دوره 16، شماره 3 - ( مردادو شهریور 1396 )                   جلد 16 شماره 3 صفحات 45-34 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Tolabi A, Derakhshan Z, Ghaneeian M T. Application of Coagulation and Flocculation Coupled with Photo Catalytic Degradation (TiO2/UV- A) for 2- (Methoxy Carbonyl Amino –methyl)-acrylic acid methyl ester dye Removal from Synthetic wastewater . TB. 2017; 16 (3) :34-45
URL: http://tbj.ssu.ac.ir/article-1-1851-fa.html
طولابی علی، درخشان زهرا، قانعیان محمد تقی. کاربرد فرایند تلفیقی انعقاد و لخته سازی توام با تجزیه فتوکاتالیستی (TiO2/UV- A ) در حذف رنگ 2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) – آکریلیک اسید متیل استر از فاضلاب سنتتیک. طلوع بهداشت. 1396; 16 (3) :45-34

URL: http://tbj.ssu.ac.ir/article-1-1851-fa.html


دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی شهید صدوقی یزد
متن کامل [PDF 209 kb]   (1249 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (2899 مشاهده)
متن کامل:   (2066 مشاهده)
کاربرد  فرایند تلفیقی  انعقاد و لخته سازی توام با تجزیه فتوکاتالیستی (TiO2/UV- A ) در حذف رنگ 2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر از فاضلاب سنتتیک
نویسندگان: علی طولابی 1، زهرا درخشان1 ، محمدتقی قانعیان2
1.دانشجوی دکتری مرکز تحقیقات علوم و فناوری های محیط زیست، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت ،دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقییزد
2.نویسنده مسئول: دانشیار مرکز تحقیقات علوم و فناوری های محیط زیست، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت ،دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی  یزد تلفن تماس:  09133564547Email:mtghaneian@yahoo.com     

چکیده
مقدمه: پسابهای حاوی رنگ به دلیل اثرات سوء بهداشتی و زیست محیطی برای سلامت عمومی خطرناک هستند. هدف از این مطالعه کاربرد  فرایند تلفیقی  انعقاد و لخته سازی توام با تجزیه فتوکاتالیستی در حذف رنگ  2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر از فاضلاب سنتتیک است.
روش بررسی: در این تحقیق حذف رنگ مذکور به کمک مواد منعقد کننده و فرایند فتوکاتالیستی در راکتورهای ناپیوسته انجام شد. پارامترهای غلظت رنگ، غلظت نانوذرات اکسید تیتانیوم، شدت پرتو، زمان تماس، pH و COD مورد بررسی قرار گرفت. غلظت رنگ باقیمانده با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر تعیین شد.
یافته ها:نتایج این تحقیق نشان داد که حذف رنگ و COD توسط فرایند انعقاد و لخته سازی در شرایط بهینه به ترتیب  72 و5/58 درصد بدست آمد.و متعاقبا با استفاده از فرایند فتوکاتالیستی(TiO2/UV- A ) بیشترین درصد حذف رنگ و COD در غلظت 150 میلی گرم در لیتر نانو ذره و با شدت اشعه 480 میکرو وات بر سانتی متر مربع به ترتیب 98 و 8/90 درصد در طی زمان تماس 75 دقیقه و pH برابر 6 گزارش شد.
نتیجه گیری: با توجه به نتایج بدست آمده، کاربرد فرایند تلفیقی  انعقاد و لخته سازی توام با تجزیه فتوکاتالیستی(TiO2/UV- A ) در حذف رنگ 2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر و COD تحت شرایط بهینه بدست آمده بسیار موثر بوده و میتوان از آن در تصفیه فاضلاب صنعت خودروسازی استفاده نمود.
