جمال مهرعلی پور
-
زمینه و هدف
امروزه تامین آب آشامیدنی با کیفیت دغدغه اصلی مراجع ذی صلاح است. آب آشامیدنی در کنار کمیت مناسب، باید دارای خصوصیات فیزیکوشیمیایی و میکروبی استاندارد باشد. یون های نیترات و نیتریت به دلیل ایجاد عوارض سوء زیست محیطی و بهداشتی دارای اهمیت ویژه ای می باشند. هدف از این مطالعه تعیین غلظت یون های مذکور در آب آشامیدنی شهر اوز و انجام محاسبات مربوط به ارزیابی ریسک خطر سلامتی بود.
روش کاردر این مطالعه پنج نقطه انتخاب شد و طی فواصل زمانی، 50 نمونه (10 نمونه از هر نقطه) برداشت شد. پس از انتقال نمونه ها به آزمایشگاه شیمی محیط، غلظت یون های نیترات و نیتریت بر اساس دستورالعمل ارایه شده توسط شرکت HACH با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر (DR6000) تعیین شد.
یافته هاغلظت یون های نیترات و نیتریت در تمامی نقاط شبکه، پایین تر از حد استاندارد تعیین شده توسط سازمان بهداشت جهانی بود. بالاترین و پایین ترین غلظت یون های نیترات و نیتریت به ترتیب در محل نمونه برداری رستوران پاتریس (04/1 و 021/0 میلی گرم در لیتر) و شرکت آبفا (8/0 و 0162/0 میلی گرم در لیتر) بدست آمد. همچنین ارزیابی خطر بر اساس محدوده ی سنی نوزادان، کودکان و بزرگسالان به ترتیب برابر 0125/0، 00375/0 و 043/0 تعیین شد که نشان می دهد مصرف آب در طولانی مدت تاثیر سوء بر سلامت افراد نخواهد داشت.
نتیجه گیریکیفیت فیزیکوشیمیایی آب آشامیدنی شهرستان اوز در حد قابل قبول قرار داشت و مواجهه انسانی با این آب دارای ریسک غیرسرطانزایی به میزان بسیار کمتر از حدود بحرانی می باشد.
کلید واژگان: نیترات, نیتریت, غیرسرطانزایی, ارزیابی خطر, شهر اوزBackground and aimToday, the supply of qualified drinking water has become the main concern of the competent authorities. Drinking water, in addition to the appropriate quantity, must have appropriate standards regarding physicochemical and microbial properties. Nitrate and nitrite ions are of special importance due to their adverse environmental and health. The aim of this study was to determine the concentration of these ions in the drinking water of Evaz city and to perform calculations related to health risk assessment.
MethodIn this study, five points were selected and 50 samples (10 samples from each point) were collected over time intervals. After transferring the samples to the environmental chemistry laboratory, the concentration of nitrate and nitrite ions was determined by the spectrophotometer (DR6000) according to the instructions provided by the HACH.
ResultsThe concentration of nitrate and nitrite ions in all parts of the network was lower than the standard set by the WHO. The highest and lowest concentrations of nitrate and nitrite ions were obtained at the sampling sites of Patrice Restaurant (1.04 and 0.021 mg/L) and ABFA (0.8 and 0.0162 mg/L), respectively. Also, risk assessment based on the age range of infants, children and adults was 0.125, 0.00375 and 0.043, respectively, which shows that long-term water consumption will not have a negative impact on human health.
ConclusionThe physicochemical quality of Evaz drinking water was acceptable and human exposure to this water has a non-carcinogenic risk of much less than the critical range.
Keywords: Nitrate, Nitrite, Non-carcinogenic, Risk Assessment, Evaz City -
زمینه و هدف
فرایند الکتروپراکسون تلفیقی از فرایندهای ازن زنی ساده و الکترولیز است که منجر به تولید رادیکال هیدروکسیل و در نهایت تخریب آلاینده می گردد. هدف از این مطالعه، امکان سنجی فرایند الکتروپراکسون در حذف ترکیب دارویی سفتریاکسون از محلول سنتتیک بود.
روش بررسیدر این مطالعه تجربی، از راکتور نیمه پیوسته مجهز به چهار الکترود گرافن با ابعاد cm 2×10 و ضخامت mm 3 استفاده شد. تاثیر پارامترهای pH (3-11)، غلظت گاز ازن (mg/min1-5)، جریان الکتریکی مستقیم (A1-3)، غلظت اولیه سفتریاکسون (mg/L 5-50) و دوز رباینده رادیکال (ترت بوتانول برابر با mmol/L 20) در مدت زمان (min60-0) مورد بررسی قرار گرفت. اندازه گیری غلظت سفتریاکسون با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)، اندازه گیری COD با دستگاه اسپکتروفتومتری (DR6000) و TOC با TOC آنالیزر صورت گرفت.
یافته هانتایج بیانگر کارایی مناسب این فرایند در تخریب آنتی بیوتیک و کاهش COD و TOC حاصل از سفتریاکسون است. شرایط بهینه عبارت است از pH برابر با 3، جریان الکتریکی برابر با A 3، غلظت ازن ورودی برابر با mg/min 5، سولفات سدیم به عنوان الکترولیت به میزان mmol/L 50 و غلظت اولیه سفتریاکسون برابر با mg/L 5 در مدت زمان min 30 که 99/39 درصد تخریب آلاینده رخ داد. میزان کارایی فرایند در حذف COD و TOC در مدت زمان min 90 به حداکثر مقدار خود رسید. حضور ترت بوتانول کارایی فرایند را به 83 درصد کاهش داد.
نتیجه گیریفرایند الکتروپراکسون به عنوان یکی از گزینه های فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، توانایی کاهش بار آلودگی صنایع حاوی ترکیبات دارویی به ویژه سفتریاکسون را دارا است و به عنوان فرایند دوست دار محیط زیست تلقی می شود.
کلید واژگان: فرایند الکتروپراکسون, آنتی بیوتیک سفتریاکسون, اکسیژن مورد نیاز شیمیایی, کل کربن آلی, محلول سنتتیکBackground and ObjectiveElectroproxone process is a combination of ozonation process and electrolysis in which the production of hydroxyl radical and ultimately degradation of a pollutant occurs. The aim of this study was to estimate the E-Proxone process in removing ceftriaxone from a synthetic solution.
Materials and MethodsIn this experimental study, a semi-continuous reactor equipped with four graphene electrodes having 2 × 10 cm dimension and 3 mm thickness was used. The effect of pH (3-11), concentration of ozone gas (1-5 mg/min), direct electric current (1-3 A), initial concentration of ceftriaxone (5-50 mg/L) and radical scavenger dose (tertbutanol = 20 mmol/L) was studied in a 0-60 minutes reaction time. The Ceftriaxone concentration was measured by HPLC, COD was measured with spectrophotometer (DR6000) and TOC with a TOC analyzer.
ResultsThe results of this study indicated that this process had sufficient performance in the degradation of the antibiotic and diminishing of COD and TOC. The excellent condition was pH = 3, the electric current of 3 A, the ozone concentration of 5 mg/min, and the sodium sulfate as an electrolyte was 50 mmole/L. The ceftriaxone concentration was 5 mg/L in the duration of the 30 minutes experiment. 99.39% of the Ceftriaxone was destroyed. The process efficiency in COD and TOC removal was highest at 90 minutes. The presence of tertbutanol reduced the process efficiency to 83%.
ConclusionThe E-Proxone process, as one of the advanced oxidation processes, has the ability to reduce the pollution load of pharmaceutical industry, especially the ceftriaxone in this wastewater. This process is considered an environmentally friendly process.
Keywords: Electroproxone process, Ceftriaxone antibiotic, Chemical oxygen demand, Total organic carbon, Synthetic solution -
زمینه و هدف
فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته هیبریدی توانایی تجزیه آفت کش ها را دارند. هدف از این مطالعه، بهینه سازی فرایند سونوالکترپراکسون در حذف (2,4 D) از محیط های آبی با استفاده از مدل رویه پاسخ بود.
مواد و روش هاپایلوت مورد استفاده شامل سیستم ازن زنی، التراسونیک و منبع جریان مستقیم الکتریکی بود. دو الکترود گرافن بعنوان آند و دو الکترود تیتانیوم بعنوان کاتد بصورت تک قطبی مستقیم به منبع وصل بودند. pH محیط، جریان الکتریکی مستقیم، غلظت گاز ازن، زمان واکنش و غلظت اولیه آلاینده بعنوان پارامترهای تاثیرگذار، بهینه سازی شدند. در شرایط بهینه، میزان حذف COD و TOC، سینتیک فرایند، اثرهم افزایی متغیرها، حضور رباینده های رادیکال و غلظت بهینه الکترولیت تعیین شدند.
یافته هابازده فرایند در محدوده 55 تا 90 درصد بود. شرایط بهینه مدلسازی شده عبارت است از pH=6/04، غلظت ازن برابر 2 میلی گرم در لیتر در دقیقه، جریان الکتریکی برابر 1 آمپر، غلظت آلاینده برابر 3/30 میلی گرم در لیتر و زمان واکنش 103 دقیقه در حضور امواج التراسونیک با فرکانس 40 کیلوهرتز است. کارایی فرایند در این شرایط، 95 درصد بدست آمد. میزان حذف COD و TOC به ترتیب 71 و 63 درصد بود. سینتیک فرایند از سینتیک درجه اول پیروی می کند. مقدار P-Value و F-Value توسط آنالیز ANOVA به ترتیب 00330 و 19/24 تعیین شد که بیانگر معنادار بودن مدل است. مقادیر ضرایب همبستگی، همبستگی تطبیق یافته و پیش بینی شده به ترتیب 94/0، 84/0 و 89/0 تعیین شد.
نتیجه گیریفرایند مورد استفاده، دارای کارایی مناسبی در حذف آلاینده 2,4 D است. بدلیل عدم استفاده از مواد شیمیایی، این فرایند بعنوان یک فرایند دوستدار محیط زیست می باشد.
کلید واژگان: فرایند سونوالکتروپراکسون, آفت کش 2, 4 D, بهینه سازی, محیط های آبی, مدل رویه پاسخBackgroundAdvanced Hybrid Oxidation Processes(AHOPs) have the ability to romove the pesticides. The aim of this study was optimization of sono-electroperoxone process (US-EP) in the removl of 2.4 D from aqueous via RSM.
MethodsThe pilot that used to in this study included an ozone generator, an ultrasonic generator and an electric direct current source. Two graphene electrodes as anodes and two titanium electrodes as cathodes were used. This electrodes connected to DC as direct monopolar connection. pH, direct electric current, ozone gas concentration, reaction time and initial 2,4 D concentration were optimized as an independet and inffluence parameters. COD and TOC removal, kinetics of reaction, synergyist effects of variables, presence of radical scavangers and optimal electrolyte concentration were determined in optimum condition.
ResultsEfficiency of process was 55-90 percent in different runs. The optimized conditions are modeled was pH=6/04, ozone concentration equal to 2 mg/L.min, electric current equal to 1 amperes, 2, 4 D concentration equal to 30.3 mg/L and in 103 minutes reaction time in the presence of ultrasonic waves with frequencies 40 kHz. The Efficiency of US-EP in this situation was 95 percent. COD and TOC removal were 71% and 63%, respectively. The kinetics of the process follow the first order kinetics. The P-Value and F-value was determined by ANOVA analysis 0.0033 and 24.19 respectively, which indicates the model is significant. R2, R2 adj and R2 predicted were 0.94, 0.84 and 0.89, respectively.
