جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « الکتروفنتون » در نشریات گروه « پزشکی »
-
مقدمه
در سالهای اخیر نگرانی درمورد حضور طیف وسیعی از مواد دارویی از جمله آنتی بوتیکها در محیط های آبی افزایش یافته است. به طور معمول این مواد به دلیل ناکارآمدی تکنولوژی های متداول تصفیه فاضلاب، از مسیرهای مختلفی مانند رواناب کشاورزی، تخلیه مستقیم از تصفیه خانه های فاضلاب شهری، مواد دفعی انسان، دفع مستقیم زایدات پزشکی، صنعت و غیره وارد محیط های آبی می شوند. بنابراین در تحقیق حاضر کارایی حذف پنی سیلین G، با استفاده از فرآیند الکتروفنتون، از محلول های آبی، مورد بررسی قرار گرفته است.
روش بررسیتحقیق حاضر در مقیاس آزمایشگاهی در مخزن شیشه ای به حجم cc 400 با استفاده از الکترودهای آهنی صورت گرفت.دستگاه مجهز به تنظیم کننده میزان جریان جهت تنظیم سریع متغیر بود. برق ورودی به دستگاه، جریان متناوب شهری می باشد. مخزن با آب سنتزی حاوی پنی سیلین G در غلظت های mg/L200-50 پر شد. درصد حذف آلاینده در پتانسیلV 26، شدت جریان 6/0-05/0آمپر، مدت زمان min 120-0، pH 12-3 و فاصله بین الکترودها در محدوده cm 4-1 بررسی شد.
یافته هابر اساس نتایج حاصله میزان حذف پنی سیلین G به پارامترهای مختلف بهره برداری از جمله pH ، دانسیته جریان الکتریکی ، زمان واکنش ، غلظت آنتی بیوتیک و فاصله بین الکترود بستگی دارد. شرایط بهینه بهره برداری pH معادل 3، دانسیته جریان الکتریکی برابر A 6/0، زمان واکنش min 20، غلظت آنتی بیوتیک mg/L 50 و فاصله بین الکترود cm1 با میزان غلظت پرواکسیدهیدروژن mmol 25 در فرایند الکتروفنتون حاصل شد.
نتیجه گیریبراساس نتایج حاصل از این تحقیق فرایند الکتروفنتون می تواند به عنوان روشی نسبتا مناسب در حذف پنی-سیلین G از محیط های آبی مطرح گردد.
کلید واژگان: الکتروفنتون, پنی سیلین G, الکترود آهن}IntroductionIn recent years, concerns have been raised about the presence of a wide range of drug substances and antibiotics in aquatic environments. Usually these materials are due to the inefficiency of conventional wastewater treatment technologies, From various routes such as agricultural runoff, direct discharge from urban wastewater treatment plants, human waste products, direct disposal of medical waste, industry, etc. into aquatic environments. The present study aims at the removal of penicillin G through electrofenton process in the aqueous solution.
MethodsThe present study was conducted on laboratory scale in tanks made of glass using iron electrodes with useful volume 400 cc. The device is equipped with a flow rate regulator and voltage regulator to control these variables. Urban alternate current forms the input to the devices. The tank was filled with synthetic penicillin G with a concentration of 50-200 mg/L. The removal of penicillin G at potential 26V, the intensity of the 0.05-0.6A, Time 0-120 min, pH: 3-12 and the distance between the electrodes was measured in the range of 1-4cm.
ResultsThe aim of present study was to the potential of the processes of electrofenton removal of penicillin G in aquatic environments. The results were pH of 3, the electric current density 0.6A, reaction time 20min, the concentration of antibiotic 50mg/l, and the distance between electrodes 1cm with concentration of H2O2 25mmol . in these circumstances, the results showed that electrocoagulation process is the ability to remove 100 percent of the pollutants.
ConclusionThe results of this study illustrate that electrofenton process with iron electrodes is cost-effective removal of organic compounds.
Keywords: electrofenton, penicillin G, iron electrode} -
زمینه و هدف
فاضلاب تولیدی حاصل از صنایع مختلف، یک منبع آلاینده خطرناک و قابل توجه در آلودگی محیط زیست به شمار می روند. مشکل عمده فاضلاب تولیدی صنایع رنگرزی، مواد رنگی غیرقابل تجزیه بیولوژیکی است، لذا مطالعه حاضر با هدف ارزیابی کارایی فرآیند الکتروفنتون در حذف رنگ از فاضلاب صنایع انجام شد.
مواد و روش هادر این مطالعه تجربی که در سال 1396 انجام گرفت، نمونه برداری از فاضلاب بر اساس کتاب استاندارد آزمایش های آب و فاضلاب انجام گرفت. نمونه به درون سلول الکتروشیمیایی انتقال یافته و تاثیر پارامترهای مختلف مانند میزان جریان الکتریکی، مقدار مصرفی یون های آهن، pH و زمان واکنش در راهبری فرآیند مورد نظر بررسی گردید.
یافته هابر اساس نتایج حاصل، در شدت جریان 25 ولت برای غلظت رنگ 100 میلی گرم بر لیتر و شدت جریان 35 ولت برای غلظت رنگ 200 میلی گرم بر لیتر به بالا، در زمان 50-60 دقیقه، غلظت یون های آهن 3/0 میلی گرم بر لیتر و 3=pH، حذف 8/99 درصدی رنگ به دست آمد.
نتیجه گیریفرآیند الکتروفنتون، قادر به حذف رنگ با غلظت های متفاوت با بازده بالا می باشد. بر اساس نتایج حاصل، شدت جریان الکتریکی و غلظت یون های آهن، پارامترهای موثر بر فرآیند الکتروفنتون در حذف رنگ هستند و پارامتر های pH و زمان الکترولیز، تاثیر کمتری بر کارایی فرآیند الکتروفنتون در حذف رنگ حاصل از فاضلاب دارند.
کلید واژگان: الکتروفنتون, رنگ, فاضلاب صنعتی, رنگرزی}Background and AimProduced wastewater by various industries is a dangerous and considerable pollution resource for the environment. The presence of non-biodegradable dyes in effluents of dying industries is regarded as a major problem. The purpose of this study was to evaluate the efficiency of electro-fenton process in dye removal from the wastewater of dying industries.
Materials and methodsIn the present experimental study conducted in 2017, wastewater sampling was performed according to the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. The samples were transferred to the electrochemical cell reactor and the effect of different parameters such as applied voltage, iron concentration, pH, and reaction time on dye removal efficiency were investigated.
ResultsAccording to the results, optimum conditions of Electro-Fenton process in dye removal was determined. Accordingly, in applied voltages of 25 and 35 V in 100 and more than 200 mg/L dye concentrations, , reaction time of 50 - 60 minutes, Fe2+ concentration of 0.3 mg/L and pH of 3 the dye removal efficiency of 99.8 % was achieved.
ConclusionThe electro-fenton process is able to remove dye with different concentrations and maximum efficiency. Based on the results, the applied voltage and the concentration of Fe2+ were the parameters that are more efficient and pH along with reaction time demonstrated less impact on the efficiency of the electro-fenton process in dye removal from industrial wastewater.
Keywords: Electro-Fenton, dye, Industrial wastewater, dying industries} -
زمینه و هدف
مترونیدازول از جمله آنتی بیوتیک هایی است که به دلیل گستردگی مصرف و مقاومت در برابر تجزیه بیولوژیکی، از آلاینده های مهم در محیط به شمار می رود. این مطالعه با هدف بررسی کارآیی فرآیند الکتروفنتون به منظور حذف مترونیدازول از فاضلاب سنتتیک با استفاده از الکترود آهن در شرایط مختلف عملیاتی، انجام گرفت.
روش تحقیق:
مطالعه حاضر یک تحقیق تجربی، در مقیاس آزمایشگاهی بوده که به صورت ناپیوسته انجام شد. تاثیر متغیرهای pH محلول (11، 9، 7، 5، 3)، غلظت اولیه مترونیدازول (10، 15، 20، 25 و 30 میلی گرم بر لیتر)، فاصله الکترودها (0/5، 1، 2 و 3 سانتی متر)، غلظت پراکسید هیدروژن (50، 100، 150 و 200 میلی گرم بر لیتر) و میزان شدت جریان (1، 0/5، 0/3، 0/2 و 0/05 آمپر) با سرعت هم زدن، 100 دور بر دقیقه در دمای محیط بررسی گردید. سینتیک واکنش نیز مورد مطالعه قرار گرفت. غلظت آنتی بیوتیک توسط دستگاه اسپکتروفتومتر UV/Vis T80+ در طول موج 320 نانومتر خوانده شد.