واژه های کلیدی: انعقاد و لخته سازی، تجزیه فتوکاتالیستی، رنگ  2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر، فاضلاب صنعت خودروسازی
                               
              
     مقدمه
بر آورد سالیانه تولید مواد رنگزا در جهان رقمی بیش از 700 هزار تن است. این مواد در صنایع مختلفی مانند نساجی، خودروسازی، داروسازی، پلاستیک سازی، مواد غذایی و آرایشی، چرم و... استفاده می شوند(2،1). در سالهای اخیر با افزایش در خواست خودرو، صنایع خودروسازی در جهان رشد چشمگیری داشته است. این رشد هم در تعداد خودرو و هم در تعداد شرکتهای تولیدی بوده است(3،1). که این امر با افزایش مصرف مواد رنگزا، تولید فاضلاب صنعتی و تغییر کیفیت آن همراه بوده است، رنگ یکی از مهمترین ترکیبات موجود در پساب صنایع خودروسازی است(4،1). رنگهای استفاده شده در صنایع خودروسازی بر دو پایه اسیدی و بازی شامل رنگهای اپوکسی، آکریلیک، پلی اورتان، پلی استر، هاردنر پلی آمید و پلی پروپیلن هستند(3). مواد رنگی موجود در  فاضلاب به دلیل سمیت برروی موجودات آبزی، اختلال در کارایی سیستم های متداول تصفیه فاضلاب و زیبا شناختی محیط مورد توجه است(6،5). از نظر بهداشتی رنگ ها دارای خاصیت سرطانزایی و جهش زایی بوده و می توانند باعث آلرژی و مشکلات پوستی شوند (9-7). مواد رنگزا به دلیل مصنوعی بودن و داشتن ساختار مولکولی آروماتیک پیچیده، در محیط پایدار بوده و قابلیت تجزیه پذیری کمی دارند(10). امروزه آلودگی منابع آب بوسیلهء آلاینده های رنگی، یک مشکل عمده و بزرگ برای محیط زیست محسوب می گردد.وجود رنگ مانع عبور نور شده و  فعالیت فتوسنتزی را مختل می کند و از طرف دیگر رنگ با یون های فلزی تشکیل پیوند داده و تولید ترکیباتی می کند که برای ماهیان و سایر میکروارگانیسم های موجود در آب سمی هستند(11،8). حذف رنگ از فاضلاب های صنعتی با روش های گوناگون نظیر انعقاد و لخته سازی، تصفیه بیولوژِیکی، اکسیداسیون شیمیایی، تصفیه الکتروشیمیایی، تعویض یون، فرایندهای تلفیقی مانند استفاده از مواد جاذب و فرایندهای فتوکاتالیستی با نانوذرات، فرایند جذب سطحی و فیلترسیون غشایی امکانپذیر است. اکثر موارد فوق هزینه بر، کم راندمان و تولید لجن با حجم بالا دارند و همچنین دارای محصولات جانبی خطرناک می باشند(13،12، 2).در این میان استفاده از فرایند های تلفیقی همراه با تجزیه فتوکاتالیستی با نا نوذرات به دلیل بازدهی بالا، عدم تولید محصولات ثانویه خطرناک، غیر حساس بودن به آلاینده ها، استفاده مجدد از پساب و قابلیت بازیافت آلاینده های حذف شده توسط این روش برتری دارند(15،14،4). مواد منعقد کننده به تنهایی قادر به حذف کامل رنگ نمی باشند(16-14) بنابراین در مواقع استفاده از این مواد بهتر است جهت حذف بیشتر رنگ بصورت فرایندهای ترکیبی با موادی مانند نانوذرات دی اکسید تیتانیوم، اکسید روی، اکسید آهن همراه با اشعه UV که خاصیت فتوکاتالیستی دارند استفاده شود(19،18،17،15،9). امروزه از فرایند TiO2/UV بعنوان یکی از روشهای اکسیداسیون پیشرفته در تجزیه آلاینده ها از آب و فاضلاب استفاده میشود(17).