ConclusionUS-EP process had a high performance in removing of 2.4 D. The process is an environmentally friendly process because don’t use of chemicals.
Keywords: Ultrasonic-Electroproxone process_2_4 D pesticid_Optimazation_Aqueous -
زمینه و هدف
رنگزاها به دلیل داشتن حلقه های آروماتیک، بسیار مقاوم هستند. رادیکال سولفات دارای توانایی بالایی در انجام اکسیداسیون پیشرفته است. طراحی آزمایش با روش CCD باعث انجام دقیق و کم هزینه فرایند می شود. هدف از این مطالعه، مدلسازی شرایط بهینه فرایند UV-EPS در تخریب رنگزای اسید آبی 25 با طراحی ترکیبی مرکزی از محیط های آبی بود.
مواد و روش هادر این مطالعه تجربی، از یک محفظه واکنش فوتوالکتروشیمیایی با دو الکترود آهن، بعنوان آند و دو الکترود تیتانیوم بعنوان کاتد و لامپ جیوه ای کم فشار جهت پرتوتابی در طول موج 254 نانومتر استفاده شد. متغیرهای pH(2-4)، جریان DC (75/5-0/1 آمپر)، غلظت پرسولفات (75/0-5/1میلی گرم درلیتر) و زمان واکنش(40-20 دقیقه) در غلظت اولیه(50-100 میلی گرم درلیتر)، بعنوان پارامترهای اصلی طراحی لحاظ شدند. همچنین میزان حذف COD و سینتیک فرایند، اثر هم افزایی مکانیسم ها و تاثیر حضور رباینده های رادیکال در شرایط بهینه تعیین شد. غلظت رنگزا و COD توسط اسپکتروفوتومتر(DR5000) قرایت شد.
یافته هانتایج حاصل، مشخص نمود که کارایی فرایند تحت تاثیر متغیرهای مورد مطالعه است. مدل سازی، بازده91 درصدی در 01/3pH=، جریان DC برابر 08/1 آمپر، غلظت پرسولفات برابر 30/1 میلی گرم درلیتر و زمان واکنش 34 دقیقه، بعنوان بهترین شرایط آزمایش مشخص نمود. میزان حذف COD در این شرایط 69 درصد بدست آمد. ضریب همبستگی در این مدل 84/0 تعیین شد که نشان دهنده مناسب بودن مدل درجه دوم در طراحی فرایند است. سینتیک فرایند از سینتیک درجه یک پیروی می کند. حضور رباینده های رادیکال باعث کاهش کارایی شد.
نتیجه گیریبهینه سازی با CCD باعث کاهش تعداد آزمایشات و افزایش دقت می شود. فرایند مذکور دارای کارایی مناسبی در حذف رنگزا و COD می باشد و می توان از این فرایند برای کاهش بار آلودگی فاضلاب های حاوی رنگزا مانند فاضلاب نساجی، قبل از ورود به محیط استفاده نمود.
کلید واژگان: مدل سازی, فوتوالکتروپرسولفات, رنگزای اسید آبی 25, طراحی ترکیبی مرکزی, محیط های آبیBackgroundDyes are resistant organic matter because they have an aromatic rings. Sulfate radical (SO4●-) is a powerful oxidative radical. The design via CCD, cause the process was done by high accurate and low-cost. The aim of this study was modeling of UV-EPS process to degradation of Acid Blue 25 dye via the CCD from aqueous.
MethodsIn this experiment study, used to a photoelectrochemical reactor with two iron electrodes as an anode and two titanium electrodes as a cathode and Low-pressure mercury lamp (254 nm). The pH (2-4), Direct Current (0.75-1/5 A), S2O82- concentration (0/5-1/5 mg/l), reaction time (20-40 min) and initial concentration of AB25 (50 -100 mg/l) as a main independed variables were chosen. Also, COD, synergist effect, presence of radical scavenger and kinetic of reaction were studied in optimum conditions. Dye concentration and COD were measured by spectrophotometer (DR5000).
ResultsThe results illustrate that the efficiency of process is affected by the variables. Optimum condition obtained in pH=3/01, DC was 1/08 A, PS was 1/30 mg/l, reaction time was 34 minute and initial concentration equal to 50 mg/l. In this situation efficiency of process was 91 percent. The COD removal in these conditions was 69 percent. The correlation coefficient was 0.84 which indicates that the quadratic model is suitable for process design. The kinetics of reaction followed the first order kinetics. Reduce of efficiency of process in the presence of radical scavenger occur.
ConclusionOptimizing via CCD reduces the number of runs and increases accuracy. This process has a high efficiency in dye and COD removal and this process can be used to reduce the pollutant loading form industrial wastewater, such as textile wastewater, before discharging into the environment.
Keywords: Modeling, UV-Electropersulfate, Acid Blue 25 dye, Central Composite Design, Aqueous -
زمینه و هدفامروزه استفاده از فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته، به دلیل کارایی بالا در تخریب ترکیبات آلی مقاوم رو به گسترش است. استفاده توام از جریان الکتریکی با رادیکال های آزاد سولفات باعث ایجاد خاصیت تشدید کنندگی بر حذف آلاینده می شود. هدف از این مطالعه بررسی کارایی فرآیند پرسولفات فعال شده به روش الکتروشیمیایی با جفت الکترود های مس-آهن در حذف آنیلین از محیط های آبی بود.مواد و روش هادر این مطالعه تجربی، از محفظه واکنش الکتروشیمایی به حجم مفید 250میلی لیتر مجهز به 2 الکترود از جنس مس و آهن با ابعاد mm 50×10×2، متصل به منبع تغذیه جریان مستقیم استفاده شد. همچنین تاثیر پارامترهای pH، میزان جریان الکتریکی، غلظت آنیون پرسولفات و غلظت اولیه آلاینده مورد بررسی قرار گرفت. اندازه گیری غلظت آنیلین با استفاده از اسپکتروفوتومتر مدل DR5000 ساخت HACH صورت گرفت.یافته هانتایج بدست آمده در این مطالعه نشان داد که حذف آنیلین تحت تاثیر پارامترهای مختلف بهره برداری است، به طوری که بیشترین کارایی فرآیند در pH برابر 4، ولتاژ برابر 11 ولت، غلظت آنیون پرسولفات برابر 750 mg/L و در غلظت 60 میلی گرم بر لیتر آلاینده، 90/14درصد در مدت زمان 25 دقیقه بدست آمد. همچنین مشخص شد نیتروژن دهی کارایی فرآیند الکتروپرسولفات را افزایش و هوادهی کارایی را کاهش می دهد.نتیجه گیریمطالعه حاضر، بیانگر کارایی مناسب فرآیند مذکور در حذف آلاینده های آلی در شرایط بهینه بهره برداری و همچنین به عنوان یک تکنولوژی جایگزین جهت تصفیه فاضلاب های صنعتی حاوی آنیلین می باشد.کلید واژگان: الکتروپرسولفات, الکترودهای مس-آهن, آنیلین, محیط های آبیBackgroundThe use of (advanced oxidation processes) AOPs, due to have high performance in degradation of organic compounds is growing. Combined use of electrical current and sulfate free radical creates a synergy effect on removal of pollutant. The aim of this study was to evaluation the performance of activated per sulfate by the electrochemical method with copper – iron electrodes for removal of Aniline from aqueous solution.Materials and MethodsIn this experimental study, a batch electrochemical reactor with a useful volume of 250 mL, copper and iron electrodes with 2×10×50 mm area from the DC source to aniline degradation was used. Also the Influence of parameters such as pH, Voltage (with amper), initial concentration of per sulfate and initial concentration of Aniline was investigated. Aniline concentrations, determined by spectrophotometer DR5000 making HACH.ResultsThe experimental results indicated that the removal of aniline was influenced by different operational parameters, So that the highest process efficiency was obtained at pH 4, a voltage of 11 V, a concentration of per sulfate anions equal to 750 mg /L and a concentration of 60 mg /L of pollutant, 90.41% in a 25 minute period. It was also found that with an increase of nitrogen gas, efficiency will be increase and aeration reduces efficiency.ConclusionThe present study demonstrated the proper performance of the process in removing organic pollutants under optimal conditions of use as well as an alternative technology for the treatment of industrial wastewater containing Aniline.Keywords: electro per sulfate, copper-iron electrodes, aniline, aqueous solution
-
مقدمه COD بعنوان یکی از پارامترهای مهم تصفیه مطرح می باشد. شیرابه پسماند دارای آلودگی بسیار بالایی است که بایستی تصفیه شود. هدف از این مطالعه، بهینه اسزی فرایند سونوالکتروپرسولفات و پیش بینی شرایط بهینه تصفیه شیرابه با مدل رویه پاسخ بود.روش بررسیدر این مطالعه، از یک محفظه واکنش سونوشیمایی با حجم یک لیتر مجهز به امواج اولتراسونیک با فرکانس ،(4-2)pH و توان 350 وات و دو الکترود آهن و دو الکترود مس، متصل به مولد جریان مستقیم استفاده شد . پارامترهای 70 دقیقه) در مرحله نهایی مورد مطالعه قرار - 3 آمپر) و زمان تماس( 40 -1/ 2 گرمدرلیتر)، جریان الکتریکی مستقیم( 5 - پرسولفات( 1 EDAX بهم راه SEM گرفت. در شرایط بهینه، میزان خوردگی الکترودها و انرژی مصرفی تعیین مقدار گردید. با استفاده از تصاویر خصوصیات لجن قبل و بعد فرایند بررسی شد. FT-IR و 1 گرم در لیتر، جریان / 3، غلظت آنیون پرسولفات برابر 2 / برابر 41 pHیافته هابا بهرهگیری از این نرم افزار، شرایط بهینه فرایند در 0/ فرایند 78 R-squared. حذف شد COD 2 آمپر و زمان انجام واکنش 70 دقیقه تعیین شد. در این شرایط 75 درصد / الکتریکی 41 9 کیلووات / 0 گرم و میزان مصرف انرژی 23 / 0 تعیین شد. میزان خوردگی الکترودها در شرایط بهینه 77 / برابر 88 Adj R-squared و تعیین شد. نتایج آنالیزها نیز بیانگر تغییرات در لجن پس از فرایند است و تغییر در سا ختار عناصری COD ساعت بر کیلوگرم ترکیبات شیرابه میباشد. که بارزترین آن افزایش عناصر اکسیژن و آهن در نمونه لجن بعد فرایند بود. است و کارایی فرایند در شرایط بهینه به 75 درصد CODنتیجه گیریفرایند سونوالکتروپرسولفات دارای کارایی مناسبی در حذف رسیده است. تغییر شرایط فرایند از حالت بهینه باعث کاهش کارایی فرایند میشود. با استفاده از این مدل می توان با تعداد کم آزمایش، هزینه پایینتر و دقت بالا فرایند را بهینه سازی نمود.کلید واژگان: فرایند سونو الکتروپرسولفات, تصفیه شیرابه, محل دفن, روش سطح پاسخIntroductionChemical Oxidation Demand (COD) is an important parameter in treatment of leachate. Leachate from solid waste has a high pollutants that must be treatment before discharge to environment. The aim of this study was optimization of US-Electro/persulfate process, predicate of optimum conditions by RSM for landfill leachate treatment.Methods and materialsIn this experimental study used to sonochemical-reactor with one liter volume that equipped with 40 KHz and two Iron electrodes as an anode and two Copper electrodes as a cathode that connected to direct current supply source. In final step of study pH (2-4), S2O82- (1- 2gr/L), direct electrical current (1/5-3 A) and reaction time parameters as an independent parameters were studied. In optimum condition, corrosion of the electrodes in anode and energy consumption were measured. Sludge properties before and after the process were analyzed by SEM / EDAX and FT-IR spectroscopy.ResultsBy using this software (design Expert), the optimum condition was done at PH=3/41, S2O82- dose=1.2 gr, current density=2/41 A, and reaction time were 70 min. In this condition the efficiency of COD removal was 75 %. The R-squared and Adj R-squared process is 0/78 and 0/88 respectively. The electrodes corrosion in optimum condition were 0.77 gr and energy consumption was 9/23 KW/kg COD. The results of analysis indicate that change in sludge during the process happened and elements structure in leachate has observed, the most obvious oxygen and iron increase in sludge after the process.ConclusionThe US-Electro/persulfate has a good efficiency in COD removal and with this model can be tested with a few run and high accuracy to optimize the process.Keywords: Optimization, US-EPS, Leachate treatment, Landfill, Response surface methodology