یافته ها:
نتایج به دست آمده نشان داد که در شرایط بهینه (pH برابر 7، زمان 120 دقیقه، غلظت آنتی بیوتیک 20 میلی گرم بر لیتر، غلظت پراکسید هیدروژن 150 میلی گرم بر لیتر، شدت جریان ورودی 0/05 آمپر و فاصله الکترودها یک سانتی متر) راندمان حذف مترونیدازول توسط فرآیند الکتروفنتون 37/96 درصد بود.
نتیجه گیری:
براساس نتایج به دست آمده می توان گفت که روش الکتروفنتون با الکترودهای آهن، روشی موثر در حذف مترونیدازول از محلول های آبی است.
کلید واژگان: آنتی بیوتیک, مترونیدازول, الکترود آهن, الکتروفنتون, محلول های آبی}Background and AimMetronidazole is one of the antibiotics that are widely used and resistant to biodegradation, it is one of the most important pollutants in the environment. The purpose of the study was to examine the efficacy of the Electro-Fenton process for removing metronidazole from synthetic wastewater using iron electrode under operating different conditions.
Materials and MethodsThe present study was an experimental, laboratory-scale study that was done discontinuously. The effect of soluble pH variables (11, 9, 7, 5, 3), initial concentration of metronidazole (10, 15, 20, 25 and 30 mg/ L), electrode spacing (0.5, 1, 2 and 3 cm), hydrogen peroxide concentration (50, 100, 150 and 200 mg/L) and current intensity (1, 0.5, 0.3, 0.2 and 0.05 A) with the mixing rate of 100 RPM at ambient temperature was investigated. The reaction kinetics was also studied. The antibiotic concentration was read by UV / Vis T80 + spectrophotometer at 320 nm wavelength.
ResultsThe results showed that at optimum conditions (pH 7, 120 minutes, antibiotic concentration 20 mg / L, the hydrogen peroxide concentration 150 mg / L, inlet current intensity of 0.05 A and electrode spacing of 1 cm), The removal efficiency of metronidazole by Electro-Fenton process was 96.37%.
ConclusionAccording to the results, it was found that Electro-Fenton with iron electrodes can be used as an effective method in the removal of metronidazole from aqueous solutions.
Keywords: Antibiotic, Metronidazole, Iron Electrode, Electro-Fenton, Aqueous Solutions} -
کاربرد فرآیند الکتروفنتون واجد کاتالیست های هتروژنFe+3 و Fe+2جهت حذف سیپروفلوکساسین از محلول های آبیزمینه و هدف
سیپروفلوکساسین از جمله آلاینده های نوظهور و مقاوم به تجزیه بوده و فرآیندهای تصفیه متداول آب و فاضلاب قادر به حذف کارآمد آن نمی باشد. فرآیند الکتروفنتون یکی از موثر ترین فرآیندها برای تصفیه این ترکیبات شناخته شده است. لذا این مطالعه با هدف حذف سیپروفلوکساسین توسط روش الکتروفنتون واجد کاتالیست های هتروژن، آهن دو و سه ظرفیتی صورت گرفت.
مواد و روش ها: در این مطالعه آزمایشگاهی است که جهت حذف سیپروفلوکساسین از راکتوری با حجم 250 میلی لیتر که حاوی دو الکترود استیل مش به ابعاد (هشت در یک سانتی متر) با فاصله دو سانتی متر استفاده گردید. اثر متغیر های مختلف از قبیل غلظت سیپروفلوکساسین، میزان جریان، غلظت کاتالیست و زمان واکنش مورد بررسی قرار گرفت. سنجش نمونه ها با استفاده از اسپکتروفتومتر در طول موج 275 نانومتر انجام شد. برای طراحی آزمایشات از روش One-factor استفاده شد.یافته هابیشترین میزان حذف سیپروفلوکساسین در حضور دو منبع آهن، نانوذره مگنتیت و سولفات آهن، در شرایط بهینه غلظت اولیه سیپروفلوکساسین 20 میلی گرم بر لیتر، غلظت کاتالیست 1 گرم بر لیتر، میزان جریان 120 میلی آمپر، غلظت پراکسید هیدروژن 100 میلی گرم بر لیتر، زمان تماس 45 دقیقه و pH برابر 3، به ترتیب 89/97 و 99/99 درصد می باشد.
نتیجه گیرینتایج نشان داد فرایند الکتروفنتون قادر به حذف سیپروفلوکساسین از محلول های آبی است ولی به دلیل امکان بازیافت و استفاده مجدد نانو ذرات پیشنهاد می گردد در این فرآیند از نانوذرات مگنتیت به عنوان منبع آهن استفاده گردد.
کلید واژگان: سیپروفلوکساسین, الکتروفنتون, محلول های آبی}Background and ObjectivesCiprofloxacin is an emerging and degradable pollutant that cannot be efficiently removed by common water and wastewater treatment processes. Electro-Fenton process is one of the most effective processes for the treatment of these compounds. Hence, the present study aimed to remove ciprofloxacin by Electro-Fenton method with heterogeneous catalysts, Fe+2 and Fe+3.
Materials and MethodsIn this laboratory study, a reactor with 250 ml capacity, containing two mesh stainless steel (1×8cm) with a spacing of 2 centimeters, was used to remove ciprofloxacin. The effect of different factors such as ciprofloxacin concentration, current density, catalyst concentration and reaction time were investigated. Sampling was performed using spectrophotometer at 275 nm. One-factor method was used to design the experiments.
ResultsThe highest removal rate of ciprofloxacin in the presence of two iron sources, magnetite nanoparticles and iron sulfate, under optimal initial concentration of ciprofloxacin 20 mg/L, catalyst concentration=1 g/L, current density=120 mA, hydrogen peroxide concentration=100 mg/L, contact time= 45 minutes and pH=3 were 97.89 % and 99.99%, respectively.
ConclusionThe results showed that Electro-Fenton process can remove ciprofloxacin from aqueous solutions, but it is recommended to use magnetite nanoparticles as iron sources due to recycling and reuse possibility of nanoparticles.
Keywords: Ciprofloxacin (CIP), Electro-Fenton, Aqueous solutions} -
زمینه و هدففاضلاب های داروسازی حاوی مقادیر متنوع و بالایی از مواد آلی هستند. به منظور تولید یک پساب مناسب روش های شیمیایی و الکتروشیمیایی به خصوص در مقیاس پایلوت و آزمایشگاهی برای حذف ترکیبات آلی از فاضلاب صنایع داروسازی به کار رفته است. هدف کلی از این مطالعه بررسی کارایی فرایند ترکیبی انعقاد شیمیایی و الکتروفنتون جهت تصفیه فاضلاب داروسازی بود.روش بررسیدر مطالعه حاضر نمونه های فاضلاب از کارخانه داروسازی تهیه شد، جهت ارزیابی فرایند انعقاد شیمیایی اثر دوز منعقدکننده پلی آلومینیوم کلراید در مقادیر 25 الی mg/L 300 و pH 3، 7 و 10 توسط دستگاه جارتست مورد بررسی قرار گرفت، و در فرایند الکتروفنتون نیز تاثیر پارامترهای پتانسیل الکتریکی 10 الی v 30، غلظت پراکسید هیدروژن 100 تا mg/L 4000، زمان واکنش 15 الی min 120 و pH3، 7 و 10 بررسی شد.یافته هانتایج حاصل شده از فرایند انعقاد شیمیایی نشان داد که در شرایط بهینه (دوز منعقدکننده برابر mg/L 200 و pH برابر 7) حذف 49 درصد اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) حاصل گردید. از طرف دیگر فرایند الکتروفنتون در شرایط بهینه (غلظت mg/L 100 پراکسید هیدروژن، ولتاژ v 20، pH برابر 3 و زمان واکنش min 30) توانست میزان 5/93 درصد COD را حذف کند.نتیجه گیریبر طبق نتایج به دست آمده می توان نتیجه گیری کرد که فرایندهای ترکیبی ناپیوسته انعقاد شیمیایی/ الکتروفنتون نسبت به انعقاد الکتریکی به تنهایی برای حذف ترکیبات دارویی از فاضلاب صنایع داروسازی بسیار موثرتر است.کلید واژگان: فرایند انعقاد شیمیایی, الکتروفنتون, فاضلاب دارویی, مواد آلی, حذف}Background and ObjectiveWastewater from pharmaceutical industry has high chemical oxygen demand as a result of the presence of organic drugs and antibiotics. In order to meet the environmental requirements, several treatment methods like chemical and electrochemical methods have been widely applied due to their high ability to remove organic compounds from pharmaceutical wastewater. Therefore, the present study aimed to evaluate the efficiency of chemical coagulation/Electro-Fenton treatment method to degrade the organic matter-containing pharmaceutical industry wastewater.Materials and MethodsThe experimental tests were carried out using batch mode. The chemical coagulation process was evaluated as a function of aluminum chloride concentration (25-300 mg/L) and pH (3-10). The effluent from chemical coagulation process was transferred to Electro-Fenton reactor. Effects of H2O2 concentration (100-4000 mg/L), reaction time (up to 120 min), voltage (10-30 V), and pH (3-10) were evaluated. The removal efficiency was determined in term of COD removal.ResultsThe results showed that the highest removal of COD in the chemical coagulation was 49% (coagulant dose of 200 mg/L, and pH of 7). In addition, the Electro-Fenton process could be eliminating of 93.5% of COD at the optimum conditions concentration (100 mg/L H2O2, voltage of 20, pH of 3, and contact time of 30 min).ConclusionAccording to the results, it can be concluded that the combination of chemical and electrochemical processes was found to be effective methods for treatment of pharmaceutical wastewater in comparison to the application of each process separately. To reach to the maximum removal efficiency, the environmental parameters should be carefully controlled at their optimum values in each single process.Keywords: Chemical coagulation-Electro Fenton, Pharmaceutical wastewater, Organic matter, Removal}