اساس کار فرایند اکسیداسیون پیشرفته تولید رادیکالهای فعال هیدروکسیل می باشد این رادیکال ها می توانند سبب               اکسید نمودن آلاینده های سمی و مضر در منبع آبی شوند(20،18).Ferraz و همکاران در سال 2013 در برزیل راندمان حذف مواد رنگی موجود در فاضلاب توسط فرایند فتوکاتالیستی با نانوذرات دی اکسید تیتانیوم را 87 تا 97درصد در مدت زمان 240 دقیقه دانستند(21).Kakanandi  و همکاران در سال 2013 در ایران استفاده از فرایند کامپوزیتی نانو ذرات و پودر کربن فعال در حذف رنگRB5 از فاضلاب سنتتیک را موثر دانستند(2).Ying  و همکاران در سال 2014 در چین کاربرد فرایند تلفیقی نانو ذرات و مواد منعقد کننده پلی آلومینیوم کلراید در حذف رنگ و مواد آلی از فاضلاب را در شرایط بهینه به ترتیب  3/97 ، 82 درصد دانستند(19).Zhangو همکاران در سال 2014 در چین به شکل موفقیت آمیزی استفاده از نانوذرات اصلاح شده در حذف رنگ از محلولهای آبی را موثر دانستند(9). لذا هدف از انجام این مطالعه بررسی کارایی فرایند کاربرد فرایند تلفیقی  انعقاد و لخته سازی توام با تجزیه فتوکاتالیستی در حذف رنگ  2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر از فاضلاب سنتتیک می باشد تا بتوان تحت شرایط بهینه این مطالعه، بهترین حالات حذف رنگ مذکور را  بدست آورد.
روش بررسی
مطالعه از نوع تجربی است. تمام مواد شیمیایی و وسایل مورد استفاده در این آزمایش از نمایندگی شرکت مرک آلمان خریداری شد. محلول استوک رنگ با ساختار شیمیایی زیر( شکل 1) و نانو ذره دی اکسید تیتانیوم( یک گرم در یک لیتر آب مقطر) بصورت جداگانه  تهیه شد. طبق مطالعات قبلی و آزمایشاتی که در خصوص تاثیر متغیرهای (pH، زمان تماس و.. ) در حذف رنگ به عنوان پیش آزمون در مطالعه حاضر انجام شد و بهترین حالات انتخاب شد. هفت غلظت از رنگ تحت شرایط نه زمان تماس، هشت حالت غلظت ماده منعقد کننده و  هشت حالت pHبا استفاده از روشfull factorial انتخاب شد.نرم افزار مورد استفاده برای آنالیز داده ها نرم افزار Excel و Spss نسخه 17 بود.
برای بررسی تاثیر زمان تماس در فرایند انعقاد و لخته سازی، 300 میلی لیتر از رنگ 2-[(Methoxy Carbonyl Amino)-methyl]-acrylic acid methyl ester با غلظت اولیه mg/L 100 تهیه شد. سپس pH آنها با با افزودن اسید کلریدریک و محلول سود 1/0نرمال در محدوده خنثی برابر 7 تنظیم گردید. مقدار  mg/L50 از مواد منعقد کننده سولفات فرو و سولفات آلومینیوم به آنها اضافه و توسط همزن  به مدت یک دقیقه با دور rpm 120 به هم زده شد و پس از رسیدن دور به   rpm 20 هر 15 دقیقه یکبار (15، 30، 45، 60، 75، 90، 105، 120،135 دقیقه) نمونه گیری انجام گرفت و سپس توسط دستگاه اسپکتوفتومتر UV-vis در طول موج 480 تا 660  نانو متر غلظت رنگ باقیمانده مشخص و بدین ترتیب راندمان حذف رنگ در هر زمان بدست آمد (22).برای بررسی تاثیر pH بر میزان حذف رنگ، 300 میلی لیتر از رنگ 2-[(Methoxy Carbonyl Amino)-methyl]-acrylic acid methyl ester با غلظت اولیه mg/L 100 تهیه شد و pH آنها با افزودن اسید کلریدریک و محلول سود1/0 نرمال در محدوده2،3 ،5،4، 6، 8، 7، 10 تنظیم گردید. سپس مقدار mg/L 100 از مواد منعقد کننده سولفات فرو و سولفات آلومینیوم بطور مجزا به این محلول ها افزوده شد و توسط همزن با  دورهای rpm 120 و rpm 20 عمل انعقاد و لخته سازی در زمان تماس بهینه بدست آمده در مرحله قبل انجام شد. پس از صاف کردن، توسط دستگاه اسپکتوفتومترvisUV- غلظت رنگ باقیمانده مورد بررسی وpH بهینه بدست آمد.برای بررسی تاثیر غلظت اولیه رنگ، محلولهای که حاوی غلظت های مختلفی از رنگ (15، 25، 50، 75،،200،150،100 میلی گرم در لیتر) تهیه و  mg/L 100 از مواد منعقد کننده ها بصورت مجزا در شرایط pH و زمان تماس بهینه بدست آمده از مراحل قبل به هر کدام اضافه شد. سپس نمونه ها از مایع رویی برداشته شده و پس از صاف کردن، غلظت رنگ باقی مانده در محلول ها تعیین شد.