-
زمینه و هدفحذف آلاینده های آلی مقاوم مانند دترجنت ها، با استفاده از روش های متداول دارای کارایی مطلوبی نمیباشند. مولکول ازن در حضور آنیون پرسولفات می تواند بعنوان یک فرایند مناسب در حذف اینگونه آلاینده ها مورد استفاده قرار گیرد. هدف این مطالعه، تعیین کارایی فرایند تلفیقی ازن و رادیکال سولفات در تجزیه (SDBS) و کاهش غلظت این آلاینده در محیط های آبی می باشد.روش کاردر این مطالعه تجربی، از محفظه ازن زنی به حجم 1 لیتر به صورت نیمه پیوسته استفاده شد. تاثیر پارامترهای pH (11-3) ، غلظت آنیون پرسولفات (mM/L100-10) ، غلظت ازن ورودی (mg/L. hr5-1) ، غلظت اولیه SDBS (mg/L10-100) مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین سینتیک واکنش، تاثیر حضور رباینده رادیکال و میزان حذف COD در شرایط مناسب فرایند تعیین شد. اندازه گیری غلظت SDBS و COD بر اساس روش های ارائه شده در مرجع آزمایشات آب و فاضلاب صورت گرفت.یافته هادر شرایطی که پارامترهای فرایند 3pH=، غلظت اولیه SDBS 10 میلی گرم در لیتر، غلظت ازن ورودی mg/L. hr5، پرسولفات mM/L50 در مدت زمان 40 دقیقه بود، کارایی فرایند بیش از 97 درصد بدست آمد. با تغییر پارامترها از شرایط ذکر شده و حضور عوامل رباینده رادیکال، کارایی فرایند، کاهش یافت. کارایی حذف COD در شرایط بدست آمده، 80 درصد در مدت زمان 70 دقیقه گزارش شد. همچنین سینتتیک فرایند از سینتیک درجه یک تبعیت میکرد.نتیجه گیریفرایند ازن زنی در حضور پرسولفات به دلیل تولید رادیکال های فعال پرسولفات، می تواند روش مناسبی برای حذف آلاینده های مقاوم مانند SDBS باشد و با کمک این روش می توان باعث افزایش تصفیه پذیری فاضلاب حاوی این آلاینده و کاهش بار آلی شد.کلید واژگان: آنیون پرسولفات, گاز ازن, سدیم دودسیل بنزن سولفانات, محیط های آبیJournal of Health, Volume:9 Issue: 5, 2018, PP 496 -509Background & objectivesConventional methods are not an efficient method in the removal of resistant organic pollution. Ozone molecules in the presence of anion persulfate can be used as an appropriate method for the removal of these pollutants. The aim of this study is to determine the efficiency of the combined process of ozone and radical sulfate in decomposition of SDBS and reduce the concentration of this pollutant in aqueous.MethodsIn this experimental study, use of semi-batch reactor by one liter volume was used semi-continuously. The effect of pH (3-11), concentration of persulfate (10-100 mM/L), concentration of O3 (1-5 mg/L.hr) and initial concentration of SDBS (10-100 mg/L) were investigated. The kinetics of the reaction, effect of radical scavenger and COD removal in the proper conditions of the process was determined. The concentration of SDBS and COD were measured using a standard reference method.ResultsThe efficiency of process in 40 minute was more than 97 percent while the process parameters were pH=3, initial concentration of SDBS was 10 mg/L, concentration of O3 was 5 mg/L.hr and persulfate anions was 20 mM/L. By changing the parameters and the presence of radical scavenger, process efficiency decreased. The efficiency of COD removal in 70 minutes was 80 percent. The reaction kinetic followed by first order kinetic.ConclusionThe ozonation process in the presence of persulfate anion due to the production of active persulfate radical can be suitable method for the removal of POPs such as SDBS. By this method, it is possible to increase the treatment of the wastewater containing this pollutant and reduce the organic loading to environment.Keywords: Persulfate Anion, Ozone Gas, SDBS, Aqueous
-
مواد رنگزا، در طی فرآیندهای متداول تصفیه پایدار هستند. استفاده از ازن و ترکیبات آنیون پرسولفات و هیدروژن پراکساید باعث آزادسازی رادیکال های فعال می شود. هدفمطالعه، تعیین کارایی رادیکال های فعال شده با مولکول ازن در تجزیه (AB25) می باشد. دراین مطالعه از راکتور ازن زنی نیمه پیوسته استفاده شد. در فرآیند ازن/پرسولفات مقادیر pH ، غلظت آنیون پرسولفات، غلظت ازن، غلظت AB25 و در فرآیند ازن/هیدروژن پراکساید مقادیر pH ، غلظت هیدروژن پراکساید، غلظت ازن، غلظت AB25 مورد بررسی قرار گرفت. اثر هم افزایی و میزان معدنی سازی در شرایط بهینه تعیین شد. اندازه گیری AB25 با استفاده از دستگاه DR6000 صورت گرفت. نتایج نشان داد، pH ، غلظت پرسولفات؛ غلظت ازن، زمان واکنش و غلظت اولیه آلاینده در فرایند ازن/ پرسولفات و pH، غلظت هیدروژن پراکساید؛ غلظت ازن، زمان واکنش و غلظت اولیه آلاینده در فرایند ازن/ هیدروژن پراکساید در کارایی هر دو فرآیند تاثیر دارند. بیشترین کارایی و معدنی سازی فرآیند ازن/ پرسولفات در pH اسیدی مشاهده شد که بترتیب برابر 98. 58 و 78 % بود. کارایی فرآیند با تغییرات افزایشی پرسولفات تا حد مشخصی دارای رابطه مستقیم است. افزایش غلظت آلاینده، کاهش کارایی فرآیند را به دنبال داشت. بیشترین کارایی و معدنی سازی فرآیند ازن/ هیدروژن پراکساید در pH قلیایی مشاهده شد که به ترتیب برابر 98. 96 و 74 % بود. کارایی فرآیند با تغییرات افزایشی هیدروژن پراکساید تا حد مشخصی دارای رابطه مستقیم است. افزایش غلظت آلاینده، کاهش کارایی فرآیند را به دنبال داشت. فرآیند ازن زنی با آنیون پرسولفات و هیدروژن پراکساید به دلیل تولید رادیکال های فعال، می تواند روش مناسبی برای حذف آلاینده های مقاوم مانند AB25 باشد.کلید واژگان: آنیون پرسولفات, هیدروژن پراکساید, ازن, ماده رنگزای اسید آبی 25, پساب های ساختگیDyes are stable in the conventional wastewater treatment processes. Use of ozone with persulfate anions and hydrogen peroxide compounds releases active radicals. The aim of study was to determine the effectiveness of hydroxyl and sulfate radicals that activated by ozone molecules in (AB25) decomposition. This study was handled in semi batch Ozonation reactor with one liter volume. In O3/PS process effect of pH, concentration of persulfate, concentration of Ozone and concentration of AB25 parameters and in O3/H2O2 process effect of pH, H2O2, concentration of Ozone and concentration of AB25 parameters were investigated. Synergistic effect of parameters in processes determined. For measurement of AB25 use of DR6000 instrument. The results of study was showed that pH, persulfate anion, Ozone concentration, reaction time and initial concentration parameters in O3/PS process and pH, H2O2, Ozone concentration, reaction time and initial concentration in O3/H2O2 have a significant impact on performance of processes. Highest efficiency of O3/PS process (97/58 %) is in acidic pH. Process efficiency has a direct relationship with increasing of persulfate to a certain extent. Increasing in concentration of pollutant cause reduce of efficiency. Highest efficiency of O3/H2O2 process (98/96 %) is in alkaline pH. Process efficiency has a direct relationship with increasing of H2O2 to a certain limit. Increasing in concentration of pollutant cause reduce of efficiency. Due to the production of active radicals, Ozonation process in presence of persulfate anion and H2O2 is suitable process in removal of resistance pollutant such an ACID BLUE 25 dye.Keywords: Persulfate anion, Hydrogen peroxide, Ozone, Acid blue 25 dye, Synthetic effluents
-
زمینه و اهدفحضور ترکیبات آنتی بیوتیک بعنوان آلاینده های نوظهور باعث افزایش نگرانی شده است. هدف از این مطالعه، مدل سازی فرایند الکتروکواگولاسیون در حضور امواج التراسوند در حذف سیپروفلوکساسین از محیط آبی است.مواد و روش هادر این مطالعه، یک راکتور به حجم یک لیتر مورد استفاده قرار گرفت. الکترود مس بعنوان کاتد و الکترود آهن بعنوان آند استفاده شد. اتصال الکترودها به دستگاه تامین کننده جریان الکتریکی مستقیم بصورت تک قطبی پیوسته بود. بهینه سازی پارامترهای pH، جریان الکتریکی، غلظت اولیه سیپروفلوکساسین و زمان واکنش با استفاده از طراحی ترکیبی مرکزی انجام شد و مدل مناسب ارایه شد. در شرایط بهینه فرایند، میزان خوردگی الکترودها، میزان کاهش COD و TOC، تغییرات ایجاد شده در منحنی طیف UV-Vis و طیف سنجی FT-IR اندازه گیری شد. در کلیه مراحل انجام پژوهش، موازین اخلاقی، مراعات گردید.یافته هاشرایط مناسب فرایند برای حذف آنتی بیوتیک شامل pH برابر 7/4، جریان الکتریکی 1/5 آمپر، زمان واکنش برابر 30 دقیقه در غلظت اولیه 15 میلی گرم در لیتر بدست آمد. در این حالت بازده تئوریکی و عملی به ترتیب برابر 88/21و 86/37درصد بدست آمد. کاهش COD و TOC به ترتیب برابر 64 و 51 درصد بود. نتایج FT-IR نشان دهنده تغییرات گسترده گروه های عاملی در طی فرایند بود. خاصیت هم افزایی حضور امواج التراسوند با توان 350 وات و 40 کیلوهرتز در فرایند الکتروکواگولاسیون 14 درصد تعیین شد.نتیجه گیرینتایج بیانگر کارایی نسبتا مناسب فرایند سونوالکتروکواگولاسیون در کاهش میزان سیپروفلوکساسین بود. با استفاده از این روش می توان پساب حاوی این آلاینده را پس از کاهش غلظت، به محیط دفع نمود.کلید واژگان: فرایند سونوالکتروکواگولاسیون, مدل سازی, سیپروفلوکساسین, طراحی ترکیبی مرکزی, محیط های آبیBackground And AimsPresence of antibiotics as emerging pollutants have aroused increasing concerns. The modelling of electrocoagulation process with ultrasound in the removal of Ciprofloxacin in aqueous solutions was aimed in the present study.Materials And MethodsIn this study a reactor with 1000 mL volume was used. Copper and iron electrodes were exploited as cathode and anode electrodes. Electrodes were connected to a direct electrical current supply as monopolar. The optimization of pH, current density, initial concentration of CIP and reaction time were conducted by CCD and finally suitable model was presented. In optimized conditions, the amount of electrode corrosion, COD and TOC removal, changes in the UV-Vis adsorption and FT-IR spectrum was measured. All procedures in study were conducted ethically.ResultsOptimum conditions were found to occur at pH, current density, and reaction time of 7. 4, 1.5 In this situation the predicted and.A and 30 min, respectively in 15 mg CIP /L as an initial concentration actual efficiencies were 88.21 and 86.37 %, respectively. Also, a moderate COD and TOC removal, about 64 and 51 percent was achieved, respectively. Result of FT-IR analysis showed considerable changes in functional groups during removal process. Synergist effect of US in electrocoagulation process was estimated to be only 14 percent.ConclusionThe results indicate that the proposed process have a good efficiency in CIP removal. It is possible to decrease the concentrations of similar pollutants before their discharge to the environment by the use of this method.Keywords: Ultrasound – Electrocoagulation process_modelling_Ciprofloxacin_Central composite design_aqueous