-
بررسی استفاده از فرآیند الکتروفنتون با الکترودهای آهن و گرافیت برای حذف مترونیدازول از محلول های آبیمقدمهاستفاده بی رویه از آنتی بیوتیک ها و تخلیه آن ها به محیط زیست پیامدهای جدی و خطرناکی را به دنبال دارد، از این رو حذف این آلاینده ها از محیط های آبی از ضرورت های مهم به شمار می آید. مترونیدازول نیز به عنوان یک آنتی بیوتیک از جمله این آلاینده هاست که باید از محیط حذف گردد. از این رو هدف از این مطالعه بررسی اثربخشی روش اکسیداسیون پیشرفته الکتروفنتون در حذف مترونیدازول از محیط آبی بود.مواد و روش هااین مطالعه تجربی و در مقیاس آزمایشگاهی بود که در آن تاثیر فاکتورهایی مانند pH محلول، زمان واکنش، غلظت اولیه مترونیدازول، جریان الکتریکی و غلظت پراکسیدهیدروژن بر روی راندمان حذف مترونیدازول بررسی شد.یافته هانتایج نشان داد که مقدار پراکسیدهیدروژن، شدت جریان و زمان واکنش دارای اثر مثبت و افزایش غلظت اولیه مترونیدازول دارای اثر منفی بر کارایی حذف مترونیدازول بودند. در مقادیر مناسب متغیر ها 7 pH =، شدت جریان 30 ولت، زمان واکنش 40 دقیقه، دوز پراکسیدهیدروژن 02/0 مول در لیتر و غلظت اولیه مترونیدازول 10 میلی گرم در لیتر بیش از 99% مترونیدازول حذف گردید.بحث و نتیجه گیریفرآیند الکتروفنتون در شرایط مناسب محیطی قادر به حذف موثر آنتی بیوتیک مترونیدازول از محیط های آبی بود و از این فرآیند می توان به عنوان یک روش مناسب برای حذف سایر آلاینده های مقاوم از محیط استفاده نمود.کلید واژگان: اکسیداسیون پیشرفته, الکتروفنتون, مترونیدازول, رادیکال هیدروکسیل}Yafteh, Volume:20 Issue: 1, 2018, PP 41 -51BackgroundThe indiscriminate consumption of antibiotics and their discharge into the environment have created serious complications. Therefore, it is necessary to remove these contaminants from the aquatic environment. The antibiotic Metronidazole is a contaminant that should be eliminated from the environment. The aim of this study was to evaluate the use of the Electro-Fenton advanced oxidation process for the removal of metronidazole from aqueous solution.Materials And MethodsThis research method was experimental and bench scale. The influence of factors such as solution pH, reaction time, the initial concentration of metronidazole, electric current, and hydrogen peroxide concentration on the removal efficiency were investigated.ResultsIn this study, the dose of hydrogen peroxide, electric current, and reaction time had a positive effect on metronidazole removal efficiency, while the initial concentration of metronidazole had a negative effect. The optimal values of variable for the removal of more than 99% metronidazole were: pH =7, current 30v, reaction time 40min, dose of hydrogen peroxide 0.02 mol/l and the initial concentration of metronidazole 10mg/l.ConclusionThe Electro-Fenton process can effectively remove metronidazole from aquatic solutions in environmentally convenient conditions. This process can be used as an efficient method for removing other persistent pollutants from the environment.Keywords: Advance oxidation, Metronidazol, Electro-Fenton, antibiotic, hydroxyl radical}
-
زمینه و هدفدیازینون یکی مهم ترین آفت کش هایی است که به طور گسترده در کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد. از آن جایی که این ترکیبات، مقاوم به تجزیه بیولوژیکی هستند ورود آن ها به منابع آبی به یک مشکل زیست محیط جدی تبدیل شده است لذا در این مطالعه با فرایند اکسیداسیون پیشرفته الکتروفنتون به بررسی پارامترهای موثر در حذف دیازینون از آبهای زیر زمینی پرداخته خواهد شد.مواد و روش هااین مطالعه به صورت تجربی و در مقیاس آزمایشگاهی صورت پذیرفت و تاثیر پارامترهای عملیاتی مهم از جمله غلظت اولیه دیازینون (mg.L-130-1)، pH محلول (9-3)، دانسیته جریان (mA.cm-210-1)، زمان واکنش (min15-2) و مقدار پر اکسید هیدروژن (μL.L-1100-20) مورد بررسی قرار گرفت. بهینه سازی توسط نرم افزار طراحی آزمایش و از روش سطح پاسخ و تحلیل مدل پیشنهادی به روش آنالیز واریانس صورت پذیرفت.یافته هاراندمان حذف دیازینون تحت شرایط بهینه شامل غلظت اولیه دیازینون mg.L-1 88/6، pH برابر با 3، زمان 10 دقیقه، دانسیته جریان mA.cm-2 18/8 و میزان پر اکسید هیدروژن μL.L-1 78/83 برابر با 5/98 در صد تعیین شد؛ و در این شرایط میزان مصرف انرژی برابر با kWh.m-3 524/0 می باشد. همچنین میزان غلظت دیازینون در آب زیرزمینی μg.L-1 053/0±934/0 اندازه گیری شد که مقدار آن بعد از اعمال فرایند الکتروفنتون تحت شرایط بهینه به صفر رسید.نتیجه گیریبر اساس نتایج به دست آمده فرایند الکتروفنتون یک تکنیک کارامد جهت حذف دیازینون و همچنین سایر ترکیبات آلی مقاوم به تجزیه بیولوژیکی از منابع آبی می باشد.کلید واژگان: دیازینون, الکتروفنتون, تجزیه, روش سطح پاسخ, اکسیداسیون پیشرفته}BackgroundDiazinon is one of the most important pesticides extremely used in agriculture. Since these compounds are resistant to biodegradation, the arrival of these compounds to water resources has become a serious environmental problem. Therefore, in the current work, the removal of diazinon from groundwater was investigated using advanced oxidation processes electro Fenton.Methodsthe current work was conducted in lab scale. The effect of operating parameters such as initial concentration of diazinon (1-30 mg.L-1), pH solution(3-9), current density (1-10 mA.cm-2), reaction time (3-30 min), and dosage of H2O2 (20-100 µL.L-1) were investigated. Response surface methodology (RSM) was used to optimize the parameters and suggested model was analyzed using ANOVA.ResultsOn the optimum condition including initial diazinon concentration of 6.88 mg.L-1, pH solution of 3, the reaction time of 10 min, the current density of 8.18 mA.cm-2, and dosage H2O2 of 83.78 µL.L-1 removal efficiency of diazinon was found to be 98.5 %. Electrical energy consumption (EEC) was found to be 0.524 kWh.m-3. Moreover, the concentration of diazinon in groundwater was found to be 0.934±0.053 µg.L-1.ConclusionAccording to the obtained results, electro Fenton process was found to be an efficient technique for successful removal of diazinon and other resistant ungradable organic compound from water sources.Keywords: Diazinon, Electro Fenton, Removal, Response surface methodology, Groundwater}
-
سابقه و هدفآموکسی سیلین پرمصرف ترین آنتی بیوتیکی است که به دلیل ایجاد مقاومت در باکتری ها موردتوجه خاصی قرارگرفته است. این ترکیب از مسیرهای مختلفی مانند دفع مستقیم فاضلاب و زائدات پزشکی، دامپزشکی و صنعت می تواند، وارد محیط های آبی شود. هدف از این مطالعه، حذف آموکسی سیلین به وسیله فرآیند الکتروفنتون با استفاده از گرافیت فلت اصلاح شده و نانو ذرات Fe3O4 از محلول های آبی بود.مواد و روش هانانو ذرات Fe3O4 به وسیله روش هم ترسیبی شیمیایی سنتز شد. گرافیت فلت نیز به منظور اجتناب از هوادهی، اصلاح شد. مشخصات ساختاری و فیزیکی نانوکاتالیست و گرافیت فلت اصلاح شده با تکنیک های SEM، EDS و BET آنالیز شد. بعد از بهینه سازی دو متغیر pH و زمان، پارامتر های شدت جریان، غلظت آموکسی سیلین، دوز کاتالیست و فاصله بین الکترودها با استفاده از نرم افزار Design Expert 7 طراحی و با استفاده از روش سطح پاسخ بهینه سازی گردید.یافته هااصلاح گرافیت فلت منجر به افزایش سطح موثرآن از 89/0 به m2/g92/1 شد. حداکثر میزان حذف آموکسی سیلین ( 11/97 درصد )، در 3 =pH، زمان 60 دقیقه، شدت جریان mA 180، غلظت آموکسی سیلین mg/L 20، غلظت کاتالیست g/L1 و فاصله بین الکترودها cm 2 به دست آمد.
