مطالعه توانایی رادیکال سولفات و رادیکال هیدروکسیل فعال شده با مولکول ازن در تجزیه رنگزای دی آزو اسید آبی25 AB25 از پساب های ساختگی





کد مقاله:
JCST-25-10-2017-1770

مولفین:
جمال مهرعلی پور: دانشگاه علوم پزشکی همدان - مهندسی بهداشت محیط
سمیرا احمدی: دانشکده بهداشت - علوم پزشکی همدان
رقیه بهادری: دانشکده بهداشت - علوم پزشکی تهران
محمد رضا سمرقندی: دانشگاه علوم پزشکی همدان - مهندسی بهداشت محیط


چکیده مقاله:

رنگزاها، در طی فرایندهای متداول تصفیه فاضلاب پایدار هستند. استفاده از ازن در حضور ترکیبات آنیون پرسولفات و هیدروژن پراکساید باعث آزادسازی رادیکال های فعال می شود. هدف این مطالعه، تعیین کارایی رادیکال های سولفات و هیدروکسیل فعال شده با مولکول ازن در تجزیهAB25 می باشد. این مطالعه شامل دو فرایند مجزا بود که از یک راکتور ازن زنی به حجم 1 لیتر به صورت نیمه پیوسته استفاده شد. در فرایند ازن/پرسولفات تاثیر پارامترهای pH، غلظت آنیون پرسولفات، غلظت ازن، غلظت AB25 و در فرایند ازن/هیدروژن پراکساید تاثیر پارامترهای pH، غلظت هیدروژن پراکساید، غلظت ازن ، غلظت AB25 مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر هم افزایی فرایندها تعیین شد. اندازه گیری AB25 با استفاده از دستگاه DR6000 صورت گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، pH، غلظت پرسولفات؛ غلظت ازن، زمان واکنش و غلظت اولیه آلاینده در فرایند ازن/ پرسولفات و pH، غلظت هیدروژن پراکساید؛ غلظت ازن، زمان واکنش و غلظت اولیه آلاینده در فرایند ازن/هیدروژن پراکساید تاثیر چشم گیری در کارایی هر دو فرآیند دارند. بیشترین کارایی فرآیند ازن/ پرسولفات58/98 درصد در pH اسیدی مشاهده شد. کارایی فرآیند با تغییرات افزایشی پرسولفات تا حد مشخصی دارای رابطه مستقیم است. افزایش غلظت اولیه آلاینده، کاهش کارایی فرآیند را به دنبال داشت. بیشترین کارایی فرآیند ازن/ هیدروژن پراکساید 96/98 درصد در pH قلیایی مشاهده شد. کارایی فرآیند با تغییرات افزایشی هیدروژن پراکساید تا حد مشخصی دارای رابطه مستقیم است. افزایش غلظت اولیه آلاینده، کاهش کارایی فرآیند را به دنبال داشت. فرایند ازن زنی در حضور آنیون پرسولفات و هیدروژن پراکساید به¬دلیل تولید رادیکال-های فعال، می تواند روش مناسبی برای حذف آلاینده های مقاوم مانند AB25 باشد.


Article's English abstract:

Dyes are stable in the conventional wastewater treatment processes. Use of ozone in the presence of anions of persulfate and hydrogen peroxide compounds releases active radicals. The aim of this study was to determine the effectiveness of hydroxyl and sulfate radicals that activated by ozone molecules in AB25 decomposition. This study was handled in two part that use of semi batch Ozonation reactor with One liter volume. In O3/PS process effect of pH, concentration of persulfate anion, and concentration of Ozone and initial concentration of AB25 parameters and in O3/H2O2 process effect of pH, concentration of H2O2, concentration of Ozone and initial concentration of AB25 parameters were investigated. Also synergistic effect of parameters in both process determined. For measurement of AB25 use of DR6000 instrument. The results of this study was showed that pH, persulfate anion, Ozone concentration, reaction time and initial concentration parameters in O3/PS process and pH, H2O2, Ozone concentration, reaction time and initial concentration in O3/H2O2 have a significant impact on performance of processes. Highest efficiency of O3/PS process 97/58 is in acidic pH. Process efficiency has a direct relationship with increasing of persulfate amount to a certain extent. Increasing in initial concentration of pollutant cause reduce of efficiency. Highest efficiency of O3/H2O2 process 98/96 is in alkaline pH. Process efficiency has a direct relationship with increasing of H2O2 to a certain limit. Increasing in initial concentration of pollutant cause reduce of efficiency. Due to the production of active radicals, Ozonation process in presence of persulfate anion and H2O2 is suitable process in removal of resistance pollutant such an ACID BLUE 25dye


