بررسی کارایی فرآيند تلفیقی فراصوت و پرسولفات در حذف ماده رنگزاي ائوزینY از محلول‌های آبی



نشریه: سال يازدهم - شماره چهارم- زمستان 1396 - مقاله 4   صفحات :  265 تا 274



کد مقاله:
JCST-09-08-2017-1752

مولفین:
رضا شکوهی: دانشگاه علوم پزشکي همدان - گروه مهندسي بهداشت محيط، دانشکده بهداشت
ژیلا قوامی: دانشگاه علوم پزشکي همدان - گروه مهندسي بهداشت محيط، دانشکده بهداشت
عبداله درگاهی: دانشگاه علوم پزشکي همدان - گروه مهندسي بهداشت محيط، دانشکده بهداشت
محمد ونایی تبار: دانشگاه علوم پزشکي همدان - گروه مهندسي بهداشت محيط، دانشکده بهداشت


چکیده مقاله:

مواد رنگزا از مهم‌ترين آلاينده‌هاي موجـود در فاضـلاب صـنايع نسـاجي مـي‌باشـند كـه غالبـا سـرطان‌زا، جهش‌زا و غيرقابل تجزيه زيستي بوده، لذا حذف آنها از پساب به لحاظ زيست‌محيطي حائز اهميت است. بنابراين هدف از این مطالعه، بررسی کارایی فرآيند تلفیقیS2O8-2 US/ در حذف ائوزینY از محلول‌های آبی می‌باشد. در این مطالعه تجربي امكان حذف ائوزین Y با استفاده از دستگاه امواج فراصوت به تنهايي و به همراه اکسیدان پرسولفات مورد بررسی قرار گرفت. تمامي واكنش‌ها در اين مرحله از آزمايش در يک محفظه ml 1000 درون حمام فراصوت انجام گرفت. تاثیر عوامل مختلف بهره‌برداری از جمله غلظت مولی پرسولفات ( mol/l0.001- 0.005)، غلظت ماده رنگزا ( mg/l10-100) و pH (3-11) مورد بررسی قرار گرفت. برای اندازه‌گیری ائوزین Y از طيف‌سنج در طول موج 515 نانومتر استفاده گردید. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که با افزایش غلظت اکسیدان تا حد قابل توجهی بازده حذف افزایش یافت سپس روند ثابتی در حذف ائوزین Y مشاهده شد. فرآيند مورد استفاده (US/S2O82-) در pH برابر 3، غلظت پرسولفات mol/l 0.003 و زمان 60 دقیقه بیشترین کارایی حذف (99.03 %) را داشت. فراصوت به تنهایی تاثیر اندکی در حذف این ماده رنگزا را داشت. نتایج تاثیر تغییرات شدت یونی حاصل از کلرید کلسیم بر عملکرد فرآيند US/S2O82- به گونه‌ای بود که برای ائوزین Y بی‌تاثیر بود. در نهایت نتایج بررسی سینتیک نشان داد که فرآيند US/S2O82- از واکنش درجه یک پیروی می‌کنند. نتايج كاربرد فرآيند US/S2O82- در حذف ائوزین Y نشان داد که این فرآيند توانایی مناسبی در حذف ماده رنگزا داشته و می‌تواند به عنوان یک روش موثر جهت حذف ائوزین Y از پساب‌های صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.


Article's English abstract:

Dyes are one of the most important pollutants in textile wastewater, which are often carcinogenic, mutagenic and non-biodegradable, so it is important to remove them from the wastewater in terms of the environment. Therefore, the purpose of this study is to evaluate the efficiency of the compilative process of US/S2O8-2 in Eosin Y Dye removal from Aqueous Solutions. In this experimental study, it was possible to remove Eosin Y dye using ultrasonic waves alone and with persulfate oxidants. All reactions were performed in a 1000 ml cell of the ultrasonic bath. The effects of different parameters such as molar persulfate concentration (0.005-0.001 mol/l), dye concentration (100-100 mg/l) and pH (11-11) were investigated. To measure Eosin Y dye, UV/Vis-DR 5000 spectrophotometer was used at 515 nm wavelength. The results of this study showed that by increasing the oxidant concentration, the removal efficiency increased significantly, then a steady trend was observed in removing Eosin Y dye. The process used (US/S2O8-2) at pH=3, the persulfate concentration of 0.200 mol/l, and the time of 60 min had the highest removal efficiency (99.03%). Ultrasonic alone had little effect on the removal of this dye. The results of the effect of ion changes from calcium chloride on the performance of the process of US/S2O8-2 were ineffective for Eosin Y dye. Finally, the kinetic results showed that the US/S2O8-2 process followed a first-order reaction. The results of the use of the US/S2O8-2 process in the removal of Eosin Y dye indicated that this process has the proper ability to remove dyes and can be used as an effective method to remove Eosin Y from industrial wastewaters.


کلید واژگان:
فرآيند تلفیقی، ماده رنگزاي ائوزین Y، امواج اولتراسونیک، پرسولفات، محلول‌های آبی.