استنتاج: نتایج این مطالعه نشان داد، فرایند الکتروفنتون با نانو ذرات Fe3O4 و گرافیت اصلاح شده، بدون هوادهی خارجی یک فرایند موثر در حذف آموکسی سیلین است.کلید واژگان: آموکسی سیلین, الکتروفنتون, محلول های آبی, گرافیت اصلاح شده, Fe3O4}BackgroundAmoxicillin is the most commonly used antibiotics that draws more attractions due to induce bacterial resistance.
This compound can enter the aquatic environment through different routes including sewage and waste disposal of medical health centers, veterinary and industries. The aim of this study was removal of amoxicillin from aqueous environments by Electro-Fenton process using modified graphite felt and synthesized Fe3O4 nanoparticles.MethodsFe3O4 nanoparticles were synthesized by co- precipitation method. Graphite felt also modified due to avoid aeration. The structural and physical characteristics of nanocatalyst and also modified graphite felt were analyzed by SEM, EDS and BET techniques. After optimization of pH and time variables, the parameters of applied current, amoxicillin concentration, catalyst load and the distance between electrodes were designed using Design Expert 7.0 software and optimized by the response surface method.ResultsThe graphite felt modification resulted in increase in surface area from 0.89 to 1.92 m2/g. The maximum removal of amoxicillin (97.11%) was obtained in optimal operational conditions (pH=3, time=60 min, applied current =180 mA, amoxicillin concentration=20 mg/L, catalyst load 1 g/L, the distance between electrodes =2 cm)ConclusionThe result of this study indicated that electro-Fenton process using Fe3O4 nanoparticles and modified Graphite felt without external aeration is an effective method for amoxicillin removal.Keywords: Amoxicillin, Electro-Fenton, modified graphite felt, Fe3O4} -
زمینه و هدفتوسعه صنعت و شهرنشینی علاوه بر افزایش مصرف آب، باعث آلودگی آب ها در اثر تخلیه پساب صنایع با محتوای شوری بالا و ترکیبات آروماتیک از قبیل فنل شده است. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی فرآیند الکتروکواگولاسیون و الکتروفنتون در تصفیه فاضلاب شور حاوی فنل با بهره گیری از مدل آماری تاگوچی انجام شد.مواد و روش هادر این مطالعه تجربی - آزمایشگاهی از یک ظرف واکنش به حجم یک لیتر حاوی نمونه های سنتتیک فنل استفاده شد. فرآیند الکتروکواگولاسیون با 5 عامل در 4 سطح شامل زمان واکنش ( 80-20 دقیقه )، غلظت شوری ( 4-1 درصد)، pH (9،7،5،3)، غلظت اولیه فنل (1500،1000،500،250 میلی گرم بر لیتر ) و دانسیته جریان ( 16-4 میلی آمپر بر سانتی متر مربع) به کمک طرح ماتریکس ترکیبی L_16 و فرآیند الکتروفنتون نیز با 6 عامل در 5 سطح شامل زمان واکنش (40-20 دقیقه)، غلظت شوری ( 4-0 درصد )، pH (8 ،6 ،4 ،3 ،2)، غلظت اولیه فنل (2000 ، 1500، 1000، 500، 250 میلی گرم بر لیتر)، دانسیته جریان ( 16-0 میلی آمپر بر سانتی متر مربع)، غلظت پراکسید هیدروژن ( 300 ،225 ،150 ،75 ،50 میلی گرم بر لیتر ) به کمک طرح ماتریکس ترکیبی L-25 روش تاگوچی مورد بررسی قرار گرفت. غلظت فنل طبق روش استاندارد متد با استفاده از اسپکتروفتومتر در طول موج 500 نانومتر اندازه گیری شد.یافته هادر مطالعه حاضر شرایط بهینه حذف در فرآیند الکتروکواگولاسیون شامل غلظت فنل 250 میلی گرم بر لیتر، pH برابر 5، دانسیته جریان 8 میلی آمپر بر سانتی متر مربع، شوری 3 درصد و زمان 60 دقیقه دارای راندمان 58 درصد بود. بیشترین میزان تاثیر مربوط به غلظت اولیه 63/2 درصد و کمترین تاثیر مربوط به شوری 4/2 درصد بود. این شرایط در فرآیند الکتروفنتون برابر با غلظت فنل 250 میلی گرم بر لیتر، pH برابر 3 و دانسیته جریان 8 میلی آمپر بر سانتی متر مربع، شوری 2 درصد، غلظت پراکسید هیدروژن 150 میلی گرم بر لیتر و زمان 20 دقیقه دارای راندمان 97 درصد بود. بیشترین تاثیر مربوط به دانسیته جریان 29/12 درصد و کمترین مقدار مربوط به زمان واکنش 3/08 درصد بود.نتیجه گیریفرآیند الکتروفنتون فرآیند موثرتری در حذف فنل می باشد که می تواند به عنوان یک فرآیند مناسب در تصفیه فاضلاب به کار گرفته شود.کلید واژگان: الکتروفنتون, الکتروکواگولاسیون, فنل}Background And ObjectiveIndustrialization has led not only to an increase in water demand, but also to an increase in water pollution due to the discharge of polluted industrial wastewaters with high salt content, and the organic compounds such as phenol into the water bodies.
This study aimed to investigate the efficiency of electrocuagulation and electro-Fenton processes in phenol removal from saline wastewater using Taguchi exprimental design method.
Material andMethodsThis experimental study was performed in a reactor (1 liter) with synthetic phenolic saline wastewater. In this study for electrocoagulation process, the effects of five operation parameters on phenol removal efficiency including reaction time (20-80 min), electrolyte (1-4%), pH (3-5-7-9), initial phenol concentration (500-1000-1500-250 mg/L) and current density (4-16 mA/cm2) were investigated in four levels by Taguchi L16 orthogonal array. Also for electro-Fenton process, the effects of six operation parameters on removal efficiency in five levels including reaction time (20-80 min), electrolyte (0-4%), pH (2-3-4-6-8), initial phenol concentration (250-500-1000-1500-2000), current density ( 0-16mA/cm2) and hydrogen peroxide (50-300mg/L) were evaluated by Taguchi L25 orthogonal array. The concentration of phenol was determined according to the estandard method in spectrophotometric wavelength of 500 nm.ResultsExperimental data showed that the optimum phenol elimination condition in electrocuagulation process was initial phenol concentration of 250 mg/L, pH = 5, electrolyt = 3%, curent density of 8 mA/cm2 and reaction time of 60 min. The most influential factor in removal efficiency was the initial concentration (63.2%), and the lowest effect belonged to the electrolyt (4.2%).
The optimum phenol removal condition for electro-Fenton process was initial concentration of 250 mg/L, pH:3, electrolyt:2%, hydrogen peroxide:150 mg/L, current density of 8 mA/cm2 and 20 mine contact time. The most influential factor in elimination efficiency was the curent density (29.12%), and the lowest influence on response variable belonged to the reaction time (3.08%).ConclusionThis study showed the electro-Fenton process was effective in the removal of phenolthat can be used as an appropriate process in wastewater treatment.Keywords: Electrocuagulation, Electro-Fenton, Phenol} -
مقدمهآلودگی ناشی از شیرابه یکی از اصلی ترین مشکلات مراکز دفن مواد زائد شهری است. استفاده مستقیم روش های بیولوژیکی به دلیل غلظت بالای COD و وجود ترکیبات سمی بسیار دشوار است لذا هدف از این تحقیق تعیین پارامترهای بهینه فرآیند الکتروفنتون در کاهش بار آلی شیرابه مرکز دفن مواد زائد شهری شهر تهران است .مواد و روش هاپژوهش حاضر در مقیاس آزمایشگاهی به صورت ناپیوسته انجام گرفته است. تصفیه شیرابه با کمک فرآیند الکتروفنتون در یک راکتور الکترولیت ناپیوسته انجام گرفت. تاثیر پارامترهای طراحی چون زمان ماند(40 ، 30 ، 20 ، 10 دقیقه)، pH اولیه(3 ؛ 5؛ 8)، غلظت اولیه H2O2(g/L 2 – 5/1 – 1)، دانسیته جریان الکتریکی(mA/cm29/4 – 9/3 – 9/2 ) و غلضت بار آلی شیرابه(mg/L 14900±37150 :COD) در کارایی فرآیند الکتروفنتون مورد بررسی قرار گرفت.
