

2,4,6-Trichloroanisole (2,4,6-TCA) has aroused a special concern for their odor problem and potential threats. In this study, the degradation of 2,4,6-TCA by UV/chlorination with different UV light sources was compared, including low-pressure mercury lamp (LPUV, 254 nm) and ultraviolet light-emitting diode (UV-LED, 275 and 285 nm). The maximum removal of 2,4,6-TCA can be achieved by 275 nm UV-LED/chlorination in neutral and alkaline conditions was 80.0%. The reaction, kinetics and water matrix parameters on 2,4,6-TCA degradation were also evaluated. During UV-LED (275 nm)/chlorination, 2,4,6-TCA degradation was mainly caused by direct UV photolysis and indirect hydroxyl radical (HO•) oxidation, while reactive chlorine radicals (RCSs) had a negligible contribution. The second-order rate constant between HO• and 2,4,6-TCA was determined as 3.1×109 M-1s-1. Increasing initial chlorine dosage and decreasing 2,4,6-TCA concentration or pH value significantly promoted 2,4,6-TCA degradation during UV/chlorination process. The presence of natural organic matter (NOM) and bicarbonate (HCO3-) can inhibit 2,4,6-TCA degradation, while chloride ion (Cl-) had a negligible effect. The kinetic model for 2,4,6-TCA degradation was established and validated, and the degradation pathways were proposed based on the identified intermediates. Furthermore, UV-LED (275 nm)/chlorination also exhibited a promising effect on 2,4,6-TCA removal in real water, which can be used to control 2,4,6-TCA pollution and odor problems.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أثار 2،4،6 - ثلاثي كلور الأنيسول (2،4،6 - TCA) قلقًا خاصًا بشأن مشكلة الرائحة والتهديدات المحتملة. في هذه الدراسة، تمت مقارنة تحلل 2،4،6 - TCA بواسطة الأشعة فوق البنفسجية/الكلورة مع مصادر ضوء الأشعة فوق البنفسجية المختلفة، بما في ذلك مصباح الزئبق منخفض الضغط (LPUV، 254 نانومتر) والصمام الثنائي الباعث للضوء فوق البنفسجي (UV - LED، 275 و 285 نانومتر). يمكن تحقيق أقصى إزالة لـ 2،4،6 - TCA بواسطة 275 نانومتر من الأشعة فوق البنفسجية/المعالجة بالكلور في الظروف المحايدة والقلوية بنسبة 80.0 ٪. كما تم تقييم التفاعل والحركية ومعلمات المصفوفة المائية على 2،4،6 - TCA. أثناء الأشعة فوق البنفسجية (275 نانومتر)/المعالجة بالكلور، كان تدهور 2،4،6 - TCA ناتجًا بشكل أساسي عن التحلل الضوئي المباشر للأشعة فوق البنفسجية والأكسدة غير المباشرة لجذور الهيدروكسيل (HO•)، في حين كان لجذور الكلور التفاعلية (RCSs) مساهمة ضئيلة. تم تحديد ثابت المعدل من الدرجة الثانية بين HO• و 2،4،6 - TCA على أنه 3.1×109 M -1s -1. عززت زيادة جرعة الكلور الأولية وتقليل تركيز 2،4،6 - TCA أو قيمة الرقم الهيدروجيني بشكل كبير من تدهور 2،4،6 - TCA أثناء عملية المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية/المعالجة بالكلور. يمكن أن يؤدي وجود المادة العضوية الطبيعية (NOM) والبيكربونات (HCO3 -) إلى تثبيط تحلل 2،4،6 - TCA، في حين أن أيون الكلوريد (Cl -) كان له تأثير ضئيل. تم إنشاء النموذج الحركي لتحلل 2،4،6 - TCA والتحقق من صحته، وتم اقتراح مسارات التحلل بناءً على المواد الوسيطة المحددة. علاوة على ذلك، أظهرت الأشعة فوق البنفسجية (275 نانومتر)/المعالجة بالكلور أيضًا تأثيرًا واعدًا على إزالة 2،4،6 - TCA في الماء الحقيقي، والذي يمكن استخدامه للتحكم في 2،4،6 - TCA التلوث ومشاكل الرائحة.