English Keywords:
Compilative process, Eosin Y dye, Ultrasonic waves, Persulfate, Aqueous solutions.

منابع:
5. ف. كوهستاني، م. نوري، مروري بر غشا الياف توخالي و كاربرد آنها در حذف مواد رنگزا از پساب رنگرزي. نشريه علمي ترويجي مطالعات در دنياي رنگ. (1395)6، 42-19. 7. ع. غلامي آكردي، س. ه. بهرامي، م. آرامي، ا. پژوتن، حذف كاتاليزوري نوري ماده رنگزا توسط الکترود اصلاح‌شده با نانوذرات اکسیدتیتانیم-اکسیدگرافن و بهینه‌سازی به روش رویه –پاسخ. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1396)3، 202-187.

English References:
1. MR. Awual, A novel facial composite adsorbent for enhanced copper(II) detection and removal from wastewater. Chem. Eng. J. 266(2015),368-75. 2. A. seied Mohammadi, G. Asgari, A. Dargahi, S. A. Mobarakian, Equilibrium and Synthetic Equations for Index Removal of Methylene Blue Using Activated Carbon from Oak Fruit Bark. J Mazandaran Univ Med Sci. 24 (2015),172-187. 3. N. M. Mahmoodi, Z. Mokhtari-Shourijeh, Preparation of polyacrylonitrile – titania electrospun nanofiber and its photocatalytic dye degradation ability. Prog. Color Colorants Coat. 10(2017), 23-30 4. F. Asadi, A. Dargahi, A. Almasi, E. Moghofe. Red Reactive 2 Dye Removal from Aqueous Solutions by Pumice as a Low-Cost and Available Adsorbent. Arch Hyg Sci. 5(2016), 145-152. 6. I. AL, Y. Zhou, J. Jiang. Removal of methylene blue from aqueous solution by montmorillonite/CoFe2O4 composite with magnetic separation performance. Desalin. 266(2011),72-77. 8. A. Hossain, S. Rayhan, J. Raihan, A. Nargis, I. Ismail, A. Habib, A.J. Mahmood. Kinetics of degradation of eosin y by one of the advanced oxidation processes (AOPs) Fenton’s process. American J. Anal. Chem. 7(2016), 863-879. 9. D. Prasad Hari, B. K?nig. Eosin y catalyzed visible light oxidative C–C and C–P bond formation. Org. Lett. 15(2011),3852–3855. 10. X.Y. Huanga, J.P. Binb, H.T. Buc, G.B. Jianga, M.H. Zengd. Removal of anionic dye eosin Y from aqueous solution using ethylenediamine modified chitosan. Carbohydrate Polymers. 84(2011),1350-1356. 11. Sh. Sharma, R. Goyal, G. Chakravarty, A. Sharma. Toxicity of tomato red, a popular food dye blend on male albino mice. Exp. Toxicol. Pathol. 60(2008),51-57. 12. Y.F. Sasaki, S. Kawaguchi, A. Kamaya, M. Ohshita, K. Kabasawa, K. Iwama, K. Taniguchi, S. Tsuda. The comet assay with 8 mouse organs: results with 39 currently used food additives. Mutat. Res. Genet. Toxicol. Environ. Mutagen. 519(2002), 103–119. 13. B. Royer, N. F. Cardoso, E. C Lima, V. S. O. Ruiz, T. R. Macedo, C. Airoldi. Organofunctionalized kenyaite for dye removal from aqueous solution. J. Colloid Int. Sci. 336(2009), 398-405. 14. B. Royer, N.F. Cardoso, E.C. Lima, T.R. Macedo, C.Airoldi. A useful organofunctionalized layered silicate for textile dye removal. J. Hazard Mater. 181(2010), 366-74. 15. G. L. Dotto, E.C. Lima, L.A.A. Pinto. Biosorption of food dyes onto Spirulina platensis nanoparticles: Equilibrium isotherm and thermodynamic analysis. Bioresour. Technol. 103(2012), 123-30. 16. T. Robinson, G. McMullan, R. Marchant, P.Nigam. Remediation of dyes in textile effluent: a critical review on current treatment technologies with a proposed alternative. Bioresource Technology. 77(2001), 247-55. 17. E. Forgacs, T. Cserh?ti, G.Oros. Removal of synthetic dyes from wastewaters: a review. Environ. Int. 30(2004),953-71. 18. S. Mondal, Methods of dye removal from dye house effluent an overview. Environ. Eng. Sci. 25(2008), 383–96. 19. S. Shuang, A. Lejin Xu, H. Zhiqiao, Y. Haiping, Ch. Jianmeng, X. Xiuzhen, Y. Bing. Photocatalytic degradation of C.I. Direct Red 23 in aqueous solutions under UV irradiation using SrTiO3/CeO2 composite as the catalyst. J. Hazard. Mater. 152(2008), 1301–1308. 20. S. Kansal, A. Hassan Ali, S.Kapoor. Photocatalytic decolorization of biebrich scarlet dye in aqueous phase using different nanophotocatalysts. Desalination. 259(2010), 147–155. 