یافته های پژوهش: بر طبق نتایج به دست آمده روش الکتروفنتون با حفظ شرایط بهینه واکنش می تواند به طور موثر در تصفیه شیرابه موثر باشد. شرایط بهینه فرآیند در زمان تماس 20 دقیقه، دانسیته جریان الکتریکی: mA /cm29/4، غلظت H2O2 برابر با g/L 5/1و در pH اولیه برابر با 3 به دست آمد. طبق شرایط فوق راندمان کاهش COD در شیرابه میزان 2/87 درصد به دست آمد.بحث و نتیجه گیریبر اساس نتایج به دست آمده تکنولوژی الکتروفنتون به طور موثری با تولید عامل اکسیداسیون پیشرفته در محل، غلظت های بالای بار آلی شیرابه را کاهش می دهد و برای تجزیه فاضلاب حاوی COD بالا می تواند به عنوان پیش تصفیه به کار رود و باعث بهبود قابلیت تصفیه پذیری زیستی شیرابه نیز می گردد.کلید واژگان: شیرابه, مرکز دفن شهری, الکتروفنتون, اکسیداسیون پیشرفته, حذف COD, بار آلی, تهران}IntroductionLeachate contamination is one of the major problems caused by landfilling. high concentrations of COD and existence of toxic compounds in landfill leachate and makes it difficult for direct biodegradation. This study aims to optimize the operational parameters of electro-Fenton process for COD removal from landfill leachate in Tehran.Materials and MethodsThe experiments were performed at bench scale using a batch reactor. Treatment of landfill leachate by electro-Fenton (E-Fenton) method was carried out in an electrolytic reactor. Moreover, the effect of operations such as reaction time, initial pH, initial H2O2 concentration, electrical current on the efficiency of E-Fenton process were investigated.
Findings: The results revealed that (E-Fenton) process can be used for the efficient treatment of landfill leachate applying the proper operating conditions. The best removal efficiency was obtained within 30 min with constant DC current value of 4.9 mA /cm2, H2O2 concentration is 1.5gL−1 and the initial pH value is 3. COD removal of 87.2% was obtained in these operational conditions.
Discussion &ConclusionsAccording to the obtained results, E-Fenton technology is able to produce sufficient amounts of advanced oxidants in situ to degrade great COD of leachate. In addition, (E-Fenton) process has been reported as one of the most appropriate pretreatment systems for degradation COD of leachate concentrates. This process improve biodegradability of the landfill leachate.Keywords: Landfill leachate, Electro, fenton, Advanced oxidation, COD removal, Tehran} -
زمینه و هدفکلروفنل ها مواد شیمیایی خطرناکی هستند که در دسته مواد غیرقابل تجزیه بیولوژیکی قرار میگیرند. لذا هدف از این تحقیق بررسی کارایی فرایند الکتروفنتون و UV/TiO2 در حذف پارا کلروفنل از محیط آبی است.روش کاردر این مطالعه تجربی جهت فرایند الکتروفنتون از یک استوانه شیشه ای مجهز به 2 الکترود آهن با سطح موثر 50 سانتی متر مربع و در فرایند فتوکاتالیستی از یک استوانه کوارتزی با حجم 190 میلی لیتر مجهز به 2 لامپ UVA با توان 6 وات به عنوان منبع نوری به منظور حذف پارا کلروفنل استفاده شد. ابتدا تاثیر غلظت اولیه پارا کلروفنل، pH، دانسیته جریان و غلظت پراکسید هیدروژن در فرایند الکتروفنتون مورد مطالعه قرار گرفت و سپس پساب حاصل وارد فرایند UV/TiO2 گردید و غلظت های مختلف دز کاتالیست و pH آزمایش شد.یافته هانتایج آزمایشات نشان داد در pH برابر 3، غلظت پراکسید هیدروژن mM5، دانسیته جریان mA/cm2 3 در زمان 45 دقیقه کارایی فرایند الکتروفنتون به 65 درصد و در ترکیب سری با فرایند UV/TiO2 در pH برابر 8/5 و غلظت دی اکسید تیتانیوم g/L5/1 کارایی به 97 درصد رسید.نتیجه گیرینتایج حاصل بیانگر آن بود که ترکیب فرایند الکتروفنتون و UV/TiO2 یک روش موثر در حذف پاراکلروفنل از محیط های آبی می باشد.کلید واژگان: پارا کلروفنل, فتوکاتالیز, محیط های آبی, الکتروفنتون, UV, TiO2}Journal of Health, Volume:7 Issue: 5, 2016, PP 600 -610Background and &ObjectivesChlorophenols are classified as non-biodegradable hazardous materials. Therefore, the purpose of this study was investigation of electro-Fenton and UV/TiO2 processes efficiencies in removal of para-chlorophenol from aqueous solution.MethodsIn this experimental study a cylindrical glass equipped with 2 iron electrodes with total effective surface area of 50 cm2, as a electro-Fenton reactor, and a quartz cylindrical reactor with a volume of 190 ml equipped with 2 UVA lamps (6watt), as a photocatalysis reactor, were used to remove para-chlorophenol. The operating parameters of electro-Fenton process such as initial para-chlorophenol concentration, pH, H2O2 concentration and current density were investigated. Then obtained effluent was introduced to UV/TiO2 process and operating parameters such as TiO2 dosage and pH were examined.ResultsThe results showed that para-chlorophenol removal efficiency of 65% was achieved in pH=3, H2O2=5 mM, current density=3 mA/cm2, and reaction time of 45 min. In combination of electro-Fenton and UV/TiO2 (pH=5.8 and TiO2=1.5 g/L) processes the removal efficiency of 97% was attained.ConclusionThe results revealed that combination of electro-Fenton and UV/TiO2 processes is an efficient method to remove para-chlorophenol from aqueous solutions.Keywords: Para, Chlorophenol, Photocatalysis, Aqueous Solutions, Electro, Fenton, UV, TiO2}
-
زمینه و هدفآنتی بیوتیکها معمولا از لحاظ تجزیه بیولوژیکی پایدار و فعال هستند، بنابراین آنها علاوه بر ایجاد پتانسیل اثرات منفی بر محیط و ارگانیسم ها، باعث مقاومت دارویی در انسان میشوند. این تحقیق با هدف ارزیابی کارایی فرآیند الکتروفنتون به منظور حذف آموکسی سیلین از پساب دست ساز با استفاده از الکترود آهن در شرایط مختلف راهبری انجام گرفت.روش کارمطالعه حاضر از نوع تجربی بوده و سلولی از جنس پلکسی گلاس با حجم 95/1 لیتر با دو الکترود آهن با ابعاد10×3×1/0سانتی متر (طول×عرض× ضخامت) استفاده گردید. آزمایش ها با شرایط مختلفی از pH 3 تا 9، شدت جریان 6/16 تا mA.cm-250، H2O2 08/0 تا 33/0مول و غلظت آموکسی سیلین (AMX) 30 تا 120 میلیگرم بر لیتر در زمانهای واکنش 10 تا 120 دقیقه انجام گرفت. سنجش نمونه های AMX و آهن کل، به ترتیب با استفاده از طیف سنج نوری مستقیم (294 نانومتر) و فنانترولین (510 نانومتر) انجام گرفت.یافته هابالاترین سطح راندمان در pHاولیه 3، الکترولیتg/l 5/2، شدت جریان mA.cm-250، H2O2 16/0 مول، غلظت ورودیmg/l 30 با زمان ماند 120 دقیقه، در حدود 94 درصد بدست آمد. بیشترین مقدار آهن خروجی در پساب فرایند mg/l 9/10برای زمان واکنش 80 دقیقه، شدت جریان mA.cm-2 6/41، pH 3، مقدار 16/0 مول پراکسید هیدروژن و غلظت آموکسی سیلین mg/l 80 ثبت گردید.نتیجه گیریالکتروفنتون راندمان قابل قبولی در حذف AMX با بکارگیری الکترود آهن از پساب دست ساز در مقیاس آزمایشگاهی در شرایط مربوط به این مطالعه نشان داد. در عین حال راندمان برای غلظتهای بالاتر از 50 غیرقابل قبول بود. با این وجود پسابهای صنعتی غلظت خیلی کمتری از مطالعه فوق دارند.