هعلاطم یهاگشیامزآ ی
و لدم یضایر یزاس باسپ نویسانزا
یتعنص هب هدولآ
لوزاسکوتمافلوس
گنج نیسح ارآ
یلیبدرا ققحم هاگشناد یمیش یسدنهم دشرا یسانشراک یوجشناد [email protected]
هتسیاش ناویک
یمیش یسدنهم هورگ رایداتسا یلیبدرا ققحم هاگشناد
هاش همجن یدهم
دشرا یسانشراک یوجشناد طیحم تشادهب یسدنهم
هاگشناد یکشزپ مولع زیربت
ناقهد اضر
هداز طیحمتشادهب یسدنهم هورگ داتسا هاگشناد
یکشزپ مولع زیربت
هدیکچ شهوژپ نیا رد یعوون هیزجت
یوتنآ رد داویک وازویم هوب هوک وکاووکوتماتموس واوونع توحت ویتویب بآ
و اوه باووپ و یتینون یاوه
دراد دوجو یهاگشیامکآ تویک تارطخ بجوم و
هدش رایوب یطیحم .تسا هتفرگ رارق هیماطم دروم ،
قیقحت نیا رد رظندروم دنیآرف
ماوجنا وویوسانکا طووسوت یتینون باووپ و بآ کا وکاوووکوتماتموس س وذ توهج تووهج بوسانم یباوبذ روووتکار نیارباونب .توسا هووتفرگ
.دیدرگ یذارط شیامکآ نیا رد هداتتسا ماوجنا وآ یور یهاگوشیامکآ هویماطم و ییاوسانش رووتکار رد ر روم یاوهرتماراپ سپس
هوتفرگ
تسا هیماطم یارب رگید سرط کا. قیقد ی
دوم ،شیاومکآ آولتتم داویبا رت شیوپ یاروب بتوویس یکاوس
راوتفر یونیب اوب هوطبار رد بتوویس
،رووظنم نویا یاروب .تفرگ ماجنا روتکار وورد هدنیلاآ تظلغ وورد وکاووکوتماتموس و وکا نیوب شنوکاو یتنیوس یوسررب هوب ادوتبا
به و تعرس تباو ات دش هتخادرپ روتکار هجرد نینچ
هب شیامکآ آلتتم طیارش یارب شنکاو ی سپوس .دیآ تسد
هونکاوم نتوشون اوب ی
هدوت وورد مرج همدایم عیام ی
هدنیلاآ رب بکاذ ی عیام وورد رظندم ی
دش لناذ گنار شور کا هداتتسا اب و ه
هوبترم یاوتوک راوهچ ی
دش لذ ،تلادایم جیاتن یجنسرابتعا یارب تیاهن رد . هویاقم
ی دم و یهاگشیامکآ جیاتن رگیدکی اب یکاس
لناذ جیاتن .تفرگ ماجنا
دم کا هداد و یکاس ذ یهاگشیامکآ یاه
دم رابتعا کا یکا شیپ و یضایر
بآ وورد هدنیلاآ تظلغ راتفر قیقد ینیب .دوب
:یدیلک تاملک ،ییایمیش ب ج ،وویسانکا
روتکار وکاوکوتماتموس ،یبابذ بآ ،
.