برای تعیین غلظت بهینه ماده منعقد کننده از غلظت های(10و25و50و100و150و200و250و300 میلی گرم در لیتر) استفاده شد. با استفاده از پارامترهای بهینه بدست آمده مقدار آنها برای هر دو نوع ماده منعقد کننده نیز مشخص شد. در هر کدام از مراحل فوق پس از انجام آزمایشات  غلظت باقی مانده رنگ مورد سنجش قرار گرفت. برای محاسبه راندمان حذف رنگ در کلیه مراحل از معادله زیر استفاده شد.
     (1)                               
بعد از تاثیر دادن مواد منعقد کننده بر روی نمونه های رنگ به منظور افزایش راندمان حذف از فرایند فتوکاتالیستی (TiO2/UV-A) استفاده شد. در این روش از یک راکتور همراه با چهار لامپ ساطع کننده اشعه UV-A، با شدت اشعه های تولیدی 60، 120، 240، 480 میکرو وات بر سانتی متر مربع در فاصله 5 سانتی متری از سطح راکتور استفاده شد شکل و ابعاد راکتور در زیر آمده است (شکل 2). پس از آماده کردن راکتور و تهیه محلول رنگ باقی مانده ناشی از فرایند انعقاد و لخته سازی،  نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در غلظت های( mg/L25، 50،100، 200،150) به ترتیب اضافه شد و پس از تنظیمpH محلول داخل راکتور در هر مرحله، پرتوتابی های متغییر همراه با به همزدن تا شفاف شدن کامل رنگ صورت گرفت. زمان تماس در طی آزمونها کنترل گردید. به منظور ارزیابی تبدیل و تجزیه و همچنین مقاومت نهایی رنگ در مقابل فرایند تلفیقی  انعقاد و لخته سازی توام با تجزیه فتوکاتالیستی، میزان اکسیژن مورد نیاز شیمیایی با استفاده از آزمون COD تعیین گردید. تمام آزمونها سه بار تکرار و میانگین نتایح حاصل گزارش شد. از آنالیز تحلیل آزمون t زوج برای تعیین میانگین تفاوت بین  راندمان حذف رنگ مورد بررسی توسط فرایند تلفیقی  انعقاد و لخته سازی توام با تجزیه فتوکاتالیستی استفاده شد. و برای مقایسه میانگین ها در قبل و بعد از استفاده از فرایند مذکور از آزمون Repeated measure استفاده شد.
یافته ها
فرایند انعقاد و لخته سازی مورد استفاده در این مطالعه بصورت مجزا و تحت شرایط بهینه آزمایشات در بازه زمان 90 تا 120 دقیقه قادر به حذف 68 تا 75 درصدی رنگ  2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر شد (شکل های 5-3). راندمان حذف COD با استفاده از مواد منعقد کننده سولفات فرو و سولفات آلومینیوم مطابق جدول 1 به ترتیب 51 و41 درصد بدست آمد. فرایند فتوکاتالیستی در حذف CODموثر بود و با افزایش شدت اشعه میزان حذف آن افزایش پیدا کرد. بطوریکه این فرایند قادر بود در مدت زمان 75 دقیقه،  COD باقی مانده از  نمونه ها ی متاثر از مواد منعقد کننده در مرحله قبل را از 272 و 221 میلی گرم در لیتر  به ترتیب به 51 و 49 میلی گرم در لیتر کاهش دهد.
مطابق نتایج حاصله با افزایش غلظت رنگ از 50 تا 200 میلی گرم در لیتر راندمان حذف رنگ توسط سولفات فرو و سولفات آلومینیوم کاهش یافت.