کلید واژگان: آموکسی سیلین (AMX), الکتروفنتون, آنتی بیوتیک, محلولهای آبی}Journal of Health, Volume:7 Issue: 3, 2016, PP 276 -287Background and ObjectivesAntibiotics are usually stable and biologically active. They have potential negative effects on the environment and organisms and cause drug resistance in humans. This study carried out to assess the performance of the Electro-Fenton process to remove Amoxicillin (AMX) from synthetic solution by using iron electrodes at different operating conditions.MethodsIn present experimental study a Plexiglas cell (1.95 liter in volume) with two iron electrodes of 10×3×0.1 cm was used. Experiments were carried out at different conditions i.e. pH of 3 to 9, current density of 16.6 to 50 mAcm-2, 0.08 to 0.33 mole of H2O2 and initial amoxicillin concentration of 30 to 120 mg L-1 at reaction time of 10 and 120 min. AMX samples and total iron were measured using direct optical spectrometer at 294 nm and phenanthroline method at 510 nm, respectively.ResultsThe highest efficiency of 94% was observed at; initial pH=3, electrolyte of 2.5 g L-1, current density=50 mAcm-2, H2O2 concentration=0.16 M, initial amoxicillin concentration of 30 mg L-1 with a retention time of 120 minutes. The highest concentration of iron in the effluent was recorded as 10.9 mg L-1 for a reaction time of 80 min, current density of 41.6 mA.cm-2, pH = 3, H2O2 concentration of 0.16 M and the amoxicillin concentration of 80 mg L-1.ConclusionThe Electro-Fenton method demonstrated acceptable removal efficiency using iron electrodes from synthetic effluent on a laboratory scale. However, the removal efficiency was unacceptable for amoxicillin initial concentrations higher than 50 mg L-1. But, industrial effluents usually contain much lower concentrations than that of tested levels.Keywords: Amoxicillin (AMX), Electro, Fenton, Antibiotic, Aqueous Solution}
-
زمینه و هدفمتیلن بلو از انواع رنگ های کاتیونی است که حضورش در پساب صنایع نساجی به دلیل آروماتیک بودن، می تواند برای سیستم های اکولوژیکی و سلامت عمومی خطرناک باشد. این مطالعه با هدف بررسی کارایی فرآیند انعقاد الکتریکی در مقایسه با فرآیند الکتروفنتون در حذف رنگ متیلن بلو از محلول های آبی با استفاده از الکترود آهنی انجام شد.مواد و روش هااین مطالعه از نوع آزمایشگاهی است که به صورت پایلوت در نیمه اول سال 1393 در مرکز تحقیقات مهندسی بهداشت محیط دانشگاه علوم پزشکی کرمان اجرا گردید. جهت حذف رنگ متیلن بلو از رآکتور با حجم 500 میلی لیتر که حاوی دو الکترود صفحه ای آهنی (2×15سانتی متر) و به مولد جریان الکتریسیته متصل بود، استفاده شد. اثر متغیرهای مختلف از قبیل زمان واکنش، غلظت رنگ، غلظت پراکسیدهیدروژن (در فرآیند الکتروفنتون)، انرژی مصرفی، الکترولیت، pH بهینه و فاصله بین الکترود مورد بررسی قرار گرفت. داده ها با استفاده از آنالیز واریانس دوطرفه (Two-way ANOVA) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.یافته هامیانگین راندمان حذف رنگ متیلن بلو توسط انعقاد الکتریکی در شرایط بهینه (غلظت اولیه رنگ=25 میلی گرم در لیتر، 7=pH، شدت جریان=50 میلی آمپر، زمان واکنش=30 دقیقه، فاصله بین الکترود=1 سانتی متر) 3/1%±3/93% و با روش الکتروفنتون در شرایط بهینه (غلظت اولیه پراکسیدهیدروژن=100 میلی مول در لیتر، غلظت اولیه رنگ=25 میلی گرم در لیتر، 5=pH، شدت جریان=05/0 آمپر، زمان واکنش=30 دقیقه، فاصله بین الکترودها=1 سانتی متر) 1/0%±9/78% به دست آمد (003/0=p).نتیجه گیرینتایج نشان داد روش انعقاد الکتریکی و الکتروفنتون قادر به حذف رنگ متیلن بلو از محلول های آبی هستند ولی با بهینه سازی عوامل عملیاتی موثر، روش انعقاد الکتریکی کارآیی بیشتری دارد.
کلید واژگان: انعقاد الکتریکی, الکتروفنتون, حذف رنگ متیلن بلو, الکترود آهنی, محلول های آبی}Background And ObjectiveMethylene blue (MB) is one of the cationic dyes whose presence in textile industries wastewater can be hazardous for ecological systems as well as general health due to aromatic features. The present study aimed to investigate the effectiveness of electrocoagulation (EC) and electro-fenton (EF) processes at decoloration of MB dye from aqueous solutions using iron electrode.Materials And MethodsThis research is a laboratory study carried out as pilot in library scale in the first half of 2014 in Environmental Health Engineering Research Center of Kerman Medical Sciences University. The reactor with general volume of 500 ml containing two Fe-Fe plate electrodes (15×2 cm) connected to a] direct current: (DC) [power supply was used for decoloration of MB dye. The effects of different factors such as contact time, dye concentration, Hydrogen Peroxide concentration (for EF process), used energy, electrolyte, optimal pH, and inter electrode distance were investigated. Data were analyzed using two-way ANOVA.ResultsThe average efficiency rate of removing MB through EC in optimal conditions (with primary dye concentration of 25 mg/L, pH=7, current density=50 mA, contact time=30 min, inter electrode distance=1 cm) was 93.3%±1.3%, and the removing efficiency rate of EF in optimal conditions (with primary hydrogen peroxide concentration of 100 mmol/L, the primary dye concentration=25 mg/L, pH=5, current density=0.05 A, contact time=30 min, inter electrode distance=1 cm) was obtained 78.9%±0.1% (p=0.003).ConclusionThe results showed that both EC and EF methods were effective in removal of MB dye from aqueous solutions however, with optimization of effective operational factors, EC method could be more efficient.Keywords: Electro, coagulation, Electro, fenton, Methylene blue dye removal, Iron electrode, Aqueous solutions} -
زمینه و هدفافزایش جمعیت، بهبود سطح کیفیت زندگی و توسعه صنایع باعث افزایش نرخ تولید زباله های شهری و صنعتی گردیده است. شیرابه حاصل از زباله، به دلیل آلودگی زیاد، اثرات نامطلوب فراوانی بر سلامت انسان و محیط زیست دارد. تحقیقات نشان می دهند که فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته نظیر فنتون و فرایندهای وابسته به فنتون می توانند به شکل موثر تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD) شیرابه را کاهش دهند.مواد و روش هادر این تحقیق، میزان کاهش کل جامدات معلق (TSS) موجود در شیرابه زباله کارخانه کمپوست اصفهان از طریق فرآیندهای الکتروشیمیایی، فنتون و الکتروفنتون مورد بررسی قرار گرفت. این فرآیندها در زمان های صفر، 20، 40 و60 دقیقه با شدت جریان های 5/ 0، 1 و 5/ 1 آمپر و غلظت پراکسیدهیدروژن برابر با 2000،1000و3000(میلی گرم بر لیتر) انجام گرفتند.یافته هادر هر سه فرآیند مورد بررسی، بیشترین مقدار حذف TSS، پس از 40 دقیقه از شروع آزمایش مشاهده شد. در بین فرآیندهای مورد بررسی، فرآیند الکتروفنتون با حذف 4 /92 درصد به عنوان موثرترین روش شناخته شد. به علاوه، روش های فنتون و الکتروشیمیایی نیز به ترتیب 3/ 60 درصد و 7/ 41 درصد از TSS موجود در شیرابه را حذف نمودند.نتیجه گیریبنابراین، کاهش ذرات معلق موجود در شیرابه باعث تغییر ویژگی های آن می شود و آلودگی و اثرات نامطلوب زیست محیطی آن را می کاهد.