کلید واژگان:
رادیکال سولفات، رادیکال هیدروکسیل، مولکول ازن، رنگزای اسید آبی 25، پساب های ساختگی

English Keywords:
Sulfate radical, Hydroxyl radical, Ozone molecule, Acid blue 25, Synthetics effluents

منابع:

English References:
1. MH. Rasoulifard, M. Fazli, M. Inanlou, R. Ahmadi. Evaluation of the Effectiveness of Process in Removal Trace Anthraquinone CI Acid Blue 25 from Wastewater. Chemical Engineering Communications. 2015;202(4):467-74. 2. K. Balapure, N. Bhatt, D. Madamwar. Mineralization of reactive azo dyes present in simulated textile waste water using down flow microaerophilic fixed film bioreactor. Bioresource technology. 2015;175:1-7. 3. J. Méndez-D?az, M. S?nchez-Polo, J. Rivera-Utrilla, Canonica S, Von Gunten U. Advanced oxidation of the surfactant SDBS by means of hydroxyl and sulphate radicals. Chemical Engineering Journal. 2010;163(3):300-6. 4. Beltr?n FJ, Rivas FJ, Montero-de-Espinosa R. Catalytic ozonation of oxalic acid in an aqueous TiO2 slurry reactor. Applied Catalysis B: Environmental. 2002;39(3):221-31. 5. Lucas MS, Peres JA, Puma GL. Treatment of winery wastewater by ozone-based advanced oxidation processes (O3, O3/UV and O3/UV/H2O2) in a pilot-scale bubble column reactor and process economics. Separation and Purification Technology. 2010;72(3):235-41. 6. Bennedsen LR, Muff J, S?gaard EG. Influence of chloride and carbonates on the reactivity of activated persulfate. Chemosphere. 2012;86(11):1092-7. 7. Masomboon N, Ratanatamskul C, Lu M-C. Chemical oxidation of 2, 6-dimethylaniline by electrochemically generated Fenton's reagent. Journal of hazardous materials. 2010;176(1):92-8. 8. Brewer TF, Garcia FJ, Onak CS, Carroll KS, Chang CJ. Chemical approaches to discovery and study of sources and targets of hydrogen peroxide redox signaling through NADPH oxidase proteins. Annual review of biochemistry. 2015;84:765-90. 9. Gu ZY, Zhong Z, Qiu Z, Sun FC, Zhang ZL. Potential for Persulfate Degradation of Semi Volatile Organic Compounds Contamination. Advanced Materials Research. 2013;651:109-14. 10. Rahmani A, Mehralipour J, Majidi S. Performance Evaluation of Ozonation Combined with Persulfate Application for Removal of Furfural from Aqueous Solutions. Journal of Environmental Health Enginering. 2017;4(2):115-25[In persian] 11. MehrAlipour J, Dayari A, Vahidian HR, Samarghandi M, Azizi F. Optimization of Electro-proxone Via Response Surface Statistical Model in Decolorization of Acid Orange 7 Dye from Synthetic Wastewater. Color. Technol. 2017.[In persian] 12. Abu Amr SS, Aziz HA, Adlan MN. Optimization of stabilized leachate treatment using ozone/persulfate in the advanced oxidation process. Waste Management. 2013. 13. Rahmani A, Shabanlo A, Majidi S, Tarlani AM, Mehralipour J. Efficiency of ciprofloxacin (CIP) removal from pharamaceutical effluents using the Ozone/ persulfate process.water and wastewater journals. 2016:1(100);40-8. 14. De Witte B, Dewulf J, Demeestere K, Van Langenhove H. Ozonation and advanced oxidation by the peroxone process of ciprofloxacin in water. Journal of hazardous materials. 2009;161(2):701-8. 15. Gago-Ferrero P, Demeestere K, Silvia D?az-Cruz M, Barcel? D. Ozonation and peroxone oxidation of benzophenone-3 in water: Effect of operational parameters and identification of intermediate products. Science of the Total Environment. 