-
مدل آماری رویه پاسخ، با انجام طراحی مرکزی ترکیبی باعث بهینه سازی فرایندها تولید می شود. از طرف دیگر حذف ترکیبات دارویی قبل از تخلیه به محیط زیست امری ضروری است. هدف از این مطالعه، بهینه سازی حذف ترکیب دارویی سیپروفلوکساسین با فرایند انعقاد الکتروشیمیایی با مدل آماری رویه پاسخ از محیط آبی بود. در این مطالعه، از یک راکتور به همراه دو الکترود آهن به عنوان آند و دو الکترود تیتانیم به عنوان کاتد استفاده شد. الکترودها به صورت مونوپلار به دستگاه جریان مستقیم وصل بودند. پارامترهای pH در محدوده 4 تا 8، جریان 5/0 تا 5/1 آمپر DC، غلظت سیپروفلوکساسین 15تا40 میلی گرم در لیتر و زمان واکنش 15 تا 30 دقیقه به عنوان پارامترهای اصلی طراحی با نرم افزارDesign Expert لحاظ شدند. آنالیز FT-IR، تصاویر SEM، میزان حذف COD و تغییرات ایجاد شده در طیف UV- VIS در شرایط بهینه تعیین شد. نتایج مدل سازی، بازده 91/85 درصدی به ازای غلظت اولیه سیپروفلوکساسین برابر 15 میلی گرم در لیتر در pH برابر 68/7 ، جریان مستقیم الکتریکی برابر 50/1 آمپر و زمان واکنش برابر 30 دقیقه را به عنوان بهترین شرایط آزمایش مشخص نمود. میزان حذف COD در این شرایط 64 درصد به دست آمد. نتایج به دست آمده بر اساس آنالیز FT-IR و تصاویر SEM نشان دهنده انجام تغییرات در طی فرایند است. اسکن طول موج نیز نشان دهنده کاهش غلظت و معدنی سازی آلاینده است. بهینه سازی با مدل آماری رویه پاسخ باعث کاهش تعداد آزمایش ها و افزایش دقت شد. فرایند انعقاد الکتروشیمیایی دارای کارایی مناسبی در حذف سیپروفلوکساسین و COD می باشد و می توان از این فرایند برای کاهش بار آلودگی فاضلاب قبل از ورود به محیط استفاده کرد.کلید واژگان: بهینه سازی, انعقاد الکتروشیمیایی, سیپروفلوکساسین, رویه پاسخ, محیط های آبیThe response surface statistical model developed via the central composite design (CCD) is a tool for optimizing manufacturing processes. Phrmaceutical plants depend on many such processes and i is essential to remove medicinal compounds from their effluents before they are discharged into the environment. The objective of the present study was to employ the response surface model for the optimization of the removal of the pharmaceutical compound ciprofloxacin from aqueous media via the electrochemical coagulation process. In this study, a reactor containing two iron electrodes used as the anode and two titanium ones used as the cathode was employed to remove ciprofloxacin from municipal effluents. The electrodes were connected in a monopolar fashion to a DC power supply. Parameters such as pH (4‒8), current (0.5‒1.5 A), initial ciprofloxacin concentration (15‒40 mg/L), and reaction time (15‒30 min) were introduced into the Design Expert software as the main design parameters. FT-IR analysis was conducted and SEM images were prepared while COD removal and changes in UV-VIS spectrum were determined under optimum conditions. Process modeling was accomplished using the response surface methodology (RSM) which is a statistical model for process optimization drawing upon central composite design (CCD). Modeling results showed that process efficiency was affected by the above parameters and that the optimum conditions for a process efficiency of 85.91% at an initial CIP concentration of 15mg/L would include pH=7.68, a current of 1.5 A, and a reaction time of 30 min. Under these conditions, COD removal efficiency would be 64%. FT-IR analysis and SEM images indicated changes during the process. Wavelength scanning also indicated reducing concentration of the contaminant due to mineralization. The results of the study indicate that optimization by RSM reduces the number of tests required and enhances their accuracy. It was also found that electrocoagulation has a high CIP and COD removal efficiency which makes it capable of being successfully exploited for the removal of organic pollutants from effluents before their discharge into the environmentKeywords: Optimization, Electrocoagulation, Ciprofloxacin, Response Surface, Aqueous
-
مقدمهفورفورال یک ترکیب آلی آروماتیک حلقوی بوده که از طریق صنایعی هم چون پتروشیمی، خمیر سازی، داروسازی، غذایی و غیره تولید و به محیط زیست واردشده است. ازجمله روش های موثر در حذف این آلاینده روش های اکسیداسیون پیشرفته مانند ازن زنی همراه با کاتالیزور می باشد. هدف از انجام این پژوهش بررسی کار آیی فرایند ازن زنی توام با کاربرد پر سولفات در حذف فورفورال از محیط های آبی بوده است.مواد و روش هااین مطالعه تجربی، در رآکتور نیمه پیوسته به حجم یک لیتر انجام پذیرفت و تاثیر متغیرهای غلظت فورفورال (30- 5 میلی گرم در لیتر)، دوز پر سولفات (15-4میلی مولار)، pH (11-3)، زمان واکنش (35-0 دقیقه) در دوز ازن 1گرم در دقیقه موردبررسی قرار گرفت. همچنین به منظور اطمینان از کارایی فرآیند از شرایط بهینه غلظت COD مورد اندازه گیری قرار گرفت.یافته هانتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد که در 3pH= ، دوز پر سولفات برابر 12 میلی مولار، دوز ازن برابر 1 گرم در دقیقه و غلظت اولیه فورفورال برابر 5 میلی گرم در لیتر، کار آیی حذف فورفورال و COD به ترتیب 34/93درصد و 70درصد بوده است.نتیجه گیرینتایج حاصل از این مطالعه نشان داد، فرآیند ازن/ پر سولفات، می تواند یک فرآیند مناسب در راستای حذف ترکیبات آلی آروماتیک و حلقوی ازجمله آلاینده موردنظر می باشد.کلید واژگان: فورفورال, ازن زنی, پر سولفات, محیط آبیBackgroundFurfural is an organic compound which derived from a variety industrial, including petrochemicals, pulping, pharmaceutical, food. Also is a main agent in many industries and aromatic organic compounds entrance in the environment. There are several methods of treating including physical, chemical, biological and physicochemical for remove this matter. Among advanced oxidation methods can be combined ozonation process with persulfate catalytic are noted. The purpose of this study was to evaluate the efficiency of ozonation process with the use of persulfate in removal furfural from aqueous solution.Materials And MethodsIn this study, the efficiency of the process with a concentration furfural 5 to 30 mg/L, concentration persulfate 4 to 15 mM, pH = 3-11 and reaction time of 35 minutes in the semi-continuous reactor with a capacity of one liter was obtained.ResultsThe results of this study have been shown in conditions of operation optimal , pH =,3 persulfate dosage 12 mM, ozone dosage of 1 g/min and the initial concentration of furfural 5 mg/L, this process is capable remove of %93/34 percent Furfural and %70 of the initial COD.ConclusionThe results of this study showed that the ozone/persulfate process can be a suitable process for the removal of organic aromatic compounds including pollutants of interest.Keywords: Furfural, O3, Persulfate, Aqueous solutions
-
فرآیند الکتروپراکسون تلفیقی از فرآیند ازن زنی ساده و الکترولیز می باشد که منجر به تولید رادیکال هیدروکسیل می گردد. هدف از این مطالعه، بهینه سازی فرآیند الکتروپراکسون با بهره گیری از مدل آماری رویه پاسخ در رنگبری ماده رنگزای اسید نارنجی 7 از پساب ساختگی بود. در این مطالعه از راکتور نیمه پیوسته مجهز به چهار الکترود گرافیت با ابعاد 2×10 سانتی متر استفاده شد. تاثیر عواملی مانند pH (4-2)، غلظت ازن ورودی gr/hr.l (4-2)، آمپر (A 4-2) و زمان واکنش (min 15-30) توسط مدل آماری رویه پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. اندازه گیری غلظت ماده رنگزای اسید نارنجی 7 با استفاده از دستگاه طیف سنج و اندازه گیری COD و TOC بر اساس روش های ارایه شده در مرجع آزمایشات آب و فاضلاب صورت گرفت. نتایج به دست آمده بیانگر کارایی مناسب این فرآیند در رنگبری و حذف COD و TOC می باشد. کارایی فرآیند در شرایط بهینه که شامل 3.5pH=، جریان الکتریکی برابر 3.4 آمپر، دبی ازن ورودی برابر gr/hr.l 3.64، زمان واکنش برابر 30دقیقه در غلظت اولیه ماده رنگزا برابر 100 میلی گرم در لیتر 86.42 درصد به دست آمد. میزان کارایی فرآیند در حذف COD و TOC در مدت زمان 60 دقیقه به حداکثر مقدار خود رسید. فرآیند الکتروپراکسون به عنوان یکی از گزینه های فرآیندهای اکسایش پیشرفته، توانایی کاهش بار آلودگی صنایع حاوی موادرنگزا را، دارد.کلید واژگان: فرآیند الکتروپراکسون, ماده رنگزای اسید نارنجی 7, COD, TOC, مدل آماری رویه پاسخ, محیط های آبیElectro-proxone process is combination of ozonation process and electrolysis that to produce the hydroxyl radical. The aim of this study was to optimization of Electro-proxone process via response surface statistical model in decolonization of Acid Orange 7 dye from synthetic wastewater. In this study was used semi-batch reactor via four graphite electrodes by 2×10 cm dimension. The effect of pH (2-4), concentration of ozone gas (2-4 gr/hr.L), direct electric current (2-4 A), reaction time (15-30 min) parameters via response surface statistical model was investigated. Measuring of Acid Orange 7 dye with DR6000 and measuring of COD and TOC according to methods that presented in standard methods for the examination of water and wastewater book. The results indicates proper performance of this process in decolonization of dye and COD and TOC removal. Performance of process in optimum condition is pH=3/50, direct electric current=3/4A, concentration of ozone gas is 3/64 gr/hr.L and reaction time is 30 minute in 100 mg/L initial concentration of dye. In this condition efficiency of process obtained 86/42%. The process efficiency in COD and TOC removal in 60 minute to the maximum amount reached. The Electro-proxone process as a choices of advance oxidation process have good ability to decrease of dye industrial pollutants.Keywords: Electroproxone process_Acid Orange 7 dye_Response surface methodology_COD_TOC_Aqueous