 
 
جدول 1: مشخصات COD رنگ2 - ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر قبل و بعد از تاثیر مواد منعقد کننده
 
ردیف میزان   CODرنگ تصفیه نشده (mg/L) میزان  COD باقیمانده پس از تاثیر سولفات فرو (mg/L) میزان  COD باقیمانده پس از تاثیر سولفات آلومینیوم (mg/L) غلظت ماده منعقد کننده مورد استفاده (mg/L)
1 533 221 272 100

شکل2 :بررسی زمان تماس در حذف رنگ 2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر (غلظت مواد منعقد کننده mg/L 100، PH خنثی، غلظت رنگ mg/L100)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
شکل3: بررسی pHدر حذف رنگ 2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر (غلظت مواد منعقد کننده mg/L 100، زمان تماس 100 دقیقه، غلظت رنگ mg/L100)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
شکل4 : بررسی دز مواد منعقد کننده در حذف رنگ 2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر (زمان تماس 100 دقیقه، PH= 6 , 7، غلظت رنگ mg/L100)



 
این روند کاهشی برای سولفات فرو از 72% به 12درصد و برای سولفات آلومینیوم از 62 % به 10درصد گزارش شد.
مطابق شکل3 با افزایشpHاز 3 تا 6 راندمان حذف رنگ برای سولفات آلومینیوم افزایش یافت و برای سولفات فرو این روند افزایش حذف تا pH 7  ادامه داشت.
همچنین دز بهینه مواد منعقد کننده سولفات فرو و سولفات آلومینیوم مطابق شکل شماره 5  در حذف رنگ 2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر به ترتیب 150 و 200 میلی گرم در لیتر مشاهده شد.
با بکار گیری فرایند فتوکاتالیستی(TiO2/ UV-A)  بعد از تاثیر مواد منعقد کننده در حذف رنگ باقیمانده مشخص شد میزان حذف رنگ 2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر در بازه زمانی 60 تا 75 دقیقه 96 تا 98 درصد است. افزایش شدت تابش و افزایش مدت پرتو یابی ارتباط مستقیمی با حذف رنگ مذکور داشت.
با افزایش شدت تابش از 60 تا 240 میکرو وات بر سانتی متر مربع، افزایش چشمگیری در سرعت حذف رنگ مشاهده شد و از  240 تا 480 میکرو وات بر سانتی متر مربع از شدت افزایش حذف رنگ کاسته شد.
با افزایش غلظت نانو ذرت از 25 به 200 میلی گرم در لیتر تحت تاثیر شرایط یکسان اشعه تابیده شده، میزان حذف رنگ از 83 به 98 درصد رسید.
 در فرایند فتوکاتالیستی با افزایش pH از 3 تا 6 راندمان حذف رنگ تا 98 درصد افزایش یافت بطوریکه این افزایش راندمان برای حذف رنگ باقیمانده ناشی از تاثیرسولفات فرو و سولفات آلومینیوم در مرحله قبل متفاوت بود.
 با افزایش pH از 6 تا 10 از میزان حذف رنگ کاسته شد بطوریکه این میزان به 59 و63 درصد رسید.
