حذف پارانیتروفنل از محیط‌های آبی توسط فرایند -UV/S2O82 در یک فتوراکتور پیوسته: بهینه‌سازی به روش طراحی آزمایش تاگوچی
الموضوعات :
1 - گروه شیمی کاربردی، دانشکده شیمی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
الکلمات المفتاحية: فتوراكتور جريان پيوسته آنولار, پارانيتروفنل, طراحی تاگوچي, -UV/S2O82 ,
ملخص المقالة :
در اين کار تحقيقی حذف يك آلايندة آلی تحت عنوان پارانيتروفنل (PNP) با استفاده از فرآيند UV/S2O82-در يك فتوراكتور پيوسته آنولار مورد بررسی قرار گرفته و شرایط عملیاتی موثر در کارآیی فرایند به روش تاگوچی بهینه‌سازی شده است. با توجه به نتايج طراحي آزمايش به روش تاگوچي، شرايط بهينه برای غلظت اوليه PNP برابر با mg L-1 40، برای pH برابر با 3، براي غلظت S2O82- برابر با mM 18 و براي زمان اقامت برابر با min 24/17 مي‌باشد. در اين شرايط مقدار درصد حذف برابر با %98 مي‌باشد كه با مقدار تجربي آن يعني %95 مطابقت خوبي دارد. همچنین روش تاگوچی مؤثرترين پارامتر در حذف PNP را غلظت -S2O82 با سهم %43 نشان مي‌دهد.
[1] Holt, P.K., Borton, G.W., Mitchell, C.A., 2005, The future for electrocoagulation as a localized water treatment technology, Chemosphere, 59, 355.
[2] Mollah, M.Y.A., Morkovshy, P., Gomes, J.A.G., Kesmez, M., Paga, J., Cocke, D.L., 2004, Fundamentals, present and future persectives of electrocoagulation, Journal of Hazardous Materials, 114, 199.
[3] Behnajady, M.A., Modirshala, N., Daneshvar, N., Rabbani. M., 2007, Photocatalytic degradation of an azo dye in a tubular continuous-flow photoreactor with immobilized TiO2 on glass plates, Chemical Engineering Journal, 127, 167.
[4] De, A.K., Bhattacharjee, S. Dutta, B.K., 1997, Kinetics of phenol photooxidation by hydrogen peroxide and ultraviolet radiation, Industrial & Engineering Chemistry Research, 36, 3607.
[5] Galindo, C. Kalt, A., 1998, UV-H2O2 Oxidation of monoazo dyes in aqueous media: a kinetic study, Dyes and Pigments, 40, 27.
[6] Legrini, O., Oliveros, E., Braun, A.M, 1993, Photochemical processes for water treatment, Chemical Reviews, 93, 671.
[7] Ding, X., Gutierrez, L., Croue, J.-P., Li, M., Wang, L., Wang, Y., 2020, Hydroxyl and sulfate radical-based oxidation of RhB dye in UV/H2O2 and UV/persulfate systems: Kinetics, mechanisms, and comparison, Chemosphere, 253, 126655.
[8] Chen, L., Cai, T., Cheng, C., Xiong, Z., Ding, D., 2018, Degradation of acetamiprid in UV/H2O2 and UV/persulfate systems: A comparative study, Chemical Engineering Journal, 351, 1137.
[9] Liu, X., Liu, Y., Lu, S., Wang, Z., Wang, Y., Zhang, G., Guo, X., Guo, W., Zhang, T., Xi, B., 2020, Degradation difference of ofloxacin and levofloxacin by UV/H2O2 and UV/PS (persulfate): Efficiency, factors and mechanism, Chemical Engineering Journal, 385, 123987.
[10] Lee, Y.-M., Lee, G., Zoh, K.-D., 2021, Benzophenone-3 degradation via UV/H2O2 and UV/persulfate reactions, Journal of Hazardous Materials, 403, 123591.
[11] Ramakrishnan, R.K., Venkateshaiah, A., Grübel, K., Kudlek, E., Silvestri, D., Padil, V.V.T., Ghanbari, F., Černík, M., Wacławek, S., 2023, UV-activated persulfates oxidation of anthraquinone dye: Kinetics and ecotoxicological assessment, Environmental Research, 229, 115910.
[12] Wei-Po Lai, W., Lin, J.-C., Li, M.-H., 2023, Degradation of benzothiazole by the UV/persulfate process: Degradation kinetics, mechanism and toxicity, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 436, 114355.
[13] Uwayezu, J.N., Carabante, I., Van Hees, P., Karlsson, P., Kumpiene, J., 2023, Validation of UV/persulfate as a PFAS treatment of industrial wastewater and environmental samples, Journal of Water Process Engineering, 53, 103614.
[14] Wang, Y., Zhou, J., Bi, W., Qin, J., Wang, G., Wang, Z., Fu, P., Liu, F., 2022, Schwertmannite catalyze persulfate to remove oxytetracycline from wastewater under solar light or UV-254, Journal of Cleaner Production, 364, 132572.
[15] Wang, M., Wang, Q., Cai, Y., Yuan, R., Wang, F., Qian, Y., Chen, Z., Zhou, B., Chen, H., 2021, Efficient degradation and defluorination of perfluorobutyric acid under UV irradiation in the presence of persulfate, Journal of Cleaner Production, 327, 129472.
[16] Fang, Z., Huang, R., Chelme-Ayala, P., Shi, Q., Xu, C., Gamal El-Din, M., 2019, Comparison of UV/Persulfate and UV/H2O2 for the removal of naphthenic acids and acute toxicity towards Vibrio fischeri from petroleum production process water, Science of The Total Environment, 694, 133686.
[17] Sun, J.H., Sun, S.P., Fan, M.H., Guo, H.Q., Lee, Y.F., Sun, R.X., 2008, Oxidative decomposition of p-nitroaniline in water by solar photo-Fenton advanced oxidation process, Journal of Hazardous Materials, 153, 187.