-
بررسی کارایی فرایند الکتروپرسولفات در تخریب غلظت های بالای آنتی بیوتیک سفتریاکسون از پساب های داروییاستفاده از یون های دو ظرفیتی آهن یکی از روش های فعال سازی آنیون پرسولفات است. هدف از این پژوهش، فعال سازی الکتریکی آنیون پرسولفات و بررسی کارایی فرایند در تجزیه آنتی بیوتیک سفتریاکسون از پساب های سنتتیک دارویی بود. در این پژوهش، از یک راکتور منقطع به حجم مفید 1 لیتر، مجهز به الکترودهای آهن متصل به دستگاه تولید جریان مستقیم استفاده شد. تاثیر پارامترهای pH، ولتاژ، غلظت پرسولفات و غلظت اولیه سفتریاکسون بر کارایی فرایند سنجیده شد. میزان خوردگی الکترودها، اثرات هم افزایی پارامترها، تعیین سینتیک واکنش و میزان حذف COD بررسی شد. نتایج نشان داد پارامترهای اشاره شده تاثیر چشمگیری بر کارایی دارند، کارایی فرایند در شرایط pH برابر 3، ولتاژ10 ولت، غلظت پرسولفات 50 میلی مول در لیتر و غلظت اولیه سفتریاکسون 18/0 میلی مول در لیتر در مدت زمان 45 دقیقه، 96 درصد تعیین شد. با تغییر پارامترها از حالت بهینه، کارایی فرایند کاهش یافت. کارایی فرایند در حذف COD در مدت زمان بهینه، 72 درصد بود. همچنین سینتیک فرایند درجه یک بود. بهره گیری از فرایند الکتریکی در راستای فعال سازی آنیون پرسولفات دارای مزایای عمده مانند کاهش مصرف آهن دو ظرفیتی و دستیابی به کارایی بالا در حذف آنتی بیوتیک است. این روش می تواند به عنوان یک روش جایگزین برای تصفیه آلاینده های مقاوم و کاهش آلودگی ها باشد.کلید واژگان: فرایند الکتروشیمیایی, آنیون پرسولفات, آنتی بیوتیک سفتریاکسون, پساب های سنتتیکTwo-valent iron ions can be used to activate persuphate anions. The objective of the present study was to investigate the electrical activation of persuphate anions and to determine the efficiency of electro-persulphate in the removal of ceftriaxone antibiotic from synthetic pharmaceutical effluents. For this purpose, a reactor (with an effective volume of 1 L) equipped with iron electrodes connected to a DC power supply was used and the effects of pH, voltage, persulphate content, and ceftriaxone initial concentration on the efficiency of the process were studied. Moreover, electrode corrosion, synergistic effects of the parameters studied, reaction kinetics, and chemical oxygen demand (COD) removal were studied. Results showed that the variables had a significant effect on process efficiency such that 96% of the ceftriaxone in the effluent was removed under the following optimum conditions: pH: 3, voltage: 10 V, a persulphate concentration of 50 mM/L, a ceftriaxone initial concentration of 0.18 mM/L, and a reaction time of 45 min. However, removal efficiency declined when the above conditions changed. It was also observed that COD removal was 72% in the optimum reaction time. Moreover, the process kintetics was found to be a first-order one. Application of an electrical process to active persulphate anion is assoiated with such advantages as reduced iron consumption and high antibiotic removal efficiency. Based on the results obtained, the proposed method may be recommended as an alternative for treating persistent pollutants to reduce environmental pollution.Keywords: Electrochemical Process, Persulphate Anion, Ceftriaxone, Synthetic Effluents
-
رنگ های آزو که در ساختار آنها حلقه های بنزن وجود دارد، از جمله مشکلات عمده محیط زیستی به شمار می روند. در این پژوهش تجربی کارایی فرایندهای US/H2O2/Fe2+ و US/S2O82-/Fe2+ در تخریب رنگ اسید بلو 113 مورد بررسی قرار گرفت. تاثیر پارامترهای موثر در فرایند، نظیر pH محلول در محدوده 3 تا 11، غلظت های متفاوت H2O2 و S2O82- در محدوده 1 تا 10 میلی مولار، اسید سولفوریک در محدوده 01/0 تا 1 میلی مولار و غلظت اولیه رنگ با استفاده از یک محفظه منقطع مولد التراسوند در فرکانس40 کیلوهرتز بررسی شد. همچنین تاثیر هوادهی در کارایی فرایند و تغییرات طیف UV-Vis رنگ در شرایط بهینه بررسی شد. مطابق با نتایج، با افزایش pH محیط آبی، کارایی حذف رنگ در هر دو فرایند به طور چشمگیری کاهش یافت، به طوری که بیشترین میزان حذف رنگ در هر دو فرایند در pH برابر 3 مشاهده شد. افزایش غلظت FeSO4 از 5/0 میلی مولار، کارایی حذف رنگ در هر دو فرایند را کاهش داد. در فرایند US/H2O2/Fe2+ شرایط بهینه برای حذف 5/93 درصد رنگ با غلظت اولیه 50 میلی گرم در لیتر در غلظت های H2O2 و FeSO4 به ترتیب 5/2 و 05/0 میلی مولار به دست آمد. در همین شرایط کارایی فرایند US/S2O82-/Fe2+ در غلظت5/2 میلی مولار S2O82-، 3/94 درصد به دست آمد که حاکی از تاثیر بیشتر فرایند US/S2O82-/Fe2+ در کاهش پیک 567 نانومتر ساختار رنگ نسبت به فرایند US/H2O2/Fe2+ بود. همچنین مشاهده تغییرات طیف UV-Vis رنگ اسید بلو 113 نشان داد، فرایند US/H2O2/Fe2+ نسبت به فرایند US/S2O82-/Fe2، کاهش بیشتری در پیک های 276 و 203 نانومتر ایجاد کرده است.کلید واژگان: اکسیداسیون سونوشیمیایی, پراکسید هیدروژن, پرسولفات, اسید بلو 113, محیط های آبیResidual Azo dyes pose a major environment problem due to the benzene rings present in their structure. In this experimental study, the efficiencies of the US/H2O2/Fe2 and US/S2O82‒/Fe2 processes in degrading Acid Blue 113 Azo were investigated. For this purpose, the effects of the parameters involved in these processes such as initial solution pH in the range of 3 to 11, different concentrations of H2O2, and ‒S2O82 in the range of 1 to 10 mM, those of FeSO4 in the range of 0.1 to 1 mM, and different initial dye concenterations were investigated in a batch ultrasound reactor operated at 40 kHz. Also, the effects of aeration on process efficiency and fluctuations in the dye UV-Vis spectrum were investigated under optimum conditions. Based on the results obtained, dye removal efficiency decreased considerably in both processes with increasing pH such that maximum removal efficiency was obtained at pH 3 in both processes. Similarly dye removal efficiency decreased in both processes when FeSO4 concentration rose above 0.5 mM. The optimum conditions in the US/H2O2/Fe2 process to achieve a removal efficiency of 93.5% for an initial dye concentration of 50 mg/L involved H2O2 and FeSO4 concentrations of 2.5 and 0.05 mM, respectively. Under the same optimal conditions, the efficiency of the US/S2O82‒/Fe2 process was found to be 94.3% for a S2O82‒ concentration of 2.5 nM. These results suggest that the US/S2O82‒/Fe2 is more effective than the US/H2O2/Fe2 in reducing the 567 nm peak of the dye structure. Finally, examination of the changes in the UV-Vis spectra of Acid Blue 113 showed that the US/H2O2/Fe2 process led to greater declines in the 276 and 203 nm peaks.Keywords: Sonochemical Oxidation, hydrogen peroxide, Persulfate, Acid Blue 113, Aqueous Environments
-
مقدمهفنل و کادمیوم از ترکیبات متداول در فاضلاب صنایعی مانند پالایش نفت و پتروشیمی و تولید آفت کش ها می باشند. هدف از این مطالعه، حذف همزمان کادمیوم و فنل با استفاده از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در فرآیند نانوفتوکاتالیستی UV/TiO2 از محیط های آبی بود.مواد و روش هااین مطالعه تجربی در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از یک فتوراکتور مجهز به لامپ کم فشار بخار جیوه ای 125 وات فشار و با طول موج 3/247 نانومتر، شدت W/cm2μ 1020 و بررسی اثرات انواع پارامترهای موثر بر فرآیند مانند pH (11-3)، دوز نانوذرات(g/L 3- 25/0) و غلظت کادمیوم و فنل(mg/L 20-5)، حضور فرمات و حذف COD انجام شد.
یافته های پژوهش: نتایج نشان داد که pH بهینه در حذف کادمیوم و فنل توسط فرآیند نانوفتوکاتالیستی 7 می باشد. حضور هر کدام از آلاینده ها نقش مثبتی در افزایش حذف آلاینده دیگر دارد، حضور فنل سبب افزایش کارایی حذف کادمیوم و حضور کادمیوم نیز سبب افزایش کارایی حذف فنل می شود. کارایی حذف COD پس از گذشت 120 دقیقه، 4/71 درصد به دست آمد. نتایج حاصله از مطالعات سینتیکی نشان داد که سینتیک حذف فنل و کادمیوم به ترتیب از معادلات درجه صفر و درجه یک پیروی می کند. با تغییر شرایط آزمایش، کارایی حذف در فرآیند کاهش پیدا می کند.بحث و نتیجه گیرینتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که فرآیند نانوفتوکاتالیستی UV/TiO2، به عنوان یک روش موثر در حذف همزمان فنل و کادمیوم از محیط های آبی، در مقیاس آزمایشگاهی دارای کارایی بالایی می باشد.کلید واژگان: کادمیوم, فنل, دی اکسید تیتانیوم, نانوفتوکاتالیستیIntroductionPhenol and Cadmium are of common components used in industries wastewater such as petroleum refining, petrochemicals, and pesticides. The aim of this study was simultaneous removal of Cadmium and Phenol from aqueous solution by using Titanium dioxide nanoparticles in nano-photocatalytic process UV/TiO2.Materials and MethodsThis experimental study in lab-scale batch was accomplished by using photo-reactor equipped with a 125 W low-pressure mercury vapor lamp and with Wavelength 247.3 nm and intensity 1020 µW/cm2 and emphasis on the effect of various parameters; such as pH (3-11), nano-particles doses (0.25-3 g/L) and Phenol, Cadmium at a concentration of (5-20 mg/L), presence of Format and removal rate of COD was investigated.