 
بحث و نتیجه گیری با توجه به نمونه های سنتتیک فاضلاب محدودیتی از لحاظ اجرای طرح وجود نداشت. فرایندهای فتوکاتالیستی از جمله فرایندهای پاک و دوستدار محیط زیست هستند که امروزه کاربرد آنها در مقیاس وسیع مورد توجه قرار گرفته است. اساس کار فرایند اکسیداسیون پیشرفته تولید رادیکالهای فعال هیدروکسیل می باشد این رادیکال ها می توانند سبب اکسید نمودن آلاینده های سمی و مضر در منبع آبی شوند(20،15). درصورتیکه قبل از فرایندهای فتوکاتالیستی از دیگر روشها مانند انعقاد و لخته سازی استفاده شود قسمتی از بار آلودگی کاسته می شود و متعاقب آن فرایند فتوکاتالیستی با عملکرد بیشتری سبب حذف آلاینده ها می شود. مطابق نتایج بدست آمده مشخص شد راندمان حذف رنگ 2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر و حذف CODتوسط فرایند تلفیقی انعقاد و لخته سازی توام با تجزیه فتوکاتالیستی با افزایش زمان تماس افزایش یافته است. بطوریکه توسط فرایند مجزای انعقاد و لخته سازی این میزان حذف در زمان تماس135 دقیقه  توسط سولفات فرو و سولفات آلومینیوم به ترتیب62 و 72 در صد گزارش شد و به دلیل هزینه بر بودن زمانهای طولانی تر،  زمان تماس بهینه 90 دقیقه برای سولفات فرو و 120 دقیقه برای سولفات آلومینیوم انتخاب شد. مطابق نتایج بدست  آمده، عملکرد سولفات فرو در حذف رنگ مذکور نسبت به سولفات آلومینیوم نسبتا بیشتر بود.که دلیل این امر میتواند تشکیل سریعتر لختهتوسط سولفات فرونسبت به سولفات آلومینیومباشد. نتایج به دست آمده با مطالعه Katrinaو همکاران مطابقت داشت(23). و متعاقب آن با اعمال فرایند فتوکاتالیستی(TiO2/UV- A) این میزان حذف رنگ به ترتیب به 96 و 98 در صد در زمان 75 دقیقه مشاهده شد. با افزایش زمان تماس میزان حذف COD توسط فرایند تلفیقی انعقاد و لخته سازی و فتوکاتالیستی نیز افزایش یافت و این فرایند قادر به کاهش میزان COD از 533 میلی گرم در لیتر به 49 تا 51 میلی گرم در لیتر بود. دلیل این امر افزایش زمان کافی برای تولید رادیکالهای فعال هیدروکسیل بوده است که این رادیکالها فرصت کافی برای انجام واکنش با ماده رنگزار را فراهم می آورد و از طرفی دیگر تولید بار مثبت توسط مواد منعقد کننده بیشتر شده و در نتیجه خنثی سازی بار های مخالف مواد آلی بیشتر و رنگ و COD بیشتر تجزیه و تبدیل میشوند(24،18). نتایج حاصل از مطالعه نشان داد (شکل4) کهpHمحلول تاثیر معناداری بر میانگین حذف رنگبا استفاده از فرایند انعقاد و لخته سازی  توام با تجزیه فتوکاتالیستی داشت(001/0 P <). همچنینتغییرات pHمحیط آزمایش تاثیر قابل توجهی در میزان حذف رنگ 2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر داشت. در pH های  اسیدی بیشترین درصد حذف رنگ مشاهده شد. علل این تاثیر در تجزیه رنگ مورد نظر میتواند به تاثیر pH محیط بر هیدرولیز بهتر مواد منعقد کننده و تولید بارهای مثبت بیشتر در محلول و همچنین خصوصیات سطحی نانوذره دی اکسید تیتانیوم در شرایط یونیزاسیون رنگ مرتبط دانست. نتایج به دست آمده با مطالعات Zeng  و Ehrampoush مطابقت داشت (20،25). با افزایش غلظت رنگ از 15 میلی گرم در لیتر به 200 میلی گرم در لیتر راندمان حذف رنگ از 72 درصد به 12 درصد کاهش یافت دلیل این امر کم شدن سایت قابل دسترسی مواد منعقد کننده و متعاقب آن نانوذرات دی اکسید تیتانیوم جهت انعقاد و اکسیداسیون مولکولهای رنگ است، بعبارتی دیگر در غلظتهای بالای رنگ مکانهای فعال کاتالیست و مواد منعقد کننده با یونهای رنگ پوشیده می شوند در نتیجه تولید رسوب ناشی از مواد منعقد کننده و تولید رادیکالهای هیدروکسیل ناشی از فرایند فتوکاتالیستی کاهش می یابد و رنگ به میزان کمتری حذف  می شود(27،26،9،8). تعیین دز بهینه مواد منعقد کننده مصرفی به دلیل کمینه نمودن هزینه های مالی، یکی از مهمترین پارامترها تعیین عملکرد انعقاد و لخته سازی است. اثر غلظت های مختلف مواد منعقد کننده سولفات فرو و سولفات آلومینیوم در شکل 5 نشان داده شده است.