2
1 همدقم . واوارف و عیام داوم کا یکی بآ هدام نیرت
تخانوش لکوش هوب تاویذ هویموا رتووب و نیومک هروک رطوس یور روب بوکرم ی
.تسا وآ یکورما تایذ تبهوم نیا ،ددیتم لیلاد هب هناتساتم اما
هدیدع تلاکشم کورب بجوم و هدش یگدومآ راچد شتب -
یم رشب یارب یا وش
.د هب هوب هوک بآ طیوحم رد يكیژومویب و يیایمیش ،يكیزیف رییغت هنوگره ،یلک روط واویک ا هونوگ
راوب
توویمایف و ااووقب ،تملاووس رووب اروویخا .دوووش يووم هووتتگ بآ يگدووومآ ،درا ووگری لت تادوووجوم ریاووس و هاوویگ ،واووویذ ،واووونا اووه
بلاضاف هیتصت باوپ رد ییاهوراد بآ رد ،اه
بآ رد و یحطس یاه هدوش ییاسانش واهج رسارس یراج یاه
هوب هوک توسا -
بآ یگدووومآ ببووس تدووش هدووش یراووج یاووه
.دوونا هداتتووسا لوویمد هووب یتینوون یاهروووشک رتووشیب رد یاووهوراد راووونا کا رووشب ی
طیحم ،یرتکابدض هدرک اهوراد نیا هب هدومآ ار وایزبآ تویک
هویلتت قویرط کا اتدومع اهوراد نیا .دنا هوناخراک باووپ ی
یاوه
هیتصت بآ دراو بلاضاف ی یم یحطس یاه
.دنوش یوتنآ رویوش و شرتووگ ویتویب
بوه و اوه واقم نیونچ یلااوب یرادویاپ و توم
یرتکاب هوب تلاکشم هب نتخادرپ ات هدش ببس وآ یاه وآ طوسوت هدومآ دووجو
هوب اوه طیوحم روظنم کا هژویو تویمها ز اوذ یتوویک
یتنآ ی وکاوکوتماتموس .دوش هدنیلاآ یاهوراد هلمج کا هک تسا دیمانوتموس رون کا یعونصم یتویب
تویم تیوموا رد
چ رد دوجوم وادتم یاهوراد هخر
بوه هدام نیا .تسا بآ ی هداد واوشن و هدوش هتخانوش رادویاپ یگدوومآ وی واوونع هوب نیونچ
هیزجت هب هک تسا هدش یم مک زیموردیه و یژومویب ی
روانف ،نیاربانب .دنک هدونیلاآ س وذ اروب یر ووم آلتتم اه
-
هب كانرطخ اه هدنیلاآورکیم هژیو
دروم بلاضاف کا وکاوکوتماتموس دننام ییاه یوم راروق هداتتسا
اوب هولباقم یاروب .دونریگ
وآ هلمج کا هک تسا هدش هداتتسا یبیکرت یاهدنیآرف و یکیژومویب ،یکیزیف ،ییایمیش یاهدنیآرف کا هماوم نیا یم اه
هب واوت
هتفرشیپ وویسادیوکا مزیناکم ساسا رب وویسانکا دنیآرف یتنآ س ذ یارب1
یتویب .درک هراشا اه ویوسانکا دنیآرف رد
وکا ،و
هوب کاگ کاف کا دیاب .دوهد شنوکاو بآ رد دووجوم بولطماون داووم اوب دویاب بآ رد وولحم وکا سپوس و دووش ب وج عیاوم لوخاد
یییبط یترون رد تسا هب دنیآرف ،دشاب نییاپ بآ رد وکُا لاحنا تعرس هک
یومن ناوتتا یبووخ بوه .دوتفا
هوب نیونچ تردوق لویمد
ثکا رد س ذ دنیآرف ،بآ رد وکا یگدنوکا یم عیرس رایوب تاقوا ر
روتنک ا وم .دوشاب یوم ،وویوسانکُا شنوکاو تعروس هدوننک
-
.ددروگرب بآ طسوت وآ ب ج دنیآرف هب دناوت اوس رد
2002 ، Von Gunten ا هویزجت روب یروروم
وآ تارو ا و بآ رد وک
هدننکدیوووکا و وکُا اووب وویووسادیوکا دوونیآرف یوررووب هوویونا ی
اووکیدار( یا اد هوو ارا ار )OH
د [ 1 ] . Kousa اووس رد 2008
ولحم وویسانکُا رد مرج اقتنا و شنکاو یتنیس به وا .درک هیماطم ار یبآ یاه
دوم راونا نینچ ار یکیمانیدوردویه یاوه