Findings: The obtained results showed that optimum pH in the removal of Cadmium and phenol is 7. The presence of each of pollutants has positive role in increasing the removal of other contaminants. The presence of Phenol cause increase removal of Cadmium and presence of Cadmium cause increase removal of Phenol. Removal efficiency of COD by UV/TiO2 process after 120 min was obtained %71.4. Obtained results of experimental kinetics showed that Phenol and Cadmium removal kinetics was followed (by both photocatalytic processes) of equations zero-order and pseudo-first order, respectively. By changing in conditions of experiment, the degradation efficiency decreases in this process.
Discussion &ConclusionsThe result of this study showed that nano-photocatalytic process UV/TiO2 in pilot scale has high efficiency as an effective method in simultaneous removal of phenol and Cadmium from aqueous solution.Keywords: Cadmium, Phenol, Titanium Dioxide, Nano, photo catalysis -
حضور پساب های حاوی ترکیبات آنتی بیوتیکی مانند پساب صنعت داروسازی از مشکلات جدی در رابطه با آلودگی محیط زیست به حساب می آید. فرایند ازن/ پرسولفات، فرایندی نو ظهور در حذف آلاینده های مقاوم در برابر تصفیه متداول است. این فرایند با بهره گیری از رادیکال آزاد سولفات به عنوان اکسید کننده قوی، کارایی بالایی در حذف آلاینده های مقاوم دارد. در این مطالعه تجربی، کارایی این فرایند در حضور آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین با غلظت 10تا 100 میلی گرم در لیتر در حضور صفر تا 15 میلی مولار پرسولفات در مدت زمان واکنش 30 دقیقه در راکتور نیمه پیوسته با حجم مفید یک لیتر بررسی شد. نتایج نشان می دهد که در شرایط بهینه بهره برداری شامل : pH برابر 3، دز پرسولفات برابر 10 میلی مولار، دز ازن برابر 1 گرم در ساعت و غلظت اولیه آنتی بیوتیک برابر 10 میلی گرم در لیتر، این فرایند قادر است 96 درصد از آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین را حذف نماید. با تغییر در شرایط آزمایش، راندمان فرایند تغییر می کند. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد، فرایند ازن/ پرسولفات، می تواند یک فرایند مناسب برای حذف آلاینده های مقاوم و دیر تجزیه پذیر باشد.کلید واژگان: فرایند ازن, پرسولفات, آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین, آلاینده های مقاوم, پساب های داروییA newly emerging environmental problem is the discharge of pharmaceutical effluents containing antibiotic compounds. Compared to common methods, the ozone/persulfate process is a novel measure for treating persistent pollutants. This process is highly efficient in removing pollutants by using the free radicals of sulfates as powerful oxidants. In this study, a semi-continuous reactor with a useful volume of 1 L was used to evaluate the performance of the ozone/persulfate process in treating the ciprofloxacin antibiotic at concentrations from 10 to 100 mg/L in the presence of 0 to 15 mM of persulfate in 30 min. The results showed that under the optimized operating conditions of pH = 3, persulfate dose = 10 mM, ozone dose = 1 g/h, and an initial antibiotic concentration of 10 mg/L, this method was capable of removing 96% of the contaminant. Moreover, the efficiency of the process was found to be a function of experimental conditions. Based on the results of this study, it may be concluded that the ozone/persulfate process can be considered as an appropriate process for treating persistent and non-biodegradable pollutants.Keywords: Ozone, Persulfate Process, Antibiotic Ciprofloxacin, Persistent Pollutants, Pharmaceutical Effluents
-
حضور حلقه های بنزن در ساختار رنگ های آزو، مشکلات عمده ای برای محیط زیست ایجاد می کند. در این مطالعه تجربی، قابلیت فرایند الکتروفنتون به عنوان یک فرایند اکسیداسیون پیشرفته الکتروشیمیایی، در تجزیه رنگ اسید بلک1 و اسید بلو 113 مورد مطالعه قرار گرفت. در این مطالعه، یک راکتور منقطع الکتروفنتون در مقیاس آزمایشگاهی مجهز به چهار الکترود و منبع برق DC به منظور حذف رنگ مورد استفاده قرار گرفت. تاثیر پارامترهای بهره برداری نظیر pH، ولتاژ، غلظت پراکسید هیدروژن، غلظت اولیه رنگ، جنس کاتد و زمان بهره برداری بررسی شد. نتایج نشان داد در این فرایند، pH اولیه محلول، غلظت اولیه پراکسید هیدروژن، ولتاژ کاربردی مختلف و زمان واکنش در میزان حذف رنگ بیشترین تاثیر را داشته است؛ به طوری که 98 درصد از هر دو رنگ بعد از 10 دقیقه در pH برابر 3، ولتاژ 20 ولت، غلظت پراکسید هیدروژن 100 میلی گرم در لیتر حذف شد. با افزایش pH از 3 به 11 و ولتاژ از 20 به 40 کارایی حذف به شدت کاهش یافت. حضور پراکسید هیدروژن شرط لازم برای این فرایند بود، به طوری که در غلظت برابر صفر حداکثر کارایی حذف 7 درصد برای هر دو رنگ مشاهده شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد، روش الکتروفنتون، می تواند یک فرایند جایگزین برای فرایندهای متداول باشد.
کلید واژگان: الکتروفنتون, الکترود, اسید بلک 1, اسید بلو 113Azo dyes are a major environmental concern due to the presence of benzene rings in their structure. The present experimental study investigates the capability of the Electro-Fenton process as an Electrochemical advanced Oxidation Process for degrading Acid Black 1 and Acid Blue 113 in an aquatic environment. In this study, a lab-scale EF batch reactor equipped with four electrodes and a DC power supply was used for removing the dye. The effects of such operating parameters as pH, voltage, H2O2, initial dye concentration, cathode materials, and operation time were evaluated. The results showed that initial pH of the solution, initial H2O2 concentration, as well as different applied voltages and reaction times were highly effective in the dye removal efficiency of the process so that the 98% of both dyes were removed after 10 min of reaction at pH=3.0, a voltage of 20 V, and a H2O2 concentration of 100 mg/L. Removal efficiency decreased dramatically when pH was increased from 3 to 11, and voltage from 20 to 40 V. The presence of H2O2 was found to be the prerequisite to this process since the maximum dye removal obtained at an H2O2 concentration of zero was 7% for both dyes. The results of this study indicate that the Electro-Fenton method can be considered as an alternative process for the traditional treatment processes used.Keywords: Electro, Fenton, Electrode, Acid Black 1, Acid Blue 113 -
زمینه و هدففرایند الکتروازناسیوندارای توانایی مطلوبی در حذف آلاینده های آلی مقاوم می باشد. این فرایند، تلفیقی از فرایند ازن زنی و جریان الکتریسته در راستای تولید رادیکال هیدروکسیل و حذف آلاینده می باشد. هدف از این مطالعه، بررسی کارایی فرایند الکتروازوناسیون درتجزیه ی دترجنت آنیونی سدیم دودسیل بنزن سولفانات از محیط های آبی بود.مواد و روش هادر این مطالعه ی تجربی از راکتور نیمه پیوسته مجهز به چهار الکترود گرافیت با مساحت 120 سانتی متر مربع استفاده شد. تاثیر پارامترهای(pH(3-11، غلظت ازن ورودی(6-30 mM/s)، آمپر(16-85mA/cm2)، غلظت اولیه(SDBS(0/02-0/3 mM/L و دوز رباینده رادیکال (ترت بوتانول=2/ 0 mM/L) مورد بررسی قرارگرفت. اندازه گیری غلظت SDBS با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر (DR5000) و با استفاده از روش ارایه شده در کتاب استاندارد متد صورت گرفت.یافته هانتایج به دست آمده، بیانگر کارایی مناسب این فرایند در حذف SBDS و COD است. در شرایط بهینه که شامل pH=3، جریان الکتریکی برابر mA/cm285، دبی ازن ورودی برابرmM/s30 و غلظت اولیه SDBS برابر 2 صدمmM/L درمدت زمان 50 دقیقه بود، کارایی بیش از 99 درصد به دست آمد. با تغییر پارامترها از حالت بهینه، کارایی فرایند کاهش یافت. میزان کارایی فرایند در حذف COD درمدت زمان 80 دقیقه به 77 درصد رسید. حضور ترت بوتانول به عنوان رباینده تاثیر کارایی فرایند را به 80 درصد کاهش داد.نتیجه گیریفرایند الکتروازناسیون به عنوان یکی از گزینه های فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، دارای توانایی کاهش بار آلودگی آلی صنایع حاوی ترکیبات دترجنتی می باشد و به عنوان فرایند دوستدار محیط زیست تلقی می شود.
کلید واژگان: ازن زنی, جریان الکتریکی, سدیم دودسیل بنزن سولفانات, محیط های آبیBackground and ObjectivesElectro-Ozonation process (EOP) has a good potential for the removal of persistent organic pollutants. This process is a combination of ozonation process and electricity for producing hydroxyl radical and removal of pollutants. The purpose of this study was to evaluate the EOP for SDBS degradation in aqueous media.Materials and MethodsIn this experimental study, a semi-batch reactor with four graphite electrodes of 120 cm2 area was used. The effects of pH (3-11), the inlet of ozone (6-30 mM / s), current density (16-85 mA/cm2), the initial concentration of SDBS (0.02-0.3 mM/L) and radical scavenger dose (0.2 mM/L) were studied.SDBS concentration measured by spectrophotometer (DR5000) by instructions provided in the standard method book.ResultsThe results indicate the high efficiency of this process in the removal of SBDS and COD. In optimum conditions of pH = 3, current 85 mA/cm2, ozone flow rate 30 mM/s and initial SDBS concentration 0.02 mM/L, more than 99% removal was observed in 50 min. By changing the parameters of the optimum conditions, the process performance was decreased. High efficiency of COD removal in this process was obtained in 80 min. Influence of TBA in solution was the efficiency decrease of process to 80 %.ConclusionElectro-ozonation process as an advanced oxidation process can reduce organic pollution industry and can be considered as an environmentally friendly process.Keywords: Ozonation, Electrical current, SDBS, Aqueous media -
زمینه و هدففرآیند های الکتروشیمیایی به طور موثری برای حذف مواد آلی در محیط های آبی استفاده شده اند. در مطالعه حاضر کارایی فرآیند الکتروفنتون و الکتروکواگولاسیون با الکترود آهن در حذف رنگ اسید بلک 1 از محیط های آبی مورد بررسی قرار گرفت.روش کاراین مطالعه تجربی در یک راکتور منقطع انجام و تاثیر پارامترهایی نظیر pH، زمان، ولتاژ، غلظت رنگ و H2O2 و حذف COD مطالعه شد. در فرآیند الکتروفنتون H2O2 به صورت شیمیایی اضافه شد، در صورتی که از الکترود آند آهن به عنوان منبع یون فروس استفاده شد.