مطابق این نتایج میزان حذف رنگ 2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر با افزایش غلظت ماده منعقد کننده افزایش یافته است، با افزایش دز ماده منعقد کننده تشکیل هیدروکسیدهای فلزی بیشتر شده و رنگ بهتر و راحت تر رسوب پیدا می کنند(28). با افزایش میزان شدت اشعه از 60 تا480  میکرو وات بر سانتی متر مربع و افزایش مقدار نانوذره تا 150 میلی گرم در لیتر میزان حذف رنگ و COD به ترتیب تا 98 و 8/90 درصد مشاهده شد. این افزایش عملکرد در غلظتهای بالاتر از کاتالیست به دلیل حضور جایگاههای فعال بیشتر در سطح کاتالیست و امکان اثر بیشتر پرتوهای UVA در تجزیه و تبدیل رنگ است(26،15،9،1). نتایج حاصل از مجموعه آزمایش های انجام شده در این مطالعه نشان داد فرایند انعقاد و لخته سازی توام با فرایند فتوکاتالیستی دارای قابلیت بالایی در حذف رنگ 2- ( متوکسی کربونیل آمینو- متیل) آکریلیک اسید متیل استر و COD از فاضلاب است و با توجه به این راندمان حذف بسیار بالا میتوان از آن در مقیاس بزرگتر استفاده نمود.
تشکر و قدر دانی
این مطالعه حاصل یک طرح تحقیقاتی مصوب دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد است. نویسندگان بدینوسیله از مرکز تحقیقات علوم و فناوری های محیط زیست دانشکده بهداشت و تمامی کسانی که در این طرح همکاری داشتند تشکر و                    قدر دانی می نمایند.
مشارکت نویسندگان
علی طولابی: نمونه برداری و انجام آزمایشات
زهرا درخشان: کمک به نوشتن مقاله
محمدتقی قانعیان: نظارت بر انجام کارها

 
 
References
1-Khezri S, Gerdi E. Recovering of Titanium dioxide from solvent- based paint sludge(case study, Iran khodro company). journal of color Science and technology 2012;6:241-6.
2- Kakavandi B, Kalantary RR, Esrafily A. Isotherm, Kinetic and Thermodynamic ofReactive Blue 5 (RB5) Dye Adsorpting Using Fe3O4  Nanoparticles and Activated Carbon Magnetic Composite Journal of color Science and technology 2013;7:237-48.
3- Streitberger H, Friedrich K, editors. Automotive Paints and Coatings. Second ed. Germany: Wiley-VCH 2008.
4- Xinwen L, Zhengxian C, Zuliang C. Remediation of Direct Black G in wastewater using kaolin-supported bimetallic Fe/Ni nanoparticles. Chemical Engineering Journal 2013;223:764-71.
5- Ahmet Z, Gulbeyi D. Removal of methylene blue from‏ ‏aqueous solution by dehydrated wheat bran carbon. Hazard Material 2007;146:262-9.
6- Fu Y, zheng WY, Su M. Hydrolysis performance of  poly-Al-Fe containing zinc (PAZF) coagulant and its removal of color and organic matters. Journal of Water Process Engineering  2014;4:58-66
7- Golka K, Kopps S. Carcinogeneicity of azo colorans:influence of solubility Left Toxic 2004;151:203-10.
8- Asadi A, Nateghi R, Nasseri S. Direct Poly Azo Dye Decolorization Using Nanophotocatalytic UV/NiO Process. journal of water and wastewater 2011;3:78-84.
9- Zhang Y, Shen S, Wang S. A dual function magnetic nanomaterial modified with lysine for removal of organic dyes from water solution. Chemical Engineering Journal 2014;239:250- 6.
10- Satapanajaru T, Chompuchan C, Suntornchot P, Pengthamkeerati P. Enhancing decolorization of Reactive Black 5 and Reactive Red 198 during nano zerovalent iron treatment. Desalination 2011;266:218-30.
11- Paul T, Dodd MC, Strathmann TJ. Photolytic and photocatalytic decomposition of aqueous ciprofloxacin: transformation products and residual antibacterial activity. Water research 2010;44(10):3121-32.