هیبووش یارووب تووفرگ رووظن رد یباووبذ روووتکار یکاووس
[ 2 ] . Panda et al. اووس رد
2008 هووموم روووتکار یاراد لووتلتتم یا
تعروس و مروج اوقتنا یور روب ار وکا دویموت کا روون نویا ری اوت ات دنداد رارق هیماطم دروم ار وکا هدننکدیموت یاهدورتکما هدهاووشم شنوکاو وآ تاوویماطم .دوننک
رووبارب ود کا شیووب اوهروتکار رووون نویا رد یوومجذ مروج اووقتنا بیرووض هوک داد واووشن اوه
هونکآ یاوهروتکار و هداوس یباوبذ یاوهروتکار رد هدوش شرازگ ریداقم بوه .توسا راد
وآ نیونچ یوملیف یروویت کا هداتتوسا اوب اوه
شیپ یارب ار یمدم .دونداد هو ارا عیاوم هدووت وورد ازوجا توظلغ یونیب
دوم کا لوناذ جیاوتن کا یکاوذ یهاگوشیامکآ و یکاوس
دم رابتعا وآ یکاوس
دووب اوه [ 3 ] . Mathews et al. اوس رد
2012 هوب اوب دویموت لوتلتتم دوروتکما یریگراوک هدوننک
،وکُا ی
او یتنیس و مرج اقتنا وآ .دنداد رارق هیماطم دروم باوپ رد یمآ داوم وویسادیوکا رد ار شنک
یوملیف یرویت ساسارب اه
هدام وویسانکُا یتنیس ریضوت یارب ار شنکاو اب هارمه ب ج لماش یضایر دم ی هوموم رووتکار رد رظندروم ی
اوب یا
وآ .دنداد ه ارا گلاپ یوگما دم یملیف یرویت کا هداتتسا اب ادتبا اه
هیلا وورد ار بتویس یکاس دم سپس و بلیف ی
ار یکاس
هدوت وورد دم جیاتن ،تیاهن رد .دنداد ماجنا عیام ی
دوندرک هوویاقم یهاگوشیامکآ جیاتن اب ار یکاس [
4 ] . Panda et al. رد
اس 2014 دیموت لتلتتم دورتکما اب روتکار رد ار هباشم یقیقحت رگید راب هدننک
نویا .دنداد ماجنا وکُا ی هدونیلاآ راوب
وولحم
یبآ وونیکارتنآ بآ رد
219 یم سرصم وکا اب وویسادیوکا شنکاو طسوت روتکار رد وایرج اب هک دوب بوه .دش
دوم نیونچ -
گوونر یکاووس هدوووت و بلیووف وورد بآ یوویادک
هووب و دووش ماووجنا عیاووم ی داد شووشوپ ار یهاگووشیامکآ جیاووتن یبوووخ
[ 5 ] اووس رد .
2014 ، Luzi et al. وآ .دونداد ماوجنا یوملیف ود دوم ساوسارب ار ییایمیوش شنوکاو اب هارمه مرج اقتنا رب یلک یرورم
اوه
ر رم یاهرتماراپ تمواقم و شنکاو تعرس دننام
ار عیام و کاگ یاه و دندرک هیماطم مرج اقتنا یوررب
ووگانوگ تلااذ
بتویس رد ار کاگ یاه
- درووم ار دووبهب روتکاوف هوب طووبرم تابساحم نینچمه و ییایمیش شنکاو اب هارمه مرج اقتنا و عیام
دنداد رارق هیماطم [
6 ] . وارتلب هویماطم اب شنوکاو یتنیوس ی
دوم ،بآ رد وکا یاوه توماذ یکاوس
هداوس آولتتم یاوه ار هدوش
هیلا وورد مهم یاهرتماراپ ر ا و داد رارق یسررب دروم بلیف ی
دننام ی توظلغ ،مرج اقتنا بیارض ،pH
شنوکاو هدونهد اوه
درک یسررب ار اتاه ددع و [
7 ] . وآ جیاوتن .داد راروق یوسررب درووم یبابذ روتکار رد ار دیسا رون ی وویسانکا واوشن اوه
یدیسا گنر یعون س ذ رد یر رم رایوب دنیارف وویسانکا هک داد به .تسا یجاون باوپ رد ولحم3
وآ نینچ تای زج اه
زج و وکا شنکاو یتنیس دوم و هاگوشیامکآ کا لوناذ جیاوتن و هدروک هویماطم ار بولطماون
دوندرک هوویاقم ار یکاوس [
8 ] .