کلید واژگان: تصفیه شیرابه, الکتروشیمیایی, فنتون, الکتروفنتون}BackgroundThe growth of population, improvement of quality of life and the development of industries have led to increase in the rate of urban and industrial waste. As the leachate of the waste has a lot of pollution, influences harmfully human health and the environment. Researches have shown that the advanced oxidation processes (AOPs) such as Fenton and Fenton-related processes can reduce chemical oxygen demand (COD) of the leachate effectively.Materials And MethodsIn this paper, the rate of decrease in the total suspended solids (TSS) of leachate from a composting facility in Isfahan was studied using electrochemical, Fenton and electro-Fenton processes. These processes were conducted at reaction times 0, 20, 40, and 60 minutes, with the currents of 0.5, 1 and 1.5A and hydrogen peroxide dosages 1000, 2000, and 3000 mg/L.ResultsIn the three mentioned processes, the most TSS removal was observed at the first 40 minute of the reactions. Among the studied processes, the electro-Fenton removed up to 92.4% of the TSS and was recognized as the most effective method. Furthermore, electrochemical and Fenton removed 41.7% and 60.3% of the TSS, respectively.ConclusionTherefore, decreasing the TSS of leachate could change its qualities and reduce the leachate pollution and the adverse environmental effects.Keywords: Leachate treatment, electrochemical, Fenton, Electro, Fenton} -
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 آهن}Journal 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} -
زمینه و هدفروش های الکتروشیمیایی به عنوان یکی از فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته به طور موثری برای تجزیه مواد آلی در محلول های آبی استفاده شده است. در این مطالعه کارایی روش الکتروفنتون با کاربرد الکترود آهن در تجزیه فنل مورد مطالعه قرار گرفت.روش بررسیدر این مطالعه، یک راکتور منقطع الکتروفنتون در مقیاس آزمایشگاهی مجهز به 4 الکترود و منبع برق مستقیم به منظور حذف فنل مورد استفاده قرار گرفت. تاثیر پارامتر های بهره برداری نظیر: pH، ولتاژ، غلظت (پراکسید هیدروژن) H2O2، غلظت اولیه فنل، و زمان بهره برداری بررسی شد. در این مطالعه H2O2 به صورت دستی به راکتور اضافه شد، در صورتی که الکترود آند آهن به عنوان منبع یون فرو استفاده شد.یافته هانتایج مطالعات نشان داد در این فرآیند، pH اولیه محلول، غلظت اولیه H2O2 و ولتاژ کاربردی بیشترین تاثیر را در کارایی حذف فنل داشته است، به طوری که 87 % از فنل بعد از min 15 در pH 3، ولتاژ V 26 و H2O2 mg/L 100 حذف شد. با افزایش pH کارایی حذف فنل کاهش یافت، به طوری در pH برابر 10، بعد از min 15 کارایی 11 % بدست آمد. برای حذف 99/99 % فنل در pH برابر 3، غلظت mg/L 100 از H2O2 و ولتاژ V 26 به min 60 زمان نیاز بود.نتیجه گیریفرآیند الکتروفنتون با کاربرد الکترودهای آهن می تواند فرآیندی امیدوار کننده برای تجزیه فنل و تصفیه فاضلاب های صنعتی باشد.
کلید واژگان: الکتروفنتون, فنل, پراکسید هیدروژن, محلول های آبی}Background And ObjectiveElectrochemical methods as one of the advanced oxidation processes (AOPs), have been applied effectively to degrade recalcitrant organics in aqueous solutions. In the present work, the performance of electro-Fenton (EF) method using iron electrodes on the degradation of phenol was studied.Materials And MethodsIn this study, a lab-scale EF batch reactor equipped with four electrodes and a DC power supply was used for removing phenol. The effect of operating parameters such as pH, voltage, H2O2 and initial phenol concentration and operating time were evaluated. We added H2O2 manually to the reactor while iron anode electrode was applied as a ferrous ion source.ResultsIt was found that initial pH of the solution, initial H2O2 concentration, applied voltages were highly effective on the phenol removal efficiency in this process, so that 87% of phenol after 15 min of reaction at pH=3.0, voltage 26 V and H2O2 100 mg/L was removed. Phenol removal efficiency decreased with increasing pH, so that at pH 10, after 15 min, efficiency was 11%. To remove 99.99% phenol at pH 3, 100 mg/L concentration of H2O2 and voltage 26 V for 60 min was required.ConclusionElectro-Fenton process using iron electrodes for phenol degradation and remediation of wastewater could be a promising process.Keywords: Electro, Fenton, phenol, H2O2, aqueous solution} -
زمینه و هدفسیانید یک ترکیب بسیار خطرناک است که صنایع مختلفی آن را وارد محیط زیست می کنند. در این مطالعه کارایی فرایند الکتروفنتون جهت حذف سیانید در حضور اسید هیومیک به عنوان مداخله گر از محیط های آبی مورد بررسی قرار گرفت.روش کاردر این مطالعه تجربی، در هر مرحله از آزمایشات، 1000 میلی لیتر از محلول سیانید با غلظت اولیه مشخص وارد راکتور گردید. تاثیر پارامترهای مختلف مانند (10-3)pH، زمان واکنش (20 -5 دقیقه)، غلظت اولیه سیانید (1000-100 میلی گرم در لیتر)، غلظت هیدروژن پراکساید (50 – 5 میلی لیتر در لیتر) و غلظت های مختلف اسید هیومیک (25-100 میلی گرم در لیتر) در حذف سیانید مورد بررسی قرار گرفت.یافته هایافته ها نشان داد که راندمان فرایند الکتروفنتون با افزایش pH، افزایش غلظت اولیه آلاینده و افزایش غلظت اسید هیومیک کاهش و با افزایش ولتاژ جریان، افزایش غلظت هیدروژن پراکساید افزایش می یابد. در بهترین شرایط آزمایش در 3pH=، غلظت اولیه سیانید برابر 100 میلی گرم در لیتر، ولتاژ 30 ولت، غلظت 25 میلی لیتر در لیتر هیدروژن پراکساید و غلظت 25 میلی گرم در لیتر اسید هیومیک راندمان فرایند الکتروفنتون 72 درصد به دست آمد. در حالی که در غیاب اسید هیومیک در محیط، در شرایط مشابه، راندمان این فرایند 96 درصد بود.نتیجه گیرینتایج کلی نشان داد این فرایند قابلیت بالایی در حذف سیانید داشت. این فرایند تحت تاثیر پارامترهای مورد مطالعه قرار داشته و با تغییر هر یک از این پارامترها در راندمان فرایند تغییر صورت گرفت.
کلید واژگان: الکتروفنتون, سیانید, اسید هیومیک, محیط های آبی}Background and ObjectivesCyanide is a very hazardous compound that enters into the environment by different industries. In this study performance of Electrofenton process (EFP) for elimination of cyanide from aquatic environment in presence of humic Acid as an interfering compound was evaluated.MethodsIn this experimental study، at every step of experiment، 1000 mL of cyanide solution with known concentrations was added to a reactor. The effects of selected parameters such as pH (3-10)، reaction time (5-20 min) cyanide concentrations (100–1000 mg/l)، voltage (10-30V)، hydrogen peroxide concentrations (5-50 ml/lit)، and humic acid levels (25-100 mg/L) on cyanide removal were investigated.ResultsThe results showed that efficiency of EFT process decreased with increasing pH، concentrations of cyanide and humic acid and increased with increasing voltage and hydrogen peroxide levels. The efficiency of 72% was achieved for EFP process in optimum conditions of pH = 3، initial concentration of cyanide = 100 mg/lit، hydrogen peroxide level = 25 ml/lit، voltage = 30V، and humic acid concentration = 25 mg/lit. In the same conditions، however، EFP efficiency was 96% in the absence of humic acidConclusionThe overall results show that this process has high ability on removal of cyanide. This process was influenced by the parameters studied and the removal efficiency was varied with variation of each parameter.Keywords: Electrofenton, Cyanide, Humic Acid, Removal, Aqueous Environment} -
سابقه و هدفآلودگی منابع آبی به نیترات مشکلات عدیده زیست محیطی را ایجاد نموده است. از این رو در این مطالعه حذف نیترات از محلول های آبی با استفاده از فرایندهای الکتروکواگولاسیون و الکتروفنتون با استفاده از الکترود آهن مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش هادر مطالعه حاضر، یک راکتور الکتروکواکولاسیون و الکتروفنتون در مقیاس آزمایشگاهی با حجم تقریبی یک لیتر مجهز به 4 الکترود از جنس آهن به ابعاد 200 × 20 × 2 میلی متر به منظور حذف نیترات مورد استفاده قرار گرفت. تاثیر پارامترهای بهره برداری از قبیل غلظت اولیه نیترات، شدت ولتاژ جریان، pH محیط، غلظت های مختلف پراکسید ئیدروژن (در فرایند الکتروفنتون) و زمان تماس بررسی شد.یافته هانتایج آزمایشات نشان داد که غلظت اولیه نیترات، pH مختلف محلول، شدت ولتاژ های جریان، غلظت اولیه پراکسید هیدروژن و زمان تماس در میزان حذف نیترات تاثیرگذار بوده است. بر پایه نتایج حاصل از این مطالعه بالغ بر 88 درصد نیترات در شرایط بهینه بهره برداری (8 = pH، شدت ولتاژ 30 ولت در غلظت نیترات ورودی 100 میلی گرم در لیتر) در زمان 60 دقیقه در فرایند الکتروکواگولاسیون حذف شد. همچنین کارایی فرایند الکتروفنتون در شرایط بهینه بهره برداری 93 درصد بود.استنتاجبر اساس نتایج این مطالعه، فرایندهای الکتروکواگولاسیون و الکتروفنتون قادر به حذف مقادیر بالای نیترات از محلول های آبی هستند. هر چند فرایند الکتروفنتون کارایی بالاتری در حذف نیترات در زمان تماس کمتر را داشته است.