یافته هانتایج نشان داد در فرآیند الکتروفنتون،pH، ولتاژ و غلظت H2O2 پارامترهای اصلی بودند؛ شرایط بهینه، در pH 3، غلظت 100 mg/lH2O2 و ولتاژ 20 بدست آمد. باافزایش pH از 3 به 11 و ولتاژ از 20 به 40 کارایی حذف کاهش یافت، اما در فرآیند الکتروکواگولاسیون، حداکثر کارایی در pH 7 بدست آمد.نتیجه گیریفرآیند الکتروفنتون و الکتروکواگولاسیون با استفاده از الکترودهای آهن برای تجزیه رنگ و تصفیه فاضلاب های رنگی، فرآیندی مناسب است.
کلید واژگان: الکتروفنتون, الکتروکواگولاسیون, اسید بلک 1, آند آهنJournal of Health, Volume:6 Issue: 4, 2015, PP 355 -366Background and ObjectivesElectrochemical processes have been applied effectively to remove organic compounds from aqueous solutions. In this work، the efficiencies of Electro Fenton (EF) process and Electrocoagulation (EC) using iron electrodes were investigated for removal of Acid Black 1.MethodsThis experimental study was performed in a batch reactor and the effects of parameters such as pH، time، voltage، H2O2 and dye concentrations، and COD removal were investigated. In Electro Fenton process H2O2 was chemically added to the reactor while iron anode electrode was used as a ferrous ion source.ResultsThe results showed that pH، voltage and H2O2 concentration were the main parameters in EF process. The optimum conditions in EF process were obtained at pH 3، H2O2concentration of 100 mg/l and 20 V. With increasing pH from 3 to 11 and voltage from 20 to 40 V the removal efficiency decreased، however، in the EC process the maximum efficiency was obtained at pH 7.ConclusionElectro Fenton and Electrocoagulation using iron electrodes are suitable processes for dye degradation and treatment of colored wastewater.Keywords: Electro, Fenton, Electrocoagulation, Acid Black 1, Iron Anode -
سابقه و هدفاز آن جایی که روش های تصفیه متداول، توانایی پایینی در تخریب و حذف آنتی بیوتیک ها از محیط های آبی دارند، استفاده از روش های اکسیداسیون پیشرفته امری ضروری به نظر می رسد. هدف از این مطالعه بررسی کارایی فرایند ازن زنی کاتالیزوری در تخریب آنتی بیوتیک سفازولین از محیط های آبی و تعیین تاثیر پارامترهای مختلف بر کارایی فرایند بود.مواد و روش هادر این مطالعه تجربی، تاثیر پارامتر(2-10)pH؛ غلظت اولیه سفازولین (mg/L 45-5)؛ دوز کاتالیزور (mg/L 25/0-1)، غلظت گاز ازن (mg/L.min 5-1) و ترت بوتانول (mg/L 2/0)، تاثیر هم افزایی پارامترها و کاهش COD و TOC پس از انجام فرایند مورد سنجش قرار گرفت. غلظت سفازولین و مقادیر COD توسط دستگاه اسپکتروفوتومتر و مقدار TOC توسط TOC آنالیزر تعیین شد. تصاویر SEM، آنالیز BET و پراش اشعه X از نانوذره تهیه شد.یافته هانتایج نشان داد که بالاترین کارایی فرایند، در شرایط بهینه به دست آمده pH برابر 8، دوز کاتالیزور برابر 5/0 گرم در لیتر، دبی ورودی ازن برابر 5 میلی گرم در لیتر در دقیقه و غلظت اولیه سفازولین برابر 5 میلی گرم بر لیتر، برابر 01/92 درصد مشاهده شد. حضور ترت بوتانول باعث کاهش کارایی فرایند شد. هم چنین میزان حذف COD برابر 55 درصد و میزان حذف TOC برابر 42 درصد گزارش شد.استنتاجنتایج مطالعه نشان داد که فرایند، کارایی مناسبی در تخریب و معدنی سازی سفازولین دارد و می توان از این روش برای تصفیه پساب های حاوی این آلاینده استفاده نمود. عدم تولید لجن و محصولات جانبی از ویژگی های بارز این فرایند است. فرایند برای حذف شاخص COD و TOC به مدت زمان بالاتری نیاز خواهد بود.
کلید واژگان: ازن زنی کاتالیزوری, نانوذرات Fe, MgO, آنتی بیوتیک سفازولین, محیط های آبیBackground andPurposeConventional treatment processes do not have good efficiency in degradation and removal of antibiotics from aqueous environments, therefore, using advanced oxidation processes seems to be necessary. The aim of this study was to evaluate the performance of catalytic ozonation for degradation of cefazolin from aqueous environments and the effect of various parameters on the performance of this process.Materials And MethodsIn this experimental study after applying the process, the effect of different parameters were measured including pH (2-10), initial concentration of cefazolin (5-45 mg/L), catalyst dose (0.25-1 gr/L), ozone concentrations (1-5 mg/L.min), TBA concentration (0. 2mg/L) as a radical scavenger, the synergistic effect of the parameters, and reducing COD and TOC. Cefazolin concentrations and COD levels were measured by a spectrophotometer after the process and TOC was measured by TOC analyzer. Then the SEM images, BET analysis of nanoparticles, and XRD were prepared.ResultsThe optimum condition for the highest efficacy of the process was found to be pH 8, catalyst dose 0.5 gr/L, O3 concentration 5 mg/L.min and cefazolin concentration 5 mg/L. At this optimal condition the efficiency of process was 92.01%. In presence of TBA, the efficiency of process reduced. The efficiency of process in COD and TOC removal was 55% and 42%, respectively.ConclusionThe results showed that the process conducted in this study was useful in degradation and mineralization of cefazolin, and can be used in treatment of wastewater containing pollutants. One of the main features of this process is that it does not produce sludge and by-products. Removal of COD and TOC needs more reaction time.Keywords: Catalytic ozonation, Fe, MgO nanoparticle, cefazolin, aqueous environments -
مقدمهپساب های رنگی با ورود به محیط، باعث بر هم خوردن جنبه های زیباشناختی و اکولوژیکی می گردد، ایجاد پدیده اوتریفیکاسیون در آب های سطحیاز بارزترین این مشکلات است. این فرآیندها با استفاده از جریان الکتریکی باعث تجزیه آلاینده ها می شوند. هدف از این مطالعه مقایسه کارایی فرآیند انعقاد الکتروشیمیایی(EC) و فرآیند اکسیداسیون الکتریکی(EO)در تجزیه رنگ AB113 از محیط های آبی بود.مواد و روش هادر این مطالعه تجربی، حذفرنگ AB113باغلظت هایمختلف، توسط فرآیندEC و فرآیندEO به فاصله دو سانتیمتر از هم مورد مطالعه قرار گرفتند. تاثیر پارامترهای(9-5)pH، ولتاژ 30-10 ولت(با محدوده آمپر 3-1 آمپر) و غلظت اولیه رنگ(500-50 میلی گرم در لیتر) در مدت زمان بهینه هر فرآیند مورد بررسی و سنجشغلظترنگ با روشذکرشده درکتاباستانداردمتدصورتگرفت.
یافته های پژوهش: نتایج به دست آمده بیانگر این است که هر دو فرآیند کارایی بالایی در تجزیه رنگ دارند. در شرایط بهینه فرآیند انعقاد الکتروشیمیایی(ولتاژ 30 ولت، جریان 3 آمپر، pH=5، غلظت اولیه 50 میلی گرم در لیتر و مدت زمان 40 دقیقه) و فرآیند الکتروشیمیایی(ولتاژ 30 ولت، با جریان 3آمپر، pH=7،غلظت اولیه 50 میلی گرم در لیتر و زمان واکنش 50 دقیقه) راندمان حذف به ترتیب 73/ 93و 75/ 95 درصد به دست آمد. با تغییر شرایط آزمایش راندمان تجزیه در هر دو فرآیند کاهش پیدا می کند.بحث و نتیجه گیریفرآیندهای مذکور، کارایی مناسبی در حذف رنگ آزوی AB113 دارد. pH، ولتاژ، غلظت اولیه رنگ و نوع الکترودها نقش تعیین کننده ای در راندمان فرآیندها دارند. تغییر هر یک از پارامترها باعث تغییر در راندمان تجزیه رنگمی شود..کلید واژگان: فرآیند انعقاد الکتروشیمیایی, فرآیند اکسیداسیون الکتروشیمیایی, رنگAB113Introductiondye stuff effluents can disturb ecological and aesthetic aspects of environment; eutrification of surface waters is one of these most common problems. These processes cause pollutants decomposition through electrical current. The aim of this study was comparison between the effectiveness of the processes of electrochemical coagulation (EC) and electrical oxidation (EO) in degradation of AB113 dye from aqueous solutions.Materials and Methodsin this experimental study, removal of AB113 dye was investigated at different concentrations in a 2 cm distance from each other, through processes EC and EO. Also, the effect of parameters pH (5-9), voltage (10-30 volt, range 1-3 A) and initial dye concentration (50-500 mg/L) was studied at the optimum time of each process. The assay of dye concentration was conducted according to the standard methods.Findingsthe results showed that both processes have high efficiency in dye degradation. At best conditions of EC (voltage=30 volt, pH=3, initial concentration=50 mg/L and time=40 min) and EO (voltage=30 volt, pH=7, initial concentration=50 mg/L and time=50 min), the efficiencies were 93.73 and 95.75%, respectively. By changing in conditions of experiment, the degradation efficiency decreases in these two processes. Discussion &ConclusionBoth of these processes have suitable efficiency in azo dye AB113 removal. pH, voltage, initial dye concentration and electrode type play an important role in the efficiency of these processes, and a change in each of these parameters can change the efficiency of dye decomposition.Keywords: Electrochemical Coagulation Process, Electrochemical Oxidation Process, AB113 Dye -
سابقه و هدفتولید رادیکال پرسولفات در فرایند الکترو/ آهن/ پرسولفات، باعث افزایش کارایی فرایند می شود. هدف از این مطالعه، بررسی کارایی فرآیند مذکور در تصفیه ی فاضلاب ورودی به شهرک صنعتی بوعلی همدان است.مواد و روش هادر این مطالعه، از یک راکتور مجهز به چهار الکترود آهن استفاده شد. تاثیر پارامترهای pH (3-11)، غلظت یون آهن (g/L 0/5-0/1)، آنیون پرسولفات (g/L 2-0/5) و جریان الکتریکی (1-5 آمپر) در حذف COD، TSS و رنگ فاضلاب مورد بررسی قرار گرفت. سنجش COD، TSS و رنگ بر اساس روش های استاندارد انجام گرفت.یافته هایافته ها نشان داد تحت شرایط بهینه که شامل pH برابر 3، غلظت آنیون پرسولفات برابر 1 گرم در لیتر، غلظت یون آهن برابر 1/ 0 گرم در لیتر و جریان 5 آمپر بود، کارایی فرایند در حذف COD، TSS و رنگ به ترتیب برابر با 6/ 91، 5/ 73 و 1/ 93 درصدبود. با تغییر شرایط پارامترها، کارایی فرایند دچار تغییر شد. کاربرد مجزای تجزیه ی الکتریکی کارایی کم تری داشته و باعث حذف 2/ 58 درصدی COD، 2/52 درصدی TSS و 68 درصدی رنگ شده است.استنتاجفرایند مورد مطالعه، دارای راندمان قابل قبولی در حذف پارامترهای مورد مطالعه می باشد. بنابراین می توان استفاده از این فرایند را به منظور کاهش بار آلودگی فاضلاب خام قبل از ورود به واحدهای تصفیه متداول مورد ملاحظه قرار داد. تعیین هم افزایی فرایند مشخص نمود که کاربرد مجزای تجزیه ی الکتروشیمیایی در شرایط بهینه، کارایی بسیار کم تری نسبت به کاربرد همزمان جریان الکتریسته و پرسولفات دارد.