Matheswaran et al.
ار ونف یاراد باوپ هیتصت وآ .دوندرک یوسررب یبابذ روتکار رد وویسانکا دنیآرف کا هداتتسا اب
-
1 Advanced Oxidation Process (AOP) 2 Blue 19 anthraquinone
3 Acid yeollw 17 dye
3
وکا هویزجت و تویملاذ ، وونف وویسادیوکا تعرس ،وکا مرج اقتنا شیازفا یارب روتکار یذارط ر ا نتفرگ رظن رد اب اه خرن رد ار توظلغ دوننام یتاویلمع طیاروش داد واوشن جیاتن .دنداد رارق هیماطم دروم وایرج آلتتم یاه
هویموا خرون ، وونف ی
و وکا وایرج دنتووه ر روم رایووب وکا طوسوت وونف بویرتت ردpH
[ 9 ] . Zhao et al.
یاراد یوبآ وولحم وویوسانکا X-
ینویتاک زمرقGRL همین روتکار رد ار4
هتسویپ ق هیماطم دروم یبابذ ی واویرج خرون ،اومد یاوهرتماراپ ری اوت و دونداد رار
و بولطماون زوج هیموا تظلغ ،کاگ وآ .دوندرک یوسررب ب وج یور روب ارpH
هداوم و وکا شنوکاو یتنیوس اوه بولطماون ی
هدوت رد و هدوب دنک شنکاو هک دندرک هدهاشم و هدرک لیلحت و هیزجت ار بآ رد ولحم یوم خر عیاوم ی
بوه .دوهد جیاوتن نیونچ
وآ ه دوم هوک داد واشن ا یکاوس
دراد یبووخ قباوطت یهاگوشیامکآ جیاوتن اوب [
10 ] . وآ کا ییاوج دوننام هدونیلاآ تاوبیکرت س وذ هوک
یتنآ ،دیامورب ،NOM یتویب
ووب واوققحم هوجوت درووم وویوسانکُا دنیآرف قیرط کا ... و اه ،توسا هد
Bekbolet et al.
رد
اس 2004 داقینا ،وویسانکُا شور هس ری ات ا کا سپ داقینا و5
س وذ یور روب ار بآ هیتصت رد وویسانک بآNOM
یاوه
هیهت هداوم روون هوب هتووباو شور روه س وذ وامدونار هک دنتفرگ هجیتن و دندرک یسررب آلتتم قطانم کا هدش یوییبط یومآ ی
دراد [ 11 ] . Li et al.
اوس رد 2014 ر زویمورتکما اوب هارومه بآ وویوسانکُا یوبیکرت شور ، هویاپرب دوتاک کا هداتتوسا اوب ا
ی
س وذ شیازفا و تامورب لیکشت هجوت لباق شهاک و دنداد رارق هیماطم دروم نبرک بویایم کا .دوندرک هدهاوشم ارNOM
هنیزه شور نیا توسا هداوس وویوسانکُا هوب تبوون یژرونا سرصم یلااب ی
[ 12 ] اوس رد . 2016
Cheng et al. تاری اوت
ا یوم آولتتم یوییبط یومآ داووم کا یوشان هوک ار وویوسارتلیفارتموا ااوشغ بووسر یور روب وویسانک ت درووم ار دوشاب
و قویقح
وآ .دنداد رارق یسررب هدام هنومن هس اه
قویرزت وکُا تظلغ بمیزکام هک یتماذ رد جیاتن و دنداد رارق هجوت دروم ار یمآ ی
دنداد واشن ار رظندروم یمآ داوم کا یموبق لباق شهاک ،دش [
13 ] یتنآ راونا س ذ یاتسار رد . یتویب
ماوجنا یتاویماطم اوه
توویک یلااوب تیمها کا واشن هک تسا هدش یوتنآ روووذ یوطیحم
ویتویب وآ س وذ رد وویوسانکا شوقن و بآ رد اوه دراد اوه
[ 14 - 16 ] نوویا کا . ور Beltran et al. رد هتفرووشیپ وویووسادیوکا دوونیآرف کا هداتتووسا اووب ار بآ کا وکاوووکوتماتموس س ووذ
تویماتاک رووذ اب و آلتتم طیارش تویماتاکوتوف و اه
وآ .دونداد راروق یوسررب و هیماطم دروم آلتتم یاه شیوب اوه
نیروت
وآ هجیتن رد .دندرک شرازگ یثنخ طیحم رد و تویماتاکوتوف رووذ رد ار س ذ خرن س ذ اه
یتنآ رون نیا اوب ار ویتویب
دندرک داهنشیپ یتویماتاکوتوف وویسانکا کا هداتتسا [
17 ] . Martini et al.