کلید واژگان: الکتروکواگولاسیون, الکتروفنتون, نیترات, حذف}Background andPurposeNitrate contamination in aqueous solution has become an increasingly serious environmental problem. Hence, in this study removal of nitrate in aqueous solution was reviewed using electrocoagulation (EC) and electro-fenton (EF) processes for Fe electrodes.Materials And MethodsIn the present study, an EC and EF reactor in a lab scale to an approximate volume of 1 liter was proposed for removing of nitrate polluted water which was equipped with four Fe-Fe electrodes with dimensions 200 × 20 × 2 mm. The effects of operating parameters such as initial nitrate concentration, applied voltage (10-30 V), initial pH of the solution (3-12), different initial hydrogen peroxide (for EF process) and reaction times (5-30 minutes) were evaluated.ResultsThe batch experimental results showed that initial nitrate concentration, initial pH of the solution, different applied voltages, initial H2O2 concentration and reaction times were highly effective on the nitrate removal efficiency in these processes. Based on the results, over 88% of nitrate in optimum condition (pH = 8, applied voltage = 30 V, initial nitrate concentration of 100 mg/l) have been removed in EC process. In addition, the application of EF process can remove 93% of nitrate at pH = 3, applied voltage = 30 V, initial nitrate concentration of 100 mg/l and 5 ml H2O2/l.ConclusionBoth EC and EF technologies can highly remove nitrate in aqueous solution. However, it was found that much better nitrate removal efficiency could be achieved by EF process than by EC process at the same condition.Keywords: Electrocoagulation, electro, fenton, nitrate, removal} -
زمینه و هدفبه تازگی فرایند الکتروفنتون به طور گسترده ای برای حذف رنگ از محلول های آبی به کار برده می شود. واکنش گر فنتون از طریق الکترولیز به وسیله احیای الکتروشیمیایی هم زمان مولکول اکسیژن و یون فریک به ترتیب به پراکسید هیدروژن و یون فرو در سطح کاتد، تشکیل می شود. در این مطالعه پتانسیل کاهش COD و رنگ زدایی از فاضلاب واقعی نساجی بر پایه اسیدی که بسیار مقاوم در برابر تصفیه زیستی و عوامل اکسیدکننده متداول است به وسیله فرایند تولید الکتروشیمیایی واکنش گر فنتون مورد ارزیابی قرار گرفت.
روش بررسیفرایند الکتروفنتون در دمای محیط، در یک سل باز و تقسیم نشده با کاتد از جنس گرافیت فلت و آند صفحه ای ازجنس پلاتین برای حذف COD و رنگ از فاضلاب واقعی نساجی انجام شد. اثر دانسیته جریان، میزان جریان هوا، زمان الکترولیز، pH اولیه و غلظت یون فرو برای فاضلاب واقعی نساجی بررسی گردید.یافته هانتایج نشان داد که شرایط بهینه پارامترهای موثر بر فرایند از قبیل دانسیته جریان mA/cm2 8/4، 3=pH، میزان جریان هوا L/min 5/1، غلظت یون فروm mol 3 و زمان الکترولیز min 160 است. تحت این شرایط کارایی حذف COD و رنگ به ترتیب 63 و 2/77% حاصل شد.نتیجه گیریبراساس نتایج به دست آمده، فرایند الکتروفنتون برای تجزیه فاضلاب حاوی رنگ و آلاینده های مقاوم می تواند به عنوان پیش تصفیه استفاده شود. این تکنولوژی قابل اجرا، باعث بهبود قابلیت تصفیه پذیری زیستی فاضلاب نساجی نیز می شود.
کلید واژگان: الکتروفنتون, فاضلاب صنعت نساجی, رنگ, اکسیژن مورد نیاز شیمیایی}Background And ObjectivesElectro-Fenton process has been widely applied for dye removal from aqueous solution lately. Fenton's reagent is formed in the electrolysis medium through the simultaneous electrochemical reduction of O2 and Fe3+ to H2O2 and Fe2+ respectively on the cathode surface. In this paper, COD reduction potential and decolorization of real textile wastewater were evaluated by electrochemically generated Fenton reagent process. This wastewater mainly contains non-biodegradable acidic dyes, which are highly resistant against conventional oxidizing agents.Materials And MethodsElectro-Fenton process was carried out in an open and undivided cell in order to evaluate the removal of color and COD from real textile wastewater using graphite felt (cathode) and Pt plate (anode) at room temperature. The effects of current density, flow rate of air, electrolysis time, initial pH, and ferrous ion concentration were investigated for real textile wastewater.ResultsThe results showed that the optimal experimental conditions obtained in electrochemical studies were as follows: current density=4.8 mA cm-2, pH=3, flow rate of air=1.5L/min, Fe2+=3mM and reaction time=160 min. Under these conditions, COD removal and decolorization achieved were 63% and 77.2% respectively.ConclusionAccording to the results achieved, electro-Fenton process can be used as a pretreatment for degradation of colored wastewater and refractory pollutants. Moreover, this feasible technology improves biodegradability of the textile wastewater.Keywords: Electro, Fenton, Textile wastewater} -
زمینه و هدففرمالدهید ماده ای سمی و برای سلامت انسان و محیط زیست خطرناک است. بنابراین فاضلاب های حاوی فرمالدهید قبل از تخلیه به محیط زیست باید به طور موثری تصفیه شوند. هدف از این تحقیق بررسی کارایی فرایند الکتروفنتون در پیش تصفیه فاضلاب صنعتی حاوی غلظت بالای فرمالدهید بوده است.
روش بررسیاثر پارامترهای مهمی مانند pH، دانسیته جریان، دوز پراکسید هیدروژن و زمان واکنش در تجزیه فاضلاب فرمالدهیدی با غلظت 7500 میلی گرم بر لیتر در راهبری سیستم جریان بسته، مورد ارزیابی قرار گرفت. راکتور جریان بسته فرایند الکتروفنتون متشکل از استوانه شیشه ای مدور با قطر داخلی20/5 سانتی متر و ارتفاع 50/34 سانتی متر بوده است. حجم راکتور مورد استفاده نیز 500 میلی لیتر بود.یافته هامطابق با نتایج آزمایشات بالاترین راندمان حذف فرمالدهید تحت شرایط قلیایی و در pH برابر با 10، در غلظت 10 میلی مول بر دقیقه پراکسید هیدروژن (min/10 mM H2O2) در شدت جریان 5/8 میلی آمپر بر سانتی متر مربع و در طی زمان واکنش نهایی 6 دقیقه به دست آمد. همچنین شرایط هوادهی در سلول فرایند الکتروفنتون سبب افزایش راندمان حذف فرمالدهید گردید. حذف کامل فرمالدهید در شرایط راهبری فوق به دست آمد.نتیجه گیریاین مطالعه نشان داد که فرایند الکترو فنتون توانایی تصفیه فاضلاب حاوی فرمالدهید با غلظت بالا تا حد مناسب برای تصفیه نهایی در فرایند بیولوژیکی را دارد.
کلید واژگان: فاضلاب صنعتی, فرمالدهید, فرایند, الکتروفنتون}Background And ObjectivesFormaldehyde is a toxic substance and harmful to human beings and the environmental health. Therefore، the effluents containing formaldehyde have to be efficiently treated before discharging into the environment. This study was aimed at investigating the efficiency of Electro-Fenton (EF) Process in pre-treating industrial wastewater containing high concentrations of formaldehyde.Materials And MethodsThe effect of the important operational variables including pH، current density، H2O2 dosage، and reaction time were evaluated on the degradation of 7500 mg/L formaldehyde using batch tests. The EFP batch reactor was consisted of a cylindrical glass column with 5. 20 cm in internal diameter and 34. 50 cm in height. Working volume of the reactor was 500 mL.ResultsThe maximum formaldehyde removal was obtained at alkaline pH of 10، H2O2 concentration of 10 mM/min، current intensity 8. 5 mA/cm2، and the reaction time of 6 minute. Furthermore، aerating the EFP cell could enhance the formaldehyde removal. Complete removal of formaldehyde was obtained under the abovementioned operational conditions.ConclusionThis study demonstrated that the EFP is capable of reducing high concentration of formaldehyde (7500 mg/l) to the level suitable for biological post-treatment.Keywords: Industrial wastewater, Formaldehyde, Process, Electro, Fenton}
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.