کلید واژگان: فرآیند الکترو, آهن دوظرفیتی, پرسولفات, COD, TSS, رنگ, فاضلاب صنعتیBackground andPurposeIn Electro/Fe2+/persulfate process, persulfate radicals are produced as powerful oxidizing agents which increase the efficiency of this process. The aim of this study was to investigate the efficiency removal of COD, TSS and dye from industrial effluent in Buali industrial area in Hamedan.Materials And MethodsIn this study, the batch experiment was performed using a reactor equipped with four iron electrodes. We studied the effects of some operating parameters including pH (3-11), divalent iron ion dose (0.1 to 0.5 g/L), concentration of persulfate anion (0.5-2 g/L) and direct current electric rate (1-5 A) in removal of COD, TSS and dye from wastewater. The COD, TSS and dye measurement was done according to the standard methods.ResultsThe results showed that under optimum conditions (pH: 3, Fe+2 dosage: 0.1 g/L and density: 5A) the removal efficiencies of process in COD, TSS and dye were 91.6, 73.5 and 93.1%, respectively. By making changes in the parameters, the efficiency of process also changed. The removal efficiency of single application of electrooxidation was 58.2%, 52.2% and 68% for COD, TSS and dye, respectively.ConclusionThe electro/Fe2+/persulfate process showed acceptable performance in removal of COD, TSS and dye. Therefore, this process could be used as a pretreatment unit to reduce the load of raw wastewater pollution before entering the conventional treatment units. Furthermore, the assessment of synergistic effects of persulfate revealed that single application of electrochemical degradation in optimum conditions had a much lower efficiency compared to electro/Fe+2/persulfate process.Keywords: Electro, Fe2+, persulfate process, COD, TSS, dye, industrial wastewater -
زمینه و هدفحضور فنل در پساب ها باعث ایجاد خطر برای سلامتی انسان می گردد. با استفاده از مدل آماری تاگوچی، می توان با تعداد معینی آزمایش، فرایند را بهینه نمود. این مطالعه با هدف بهینه سازی حذف فنل با فرایند ازن زنی کاتالیزوری با استفاده از نانوذرات Fe/MgO با مدل آماری تاگوچی از محیط های آبی بود.روش کاردر این مطالعه تجربی، طراحی آزمایش با استفاده از مدل آماری صورت گرفت. پارامترهای pH (3، 5، 9، 11)، غلظت اولیه آلاینده (500، 1000، 1500 و 2000 میلی گرم در لیتر)، زمان واکنش (10، 20، 30 و 40 دقیقه) و دوز کاتالیزور (0/1، 0/2، 0/3 و 0/4 گرم در لیتر) در 4 آرایه و 4 سطح قرار گرفتند. داده ها توسط نرم افزار Minitab 16 مورد تحلیل قرار گرفت. غلظت باقیمانده فنل طبق روش ارائه شده در کتاب استاندارد متد اندازه گیری شد.یافته هایافته ها نشان داد که حذف آلاینده فنل به پارامترهای مختلف بهره برداری بستگی دارد. شرایط بهینه مطالعه در زمان واکنش 30 دقیقه، pH برابر 5، غلظت اولیه آلاینده برابر1000 میلی گرم بر لیتر و دوز کاتالیزور برابر 0/1 گرم در لیتر بود. از بین عوامل مورد بررسی بیشترین میزان تاثیر مربوط به غلظت اولیه آلاینده با مشارکت 69/5 درصدی و کمترین تاثیر مربوط به زمان ماند با 3/2 درصد بود. در شرایط بهینه نیز، نسبت S/N حدود 39/39 پیش بینی گردید.نتیجه گیریبا استفاده از مدل آماری تاگوچی، در تعداد معینی از آزمایشات، حذف فنل بهینه سازی شد. فرایند ازن زنی دارای قابلیت بالا در حذف فنل می باشد.
کلید واژگان: فنل, ازن زنی کاتالیزوری, نانوذرات Fe, MgO, مدل آماری تاگوچی, محیط های آبیBackground and ObjectivesThe presence of phenol in effluents may cause risk to human health. By Taguchi statistical model, the process can be optimized by certain number of experiments. The aim of this study was optimization of catalytic ozonation process in removal of phenol from aqueous environments by Nano Fe / MgO with Taguchi statistical model.MethodsIn this experimental study, experiment design was set based on the statistical model. Parameters such as pH (3, 5, 9, and 11), initial concentration of pollutant (500, 1000, 1500, and 2000 mg/L), reaction time (10, 20, 30, and 40 min) and catalytic dose (0.1, 0.2, 0.3 and 0.4 g/L) in 4 layers and 4 levels were investigated. Data were analyzed with Minitab ver.16 software. Residual concentration of phenol was measured according to standard method book.ResultsThe results showed that, efficiency of phenol removal depends on various operational parameters. The optimum conditions of phenol removal was obtained at reaction time=30 min, pH=5, the phenol initial concentration of 1000 mg/L and catalyst dose of 0.1 g/L. Among the factors investigated; initial concentration of phenol has the maximum effect (69.5%) and reaction time the minimum (3.2%) effect in optimum conditions. S/N ratio of 39.39 was estimated at optimum conditions.ConclusionsBy using Taguchi statistical model, phenol removal was optimized in certain number of experiments. Ozonation process has high capability in phenol removal.Keywords: Phenol, Catalytic Ozonation, Fe, MgO Nanoparticles, Taguchi Statistical Model, Aquatic -
زمینهروش های اکسیداسیون پیشرفته مانند ازن زنی کاتالیستی در حذف آنتی بیوتیک ها کارآمد هستند. از جمله این کاتالیست ها کلسیم پراکساید است که می توان از آن به عنوان منبع تولید هیدروژن پراکسید استفاده کرد.هدفمطالعه به منظور تعیین کارایی فرایند ازن زنی به همراه کلسیم پراکساید در حذف سیپروفلوکساسین از محیط های آبی انجام شد.مواد و روش هااین مطالعه تجربی، در سال 1392 در دانشگاه علوم پزشکی همدان انجام شد. فرایند شامل سیپروفلوکساسین با غلظت 10 تا 100 میلی گرم در لیتر، pH 3 تا 11، کلسیم پراکساید با غلظت 0 تا 0/1 میلی گرم در لیتر، مدت زمان واکنش 30 دقیقه و میزان ازن زنی با 1 گرم در دقیقه در راکتور نیمه پیوسته بود.یافته هادر شرایط بهینه شامل 3= pH، میزان کلسیم پراکساید برابر 0/025 میلی گرم در لیتر، میزان ازن برابر 1 گرم در دقیقه و غلظت اولیه آنتی بیوتیک برابر 10 میلی گرم در لیتر، این فرایند قادر بود 92% از سیپروفلوکساسین و 45% از میزان اکسیژن خواهی شیمیایی را حذف کند.نتیجه گیریبا توجه به یافته ها، به نظر می رسد فرایند ازن زنی به همراه کلسیم پراکساید می تواند برای حذف آلاینده آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین مناسب باشد.
کلید واژگان: سیپروفلوکساسین, ازن, کلسیم پراکسایدBackgroundAdvanced oxidation processes such as catalytic ozonation are efficient for the removal of antibiotics. Calcium peroxide is one of the catalysts that can be used as a source of hydrogen peroxide.ObjectiveThe aim of this study was to determine the efficiency of ciprofloxacin removal by ozonation process with calcium peroxide from aqueous solutions.MethodsThis experimental study was conducted in Hamadan University of Medical Sciences, 2013. The process consisted of ciprofloxacin with a concentration of 10-100 mg/L, calcium peroxide with a concentration of 0-0.1 mg/L, 1 gr/min ozone (O3), and 30 min reaction time in a semiconductor reactor.FindingsIn the optimal condition, at pH 3, calcium peroxide 0.025 mg/L, O3 1 gr/min, and initial antibiotic concentration of 10 mg/L, 92% of ciprofloxacin was removed and 45% of chemical oxygen demand was reduced.ConclusionWith regards to the results, the ozonation process with calcium peroxide can be suitable for removal of ciprofloxacin contamination.Keywords: Ciprofloxacin, Ozone, Calcium Peroxide -
از روش های موفق در تصفیه پساب های رنگی می توان به فرآیند انعقاد الکتروشیمیایی/ شناورسازی الکتروشیمیایی اشاره نمود. این فرآیند با بهره گیری از جریان مستقیم الکتریکی (DC) و الکترودهای فلزی باعث حذف آلاینده ها می شود. هدف از این مطالعه بهینه سازی عوامل تاثیرگذار بر فرآیند انعقاد الکتروشیمیایی/ شناورسازی الکتروشیمیایی با الکترودهای ترکیبی تیتانیم- آلومینیم در رنگبری رنگزای اسید سیاه 1 از محیط های آبی بود. در این مطالعه از چهار الکترود از جنس تیتانیم و آلومینیم استفاده شد. با اعمال جریان الکتریکی در محدوده 30-10 ولت با کنترل آمپر، pH در محدوده 9-5 و غلظت اولیه رنگزا در محدوده 500-50 میلی گرم در لیتر این مطالعه انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد بالاترین بازده حذف در pH برابر 5، ولتاژ 30 ولت و غلظت اولیه 50 میلی گرم در لیتر رخ می دهد. بنابراین فرآیند مذکور توانایی بالایی برای حذف این رنگزا دارد. بازده فرآیند با تغییر پارامترهای مطالعه، کاهش پیدا می کند.
کلید واژگان: بهینه سازی, فرآیند انعقاد الکتروشیمیایی, شناورسازی الکتروشیمیایی, رنگزای اسید سیاه, حذف, محیط های آبیThe Electrocoagulation/Electroflotation process is one of the successful methods in dyes wastewater treatment. This process by direct current electrical and metal electrodes can be removal of contaminants. The aim of this study was optimization of affecting parameters in (EC/EFP) by titanium and aluminum electrodes for decolorization of Acid Black 1 (AB1) from aqueous. In this study was used of four titanium and aluminum electrodes. By applying an electric current in 10-30 V range with control of ampere, initial pH in 5- 9 range and initial concentration of dye in 50-500 mg/L range study was done. The results indicate when pH=5, voltage and initial concentration were 30 V and 50 mg/L respectively the high efficiency of decolorization by EC/EFP done. Therefor this process has a good ability in dye removal. Efficiency of process decreased by changing the parameters.
Keywords: Optimization, Electrocoagulation, electroflotation process, Acid black, Removal, Aqueous
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.