شیامکآ هویماطم یارب ار یتلتتم یاه شنوکاو ی
ووتوف هوک دندیوسر هوجیتن نویا هب و دنداد ماجنا هباشم طیارش رد هتفرشیپ وویسادیوکا دنیآرف طسوت وکاوکوتماتموس هیزجت -
یووم وکاوووکوتماتموس س ووذ یارووب دوومآراک یدوونیآرف وویووسانکا بووه .دووشاب
وآ نیوونچ هوویزجت یلوونا توولع ار یموووکموم وکا اووه
دنتوناد وکاوکوتماتموس [
18 ] .
هیماطم هب قیقحت نیا رد آ رد دوجوم وکاوکوتماتموس س ذ ی
باوپ و ب روتکار رد وویسانکا دنیآرف طسوت یتینن
یم هتخادرپ یبابذ هویزجت شنوکاو یولک تعروس نتفاوی نیارباونب .دوش
هویماطم یاروب مکلا طروش وکاووکوتماتموس ی قویقد ی
یم دنیآرف هومدایم ادوتبا ا وم .دشاب
.دویدرگ هویماطم وکا طوسوت وکاووکوتماتموس س وذ تعروس ی اوهتنا رد
دوم س وذ یکاوس
وس و دش ماجنا وکاوکوتماتم دم جیاتن
یهاگشیامکآ تایماطم و یکاس هویاقم
دندش .
2 . هلاسم حیضوت
هدیدپ یم ناتتا ینامک ییایمیش ب ج وامه ای شنکاو اب هارمه مرج اقتنا ی اب سامت رد کاگ کاف کا بیکرت ی هک دتفا
.دنهد شنکاو رگیدکی اب سپس و هدش لذ وآ رد و هتفرگ رارق دنتوین کاف وآ اب ییایمیش دایت رد هک رگید کاف دنچ ای ی روتکار هاگتسد هلمج کا یبابذ یاه کاگ هدنهد سامت یاه
- وآ رد هک دنتوه عیام هب ییایمیش شنکاو و مرج اقتنا اه
روط
یم یور وامزمه دننام تایلمع نیذ یدایک یایازم یاراد اهروتکار نیا .دهد
نییاپ و ترارذ و مرج اقتنا یلااب تعرس
هنیزه ودوب نیا کا .دنتوه یرادهگن و تایلمع یاه
هیزجت یارب هداس یبابذ روتکار ی کا ور باوپ رد ولحم هدنیلاآ ی
.تسا هدش هداتتسا یتینن
4 Cationic red X-GRL 5 Coagulation
4
لکش 1 - هداس یبابذ روتکار
یم قیرزت باوپ یواذ ووتس هب رژراپسا قیرط کا وکا کاگ رد عیام کاف ترواجم رد ار وکا کاگ تکرذ سپس .دوش
ش تلاایتنا و لیف دراو عیام وورد هدنیلاآ ازج اب و هدش لذ عیام کاف رد وکا .دیریگب رظن یم ییایمی
.دوش لکش 1 هنومن -
یم هداتتسا ییایمیش ب ج یارب وآ کا هک تسا هداس یبابذ روتکار ی کا یا .دوش
2 - 1 . شیامزآ ماجنا شور و داوم هب واریا زیربت برغ یرتمولیک راهچ رد بلاضاف هیتصت عمتجم ی باوپ کا بلاضاف شیامکآ .دمآ تسد
یاه
بجذ اب یروتکار وورد وویسانکا تبا
3 امه .تسا هتفرگ ماجنا رتیم و
لکش رد هک روط 2
روتکار ،تسا هدش هداد واشن
هشیش ووتس ود لماش یلخاد رطق اب یا
6 / 4 یتناس یلک راتترا و رتم 5
/ 2 ولحم بجذ تاشیامکآ مامت رد .تسا رتم
100±2700 یلیم
وکاوکوتماتموس هیموا تظلغ و رتیم 20
یلیم تفرگ رظن رد رتیم رد مرگ کا تظلغ نیا .دش ه
طیحم رد اریخا هک هچنآ کا رتلااب هبترم نیدنچ وکاوکوتماتموس هدش ییاسانش یزبآ یاه
یم دنا دشاب [ 19 , 20 ] نیا اب .