12- Gang J, Zhao X, Yang H. Aqueous adsorption and removal of organic contaminants by carbon nanotubes. Science of the Total Environment 2014,482:241-51
13-Vakili M, Rafatullah M, Salamatinia B. Application of chitosan and its derivatives as adsorbents for dye removal  from water and wastewater: A review. Carbohydrate Polymers. 2014;113:115-30.
14-Chong M, Jin B. Photocatalytic treatment of high concentration carbamazepine in synthetic hospital  wastewater. Journal of Hazardous Materials 2012;199-200:135-42.
15- Masombaigi H, Rezaee1 A, Nasiri A. Photocatalytic Degradation of Methylene Blue using ZnO Nano-Particles. Iran J Health & Environ 2009;2(3):188- 95.
16-Khoramfar S, Arami M, Bahrami H. Dye Oxidation Using Activated Carbon/hydrogen Peroxide from Textile Colored Wastewater journal of color Science and technology. 2012;6:115-24.
17- Alijani S, Mohammad V. Comparative Study on the Photodegradation of Acid Black 26 from Synthetic Wastewater using Slurry and Immobilized TiO2 on the Sackcloth Fiber 2013;6(2):243-56.
18- Ghodsian M, Ayati B, Ganjidoust H. Determination of Optimum Amounts of Effective Parameters in Reactive Dyes Removal Using Photocatalytic Reactions by Immobilized TiO2 Nano Particles on Concrete Surface Journal of watter and wastewater 2012;3:45-53.
19- Ying F, zheng WY, Su M. Hydrolysis performance of  poly-Al-Fe containing zinc (PAZF) coagulant and its removal ofcolor and organic matters. Journal of Water Process Engineering  2014;4:58-66
20- Ehrampoush M, Ghaneian M, Ghanizadeh G. Application of TiO 2/UV-C Photocatalytical Processes for the Removal of Reactive Red 198  GDye from Synthetic Textile Wastewater Behdasht toolohe 2012;10(3-4):69-81.
21- Ferraz E, Oliveira G, Grando M. Photoelectrocatalysis based on Ti/TiO2 nanotubes removes toxic properties of the azo dyes Disperse Red 1, Disperse Red 13 and Disperse Orange 1 from aqueous chloride samples. Journalof Environmental Management 2013;124 108-14.
22- Kaniou S, Pitarakis K, Barlagianni I, Poulios I. Photocatalytic oxidation of sulfamethazine. Chemosphere 2005;60(3):372-80.
23- Katrina P, Yeong T. Coagulation–flocculation treatment of high-strength agro-industrial wastewater using natural Cassia obtusifolia seed gum: Treatment efficiencies and flocs characterization. Chemical Engineering Journal 2014;256:293 - 305.
24-Kaniou S, Pitarakis K, Barlagianni I, Poulios I. Photocatalytic oxidation of sulfamethazine. Chemosphere 2005;60:372-80.
25 -Zeng LC, Peng S, Yun L. Treatment of highly concentrated wastewater containing multiple synthetic dyes by a combined process of coagulation/flocculation and nanofiltration. Journal of Membrane Science2014;469:306 - 15.
26- Norimotlagh Z, shamsekhoramabadi G. survey photocatalytic  nanoparticles ZnO on removal of  Methylene Blue and COD from synthetic wastewater 2013;14(5):51-61.
27- Katrina P, Yeong T. Coagulation–flocculation treatment of high-strength agro-industrialwastewater using natural Cassia obtusifolia seed gum: Treatment efficiencies and flocs characterization. . Chemical Engineering Journal 2014;256:293 - 305.
28-Zawawi D, Halizah A, Aziz AA. Suspended Solid, Color, COD and Oil and Grease Removal from Biodiesel Wastewater by Coagulation and Flocculation Processes. Procedia - Social and Behavioral Sciences 2015;195:2407 - 11.
 
 
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1394/9/15 | پذیرش: 1394/10/19 | انتشار: 1396/6/26

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/کلیه حقوق این وب سایت متعلق به طلوع بهداشت یزد می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2015 All Rights Reserved | Tolooebehdasht

Designed & Developed by : Yektaweb