2013;443:209-17. 16. Ghodbane H, Hamdaoui O. Decolorization of antraquinonic dye, CI Acid Blue 25, in aqueous solution by direct UV irradiation, UV/H2O2 and UV/Fe (II) processes. Chemical Engineering Journal. 2010;160(1):226-31. 17. Way C. Standard methods for the examination of water and wastewater. 2012. 18. Samarghandi M, SHabanlo A, Nazari E, Sadra M, Mehralipour J. Efficiency of Electro/Persulfate (EPS) Process in Degrading High Concentrations of Ceftriaxone in Pharmaceutical Effluents. 2016.[In Persian] 19. Rahim Pouran S, Abdul Raman AA, Wan Daud WMA. Review on the application of modified iron oxides as heterogeneous catalysts in Fenton reactions. Journal of Cleaner Production. 2014;64:24-35. 20. Abu Amr SS, Aziz HA, Adlan MN. Optimization of stabilized leachate treatment using ozone/persulfate in the advanced oxidation process. Waste management. 2013;33(6):1434-41. 21. Liu Y, Jiang J, Ma J, Yang Y, Luo C, Huangfu X, et al. Role of the Propagation Reactions on the Hydroxyl Radical Formation in Ozonation and Peroxone (Ozone/Hydrogen Peroxide) Processes. Water research. 2014. 22. Popiel S, Nalepa T, Dzier?ak D, Stankiewicz R, Witkiewicz Z. Rate of dibutylsulfide decomposition by ozonation and the O3/H2O2 advanced oxidation process. Journal of hazardous materials. 2009;164(2):1364-71. 23. Yang S, Wang P, Yang X, Wei G, Zhang W, Shan L. A novel advanced oxidation process to degrade organic pollutants in wastewater: Microwave-activated persulfate oxidation. Journal of Environmental Sciences. 2009.21(9):1175-80. 24. Ta N, Hong J, Liu T, Sun C. Degradation of atrazine by microwave-assisted electrodeless discharge mercury lamp in aqueous solution. Journal of hazardous materials. 2006;138(1):187-94. 25. Lin H, Wu J, Zhang H. Degradation of bisphenol A in aqueous solution by a novel electro/Fe3 /peroxydisulfate process. Separation and Purification Technology. 2013;117:18-23. 26. Wu J, Zhang H, Qiu J. Degradation of Acid Orange 7 in aqueous solution by a novel electro/Fe2 /peroxydisulfate process. Journal of hazardous materials. 2012;215:138-45. 27. Medellin-Castillo NA, Ocampo-Pérez R, Leyva-Ramos R, Sanchez-Polo M, Rivera-Utrilla J, Méndez-D?az JD. Removal of diethyl phthalate from water solution by adsorption, photo-oxidation, ozonation and advanced oxidation process (UV/H2O2,O3/H2O2 and O3/activated carbon). Science of the Total Environment. 2013;442:26-35. 28. Bakheet B, Yuan S, Li Z, Wang H, Zuo J, Komarneni S, et al. Electro-peroxone treatment of Orange II dye wastewater. Water research. 2013;47(16):6234-43. 29. Sui M, Xing S, Sheng L, Huang S, Guo H. Heterogeneous catalytic ozonation of ciprofloxacin in water with carbon nanotube supported manganese oxides as catalyst. Journal of hazardous materials. 2012;227:227-36. 30. Prieto A, M?der M, Rodil R, Adrian L, Marco-Urrea E. Degradation of the antibiotics norfloxacin and ciprofloxacin by a white-rot fungus and identification of degradation products. Bioresource technology. 2011;102(23):10987-95.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 365
تعداد دریافت فایل مقاله : 17

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:366

کاربران حاضر:44