21. F. Al-Momani, E. Touraud, J.R. Degorce-Dumas, J. Roussy, O. Thomas. Biodegradability enhancement of textile dyes and textile wastewater by VUV photolysis. J. Photochem. Photobiol. A. 153(2002), 191-197. 22. S. Ledakowicz, M. Solecka, R. Zylla. Biodegradation, decolourisation and detoxification of textile wastewater enhanced by advanced oxidation processes. J. Biotech. 89(2001), 175-184. 23. O. Zahraa, S. Maire, F. Evenou, M.N. Pons, A. Alinsafi, M. Bouchy. Treatment of wastewater dyeing agent by photocatalytic process in solar reactor. Int. J. Photoenergy. 2006(2006), 1-7. 24. A. Asadi, M. Mehrvar. Degradation of aqueous methyl tert-butyl ether by photochemical, biological, and their combined processes. Int. J. Photoenergy. 2006(2006), 1-9. 25. A. Seidmohammadi, H. Movahedian, p-Chlorophenol oxidation in industrial effluent by ultrasonic/fenton technology. Water Res. 23(2010), 43-49. 26. G. Moussavi, M. Mahmoudi. Removal of azo and anthraquinone reactive dyes from industrial wastewaters using MgO nanoparticles. J. Hazard. Mater. 168(2009), 806-812. 27. Gh. Asgari, A. Chavoshani, A. Seid-mohammadi, A. Rahmani. Removal of pentachlorophenol using microwave assisted persulfate from synthetic wastewater. J. Water Wastewater. 25(2013), 1-10. 28. G. Arslan, B. Yazici, M. Erbil. The effect of pH, temperature and concentration on electrooxidation of phenol. J. Hazard. Mater. 124(2005), 37-43. 29. C. Liang, Z. S Wang, C. J. Bruell. Influence of pH on persulfate oxidation of TCE at ambient temperatures. Chemosphere. 66(2007), 106-113. 30. A. Seidmohammadi, G. Asgari, M. Leili, A. Dargahi, A. Mobarakian. Effectiveness of quercus branti activated carbon in removal of methylene blue from aqueous solutions. Arch. Hyg. Sci. 4 (2015), 217-225 31. Z. Liu, X. Xu, J. Fang, X. Zhu, B.Li. Synergistic degradation of eosin y by photocatalysis and electrocatalysis in UV irradiated solution containing hybrid BiOCl/TiO2 particles. Water Air Soil Pollut. 223(2012), 2783–2798. 32. L. Hou, H. Zhang, X. Xue. Ultrasound enhanced heterogeneous activation of peroxydisulfate by magnetite catalyst for the degradation of tetracycline in water. Sep. Purif. Technol. 84(2012), 147-152. 33. R. G. Parag, S.Vinayak, B. P. Aniruddh. Sonochemical reactors: Important design and scale up considerations with a special emphasis on heterogeneous systems. J. Chem. Eng. 166(2011), 1066-1082. 34. C. Qiuqiang, W. Pingxiao, L.Yuanyuan, Z. Nengwu, D. Zhi. Heterogeneous Photo-Fenton photodegradation of reactive brilliant orange X-GNover iron-pillared montmorillonite under visible irradiation. J. Hazard Mater. 168(2009), 901-908. 35. A. Almasi, Y. Yousefi, M. Soltanian, A. H. Hashemian, A. R. Mousavi. Investigation of Efficiency on Reactive Red 2 Dye Decolorization by Fenton/Ultrasonic Process. Bimonthly J. Water Wastewater. 26(2015), 11-21. 36. Y. Li, W-P. Hsieh, R. Mahmudov, X. Wei, C.Huang. Combined ultrasound and Fenton (US-Fenton) process for the treatment of ammunition wastewater. J. Hazard Mater. 403(2012), 244-245. 37. Y. Wang, C-S, Hong Effect of hydrogen peroxide, periodate and persulfate on photo catalysis of 2-chlorobiphenyl in aqueous TiO2 suspensions. Water Res. 33(1999), 2031-6 38. A. Zhihui, Y. Peng, L.Xiaohua. Degradation of 4-chlorophenol by microwave irradiation enhanced advanced oxidation processes. Chemosphere. 60(2005), 824-827. 39. Y-Q. Gao, N-y. Gao, Y. Deng, Y-q. Yang, Y. Ma. Ultraviolet (UV) light-activated persulfate oxidation of sulfamethazine in water. Chem. Eng. J. 195(2012), 248-53.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 1258
تعداد دریافت فایل مقاله : 12

ورود به سامانه نشریه
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتياز:
موسسه پژوهشي
علوم و فناوري رنگ و پوشش
مدير مسوول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبير:
پروفسور زهرا رنجبر
مدير اجرايي:
دکتر فرهاد عامري
شاپا چاپي:
8779 - 1735
شاپا الکترونيکي:
2169 - 2383
دسترسی سریع
آخرین شماره های نشریه
آمارهای وبگاه
تعداد بازدید:1,259

کاربران حاضر:26