بررسی فنی- اقتصادی حذف آنتی بیوتیک ریفامپین از محلول آبی با استفاده از فرایند انعقاد الکتریکی

آنتی بیوتیک ها که به طور وسیعی در سراسر جهان تولید و استفاده می شوند، در زمره آلاینده های نوظهور طبقه بندی می شوند. این ترکیبات آلی قابلیت حذف توسط بسیاری از روش های متداول تصفیه را ندارند. تخلیه مستمر فاضلاب های حاوی آنتی بیوتیک به محیط های آبی می تواند منجر به اثرات سوء طولانی مدت بر حیات آبزیان و سلامت انسان شود. ریفامپین پرمصرف ترین آنتی بیوتیک برای درمان بیماری سل است. به همین دلیل حذف آن از آب و فاضلاب اهمیت زیادی دارد. انعقاد الکتریکی یکی از روش های پیشرفته تصفیه است که به طور موثر در حذف ترکیبات پیچیده آلی از جمله داروهای شیمیایی استفاده شده است. این پژوهش با هدف بررسی جنبه های فنی- اقتصادی فرایند انعقاد الکتریکی برای حذف آنتی بیوتیک ریفامپین از محلول های آبی انجام شد. در این پژوهش تاثیر پارامترهای pH اولیه، ولتاژ، سرعت اختلاط، غلظت اولیه ریفامپین، مدت زمان فرایند، فاصله میان الکترودها و شکل و چیدمان الکترودها در داخل راکتور بر کارایی حذف ریفامپین توسط فرایند انعقاد الکتریکی و همچنین بر هزینه عملیاتی فرایند بررسی شد. فرایند انعقاد الکتریکی در یک سیستم ناپیوسته با استفاده از یک راکتور یک لیتری و محلول مصنوعی حاوی ریفامپین به انجام رسید. آزمایش ها توسط روش تک عاملی طراحی شد و از پارامتر آماری انحراف معیار نسبی برای مقایسه شدت اثرگذاری پارامترها بر فرایند و هزینه های آن استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، در شرایط بهینه شامل pH اولیه 5، فاصله الکترودها 1 سانتی متر، ولتاژ 20 ولت، سرعت اختلاط نمونه 200 دور در دقیقه، غلظت اولیه ریفامپین 10 میلی گرم در لیتر، زمان 30 دقیقه و استفاده از الکترودهای مشبک با چیدمان موازی، کارایی حذف آنتی بیوتیک ریفامپین و هزینه های عملیاتی به ترتیب 49/92 درصد و 89 دلار آمریکا به ازای هر کیلوگرم ریفامپین حذف شده به دست آمد. باتوجه به مقدار به دست آمده برای RSD، از میان تمام پارامترهای بررسی شده، مدت زمان فرایند، غلظت اولیه ریفامپین، ولتاژ و pH اولیه موثرترین پارامترها بر کارایی حذف ریفامپین و هزینه عملیاتی بودند. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که فرایند انعقاد الکتریکی، قابلیت زیادی برای حذف آنتی بیوتیک ریفامپین از آب دارد.