Monopersulfate in water treatment: Kinetics

Abstract

Se ha evaluado desde un punto de vista teórico la cinética de los sistemas basados en monopersulfatos en la eliminación de posibles contaminantes nocivos. evaluado desde un punto de vista teórico. Se ha propuesto un mecanismo de reacción detallado sustentado en la generación de radicales (principalmente hidroxilo y sulfato), propagación y etapas de terminación. El sistema de ecuaciones diferenciales Se ha resuelto numéricamente el sistema de ecuaciones diferenciales de primer orden derivado. Se ha estudiado el efecto de los principales parámetros influyentes, como concentraciones iniciales de contaminante y peroximonosulfato, generación intermedia, presencia de materia orgánica, y el papel desempeñado por los aniones. La discusión de los resultados simulados se ha llevado a cabo mediante comparación con los datos experimentales encontrados en la literatura. A la vista de los datos teóricos y empíricos, el uso de una cinética simplista de pseudo primer orden. A pesar de considerar un número significativo de de reacciones elementales, la modelización del sistema revela que una fracción elevada de ellas puede despreciarse debido al papel insignificante que desempeñan en el mecanismo. insignificante en el mecanismo. El mecanismo completo se ha comprobado cuando el peroximonosulfato se ha activado por radiación UV, aunque los resultados pueden extrapolarse bastante a otras estrategias de activación. Por último, se ha desarrollado un modelo Por último, se propone un modelo genérico capaz de tener en cuenta el efecto de diversos parámetros. El modelo no detrás del modelo, sin embargo el modelo genérico mejora claramente los resultados obtenidos por cinética simple de primer orden.

The kinetics of monopersulfate based systems in the elimination of potential harmful contaminants has been assessed from a theoretical point of view. A detailed reaction mechanism sustained in the generation of radicals (mainly hydroxyl and sulfate), propagation and termination stages has been proposed. The system of first order differential equations derived has numerically been solved. The effect of main influencing parameters such as contaminant and peroxymonosulfate initial concentrations, intermediate generation, presence of organic matter, role played by anions, has been theoretically obtained. Discussion of simulated results has been accomplished by comparison with experimental data found in the literature. At the sight of the theoretical and empirical data, use of simplistic pseudo first order kinetics is discouraged. Despite considering a significant number of elemental reactions, modelling of the system reveals that a high fraction of them can be neglected due to their insignificant role played in the mechanism. The entire mechanism has been tested when peroxymonosulfate has been activated by UV radiation, although results can be fairly extrapolated to other activation strategies. Finally, a generic model capable of accounting for the effect of a diversity of parameters is proposed. No theoretical background is behind the model, however the generic model clearly improves the results obtained by simple first order kinetics.