Article

 

Treatment of Textile Industrial Dyes by Simple Ozonation with Water Recirculation

 

Tatyana Poznyak, ¹ Pablo Colindres¹ and Isaac Chairez²

 

¹ Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas. Instituto Politécnico Nacional. Edificio 7, UPALM, Zacatenco CP. 07738, México, D.F. E-mail: tpoznyak@mail.ru, tpoznyak@ipn.mx

² Departamento de Control Automático. CINVESTAV-Instituto Politécnico Nacional, Av. Instituto Politécnico Nacional, Col. San Pedro Zacatenco, C.P. 07360, México D.F., jchairez@ctrl.cinvestav.mx

 

Recibido el 22 de agosto de 2006
Aceptado el 23 de febrero de 2007

 

Abstract

In this study, three textile dyes are destroyed by ozone in water solution. These dyes were selected because of their complex chemical structure and extended application in textile industry. Decomposition of dyes by simple ozonation was observed at the initial pH of the aqueous colorants solutions UV-VIS analysis was used for preliminary control of the degree of decomposition. HPLC analysis was used to identify intermediates and final products formed during ozonation. It was shown that color disappears completely for all dyes after 1.5 - 2 min of ozonation. The pre-ozonated water was used for the preparation of colorant solutions until 8 times. The dyeing quality (using pretreated solutions) was determined by the standard AATCC method. In the water pre-ozonation byproducts accumulation was observed, but their presence in the solution did not affect the color quality. The ozonation of dyes solutions has not any influence on the coloration quality in 6 times water recirculation for DR28 and BG4, and in 8 times water recirculation for RB5. After several times of water recirculation ozonation procedure was conducted during 20 min to destroy intermediates. Dyes are completely destroyed in ozonation with the formation of final products (malonic and oxalic acids).

Keywords: Dyes decomposition, simple ozonation, water recirculation.

 

Resumen

En este estudio, tres soluciones acuosas diferentes de colorantes textiles son tratadas con ozono. La selección de los colorantes fue realizada debido a su estructura química y a su aplicación en la industria textil. La descomposición de los colorantes por ozonación simple fue observada en las soluciones en agua correspondientes El análisis UV-VIS fue el método preliminar para controlar el grado de descomposición del colorante. Se empleó HPLC para identificar los intermediarios y los productos finales formados durante la ozonación. Se observó la desaparición del color para todos los colorantes después de 1.5-2 min de ozonación. El agua ozonada fue utilizada para la preparación de colorantes hasta en 8 ocasiones. La calidad del proceso de tintura a partir de la solución pre-tratada fue determinada por el método estándar AATCC. La presencia de algunos subproductos de rápida formación se observó en las muestras, sin embargo, esta no afectó la calidad final del agua. El tiempo reducido de ozonación sobre los colorantes no tiene influencia en el proceso de coloración del RD28 y del VB4 hasta en 6 recirculaciones, mientras que en el caso del NR5 el proceso se pudo repetir hasta en 8 ocasiones. La etapa final del tratamiento por ozonación consistió en la realización de una reacción entre la mezcla, obtenida después de las recirculaciones y ozono durante 20 min. Los colorantes fueron totalmente eliminados y se presentó la acumulación de dos productos finales de baja toxicidad (ácido oxálico y malónico.

Palabras Clave: Descomposición de colorantes, ozonación simple, recirculación de agua ozonada.

 

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Acknowledgements

The authors thank the Department of Graduate Study and Investigation of the National Polytechnic Institute of Mexico for support to this investigation (Project # 20050234).

 

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