Translated Description (French)

Le 2,4,6-trichloroanisole (2,4,6-TCA) a suscité une préoccupation particulière pour son problème d'odeur et ses menaces potentielles. Dans cette étude, la dégradation du 2,4,6-TCA par UV/chloration avec différentes sources de lumière UV a été comparée, y compris la lampe à mercure à basse pression (LPUV, 254 nm) et la diode électroluminescente ultraviolette (UV-LED, 275 et 285 nm). L'élimination maximale du 2,4,6-TCA peut être obtenue par 275 nm UV-LED/chloration dans des conditions neutres et alcalines était de 80,0%. La réaction, la cinétique et les paramètres de la matrice aqueuse sur la dégradation du 2,4,6-TCA ont également été évalués. Au cours de la LED UV (275 nm)/chloration, la dégradation du 2,4,6-TCA a été principalement causée par la photolyse UV directe et l'oxydation indirecte des radicaux hydroxyles (HO•), tandis que les radicaux chlorés réactifs (RCS) ont eu une contribution négligeable. La constante de vitesse du deuxième ordre entre HO• et 2,4,6-TCA a été déterminée à 3,1×109 M-1s-1. L'augmentation de la dose initiale de chlore et la diminution de la concentration de 2,4,6-TCA ou de la valeur du pH ont favorisé de manière significative la dégradation du 2,4,6-TCA pendant le processus de UV/chloration. La présence de matière organique naturelle (MON) et de bicarbonate (HCO3-) peut inhiber la dégradation du 2,4,6-TCA, tandis que l'ion chlorure (Cl-) a eu un effet négligeable. Le modèle cinétique de dégradation du 2,4,6-TCA a été établi et validé, et les voies de dégradation ont été proposées en fonction des intermédiaires identifiés. En outre, la LED UV (275 nm)/chloration a également montré un effet prometteur sur l'élimination du 2,4,6-TCA dans l'eau réelle, qui peut être utilisée pour contrôler la pollution par le 2,4,6-TCA et les problèmes d'odeurs.

Translated Description (Spanish)

El 2,4,6-tricloroanisol (2,4,6-TCA) ha despertado una especial preocupación por su problema de olor y posibles amenazas. En este estudio, se comparó la degradación de 2,4,6-TCA por UV/cloración con diferentes fuentes de luz UV, incluida la lámpara de mercurio de baja presión (LPUV, 254 nm) y el diodo emisor de luz ultravioleta (UV-LED, 275 y 285 nm). La eliminación máxima de 2,4,6-TCA se puede lograr mediante 275 nm UV-LED/cloración en condiciones neutras y alcalinas fue del 80,0%. También se evaluaron los parámetros de reacción, cinética y matriz de agua en la degradación de 2,4,6-TCA. Durante la cloración con UV-LED (275 nm), la degradación del 2,4,6-TCA fue causada principalmente por la fotólisis UV directa y la oxidación indirecta del radical hidroxilo (HO•), mientras que los radicales de cloro reactivo (RCS) tuvieron una contribución insignificante. La constante de velocidad de segundo orden entre HO• y 2,4,6-TCA se determinó como 3.1×109 M-1s-1. Aumentar la dosis inicial de cloro y disminuir la concentración de 2,4,6-TCA o el valor de pH promovió significativamente la degradación de 2,4,6-TCA durante el proceso de UV/cloración. La presencia de materia orgánica natural (NOM) y bicarbonato (HCO3-) puede inhibir la degradación del 2,4,6-TCA, mientras que el ion cloruro (Cl-) tuvo un efecto insignificante. Se estableció y validó el modelo cinético para la degradación de 2,4,6-TCA, y se propusieron las vías de degradación en función de los intermedios identificados. Además, los UV-LED (275 nm)/cloración también mostraron un efecto prometedor en la eliminación de 2,4,6-TCA en agua real, que se puede utilizar para controlar la contaminación por 2,4,6-TCA y los problemas de olor.

Files

latest.pdf.pdf

Files (1.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:3a5b8c161318e3e457c129e3a37c2cdf
1.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحلل الرائحة 2،4،6 - ثلاثي كلور الأنيزول في المياه المعالجة بالكلور بواسطة الأشعة فوق البنفسجية/المعالجة بالكلور: الحركية وعوامل التأثير
Translated title (French)
Dégradation du 2,4,6-trichloroanisole odorant dans l'eau chlorée par voie UV/chloration : cinétique et facteurs d'influence
Translated title (Spanish)
Degradación de 2,4,6-tricloroanisol oloroso en agua clorada por UV-Led/cloración: cinética y factores de influencia

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4289546583
DOI
10.2139/ssrn.4179202

Is supplement to
https://openalex.org/W2899084033 (Other)
https://openalex.org/W3025080767 (Other)
https://openalex.org/W2351710596 (Other)
https://openalex.org/W1992151770 (Other)
https://openalex.org/W2081150133 (Other)
https://openalex.org/W2951855440 (Other)
https://openalex.org/W2058778370 (Other)
https://openalex.org/W2321050307 (Other)
https://openalex.org/W2088431388 (Other)
https://openalex.org/W2951341484 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Yemen

References

  • https://openalex.org/W212416698
  • https://openalex.org/W335373338
  • https://openalex.org/W1521665050
  • https://openalex.org/W1558380324
  • https://openalex.org/W1926950498
  • https://openalex.org/W1965431138
  • https://openalex.org/W1989474647
  • https://openalex.org/W1996508523
  • https://openalex.org/W2013646467
  • https://openalex.org/W2018019705
  • https://openalex.org/W2020463328
  • https://openalex.org/W2020977777
  • https://openalex.org/W2032928191
  • https://openalex.org/W2034007969
  • https://openalex.org/W2037717317
  • https://openalex.org/W2041294340
  • https://openalex.org/W2045753087
  • https://openalex.org/W2054140050
  • https://openalex.org/W2062658304
  • https://openalex.org/W2073580313
  • https://openalex.org/W2075785118
  • https://openalex.org/W2085306542
  • https://openalex.org/W2145684457
  • https://openalex.org/W2298645391
  • https://openalex.org/W2318792504
  • https://openalex.org/W2321780955
  • https://openalex.org/W2333946702
  • https://openalex.org/W2341044632
  • https://openalex.org/W2469243470
  • https://openalex.org/W2516150423
  • https://openalex.org/W2616778505
  • https://openalex.org/W2623568813
  • https://openalex.org/W2747065802
  • https://openalex.org/W2769149316
  • https://openalex.org/W2770489399
  • https://openalex.org/W2771705575
  • https://openalex.org/W2799407513
  • https://openalex.org/W2804345472
  • https://openalex.org/W2808140059
  • https://openalex.org/W2888876565
  • https://openalex.org/W2900718196
  • https://openalex.org/W2903401889
  • https://openalex.org/W2912402349
  • https://openalex.org/W2916749016
  • https://openalex.org/W2944145331
  • https://openalex.org/W2945981602
  • https://openalex.org/W2946797204
  • https://openalex.org/W2972372959
  • https://openalex.org/W2980488407
  • https://openalex.org/W2984170010
  • https://openalex.org/W3006643577
  • https://openalex.org/W3010069639
  • https://openalex.org/W3012960410
  • https://openalex.org/W3034612098
  • https://openalex.org/W3040482711
  • https://openalex.org/W3044879261
  • https://openalex.org/W3045375626
  • https://openalex.org/W3048679172
  • https://openalex.org/W3095589014
  • https://openalex.org/W3143185313
  • https://openalex.org/W3194885863