شور بیقتوم هویاقم واکما ،هیماطم نیا رد لااب هیموا تظلغ نینچ کا هداتتسا ،دوجو هدنیلاآ بیرتت آلتتم یاه
ی رد اه
هکادنا لباق ینامک سایقم یم بهارف ار یریگ
ادتبا .دنک ولحم
یاه رد( رطقم بآ رد SMX
هیموا pH 7 باوپ رد و )
شنکاو یارب ووتس هب ولحم کا یرادقم سپس .دش هیهت هدش هیتصت اب روتارنژ وکا طسوت وکا .دش لقتنم وویسانکا یاه
تیفرظ 2g/h
/
± 0 5 وژیوکا روتارنژ ی هب زهجم شیامکآ یط رد بیترت نیا هب .دش دیموت
وویسانکا یاه کاگ طولتم
یمجذ یبد اب وکا و وژیوکا 5
/ 1 تظلغ و هقیقد رب رتیم 80
/ 178 یلیم وایرج روتکار وورد موادم روط هب رتیم رب مرگ
یم .دبای 60 هنومن صتتم تموق کا .دش هتفرگ رظن رد وویسانکا دنیآرف ماجنا یارب وامک هقیقد رد هک روتکار رد یریگ
هکاب رد ،تسا هدش هیبیت وآ طسو یاه
هنومن آلتتم ینامک هداد لیلحت و هیزجت یارب ولحم یرادرب
کا دیب .دش ماجنا اه
هنومن دنیآرف وامک مامتا هکادنا یارب اه
، ولحم وکا ووچ یدراوم وازیم یریگ و SMX
عمج pH یارب .دندش یروآ
هنومن زیمانآ هاگتسد اب اه
هنومن ،HPLC یاشغ ی طسوت اه 45
/ 0 ره س ذ یارب یرتمورکیم رتلیف لاذریغ داوم هنوگ
ولحم ی طسوت کاگ یجورخ ،دنیِآرف یط .دندش 2
% ر ا .دش ب جKI هیموا رادقم بیظنت اب شنکاو یور رب pH
pH
کا هداتتسا اب ولحم 1
/ 0 رلاوم و NaOH
بیترت نیا هب .تفرگ رارق یسررب دروم HCL ره وایاپ و ادتبا رد pH
هکادنا شیامکآ هب یارب .دش یریگ
سد هداد ودروآ ت شیامکآ ،ربتیم یاه
به و اه .دندش رارکت راب ود اهزیمانآ نینچ
5
لکش 2 - بآ وویسانکا شیامکآ کا یلک ییامش
3 . جیاتن و ثحب
هب یم وکا یلک روط هب یمآ تابیکرت اب دناوت
شنکاو قیرط کا ای بیقتوم ترون لیف دراو یماکیدار یاه
تلایتنا و
شنکاو نیا هک دوش ییایمیش تظلغ ،نیاربانب .تسا عیام ولحم رد وکا هیزجت کا یشان لیوکوردیه اکیدار لماش اه
رتماراپ کا یکی عیام ولحم رد وکا یم وویسانکا دنیآرف رد بهم یاه
ود رد وکا تظلغ تارییغت ،هیماطم نیا رد .دشاب
لکش رد ،یتینن باوپ و رطقم بآ ولحم 3
قبط .تسا هدش هداد واشن لکش
ات ، 20 هب وکا موادم قیرزت اب وا هقیقد
لذ وکا تظلغ ، ولحم یم شیازفا تعرس هب هدش
و هدش آقوتم ولحم رد وکا لاحنا وازیم تارییغت وآ کا سپ و دبای
یم ایاپ هب باوپ و رطقم بآ ولحم رد لاحنا رثکادذ دنیآرف نیا یط .دوش بیترت
08ppm / 8 و 63ppm / 4 یم .دشاب
هقیقد دنچ رد وکا ،آلتتم تلااذ رد شنکاو کا یکاذ هماوم نیا هک دشن هدهاشم ولحم وورد وا ی
اب وکا یلااب یری پ
هدنیلاآ طسوت وکا لماک سرصم و بآ رد دوجوم وکاوکوتماتموس ولحم رد دوجوم یاه
لکش کا روطنیمه .تسا 3
شیب هک تسادیپ رد وکا نیرت
به و تسا هدش لذ رطقم بآ ولحم سپ ولحم رد وکا ،باوپ وویسانکا دنیآرف یط نینچ
کا 5 هب یدزن کا سپ رطقم بآ وویسانکا رد و هقیقد 3
یم به وآ لیمد .دش رهاظ هقیقد تابیکرت و داوم رووذ هب دناوت
وکا اب وآ شنکاو و آلتتم تابیکرت رووذ هک اریک .ددرگرب باوپ رد رضاذ آلتتم ببس ،وویسانکا دنیآرف یط
یم رطقم بآ هب تبون باوپ رد ولحم وکا ودش رهاظ رید هجیتن رد و وکا سرصم سرصم رگید سرط کا .دشاب
شیب یم ثعاب رطقم بآ هب تبون باوپ رد وکا رت بک باوپ رد ولحم وکا رثکادذ ات دوش
.دشاب رطقم بآ کا رت
6
لکش 3 - بوذرب ولحم رد وکا تظلغ تارییغت
، وکاوکوتماتموس وویسانکا دنیارف یط وامک
وکاوکوتماتموس هیموا تظلغ :شیامکآ طیارش
= 20ppm وکا کاگ هیموا تظلغ ،
= 80ppm / 178 یدورو یمرج یبد ،
وکا
1= mg.min-
28 / 107 هیموا رادقم ، 7
= pH
3-1 رد لوزاسکوتمافلوس شنکاو کیتنیس . فلتخم یاهpH
تهج یددیتم یکیتنیس تایماطم ییایمیش شنکاو تعرس تباو یارب رادقم نیرتهب نتفای
اب وکا وکاوکوتماتموس رد
نیا هب هجوت اب .دش ماجنا آلتتم یاهدنیآرف هب وکا هک
لکش هب هجوت اب و هدش قیرزت بتویس هب موادم روط 3
وآ رد هک
لذ وکا یم رادیاپ وامک تش گ کا سپ ولحم رد هدش به و دوش
تظلغ لیمد هب نینچ یلااب
وکاوکوتماتموس وکا هب تبون
یم ولحم نیب شنکاو هک درک ضرف واوت
ازج ود نیا هبش رون کا
یم وا هجرد .دشاب
هداد هب هجوت اب هب یاه
شیامکآ کا هدمآ تسد لیونارتید شور کا هداتتسا اب و آلتتم یاه
یارب تعرس تباو یریگ
هبش شنکاو نیا یارب .دندش لناذ ی هجرد
با راک هداد رادومن ادت تظلغ یاه
- وامک وکاوکوتماتموس سپس ،هدش بسر
هداد یارب ینحنم شکارب ماجنا کا سپ تظلغ راتفر یارب همدایم نیرتهب ،اه
وکاوکوتماتموس هب وامک اب
یم تسد رد .دیآ
لکش 4 هداد ینحنم شکارب تظلغ یاه
- اب وکاوکوتماتموس وامک طیحم رد وبق لباق R2
اشن آلتتم یاه هدش هداد و
به .تسا ودج رد نینچ 1
هداد ینحنم شکارب کا هدش لناذ تلادایم تظلغ یاه
- هداد شیامن وکاوکوتماتموس وامک
.تسا هدش
لکش 4 - هداد ینحنم شکارب تظلغ یاه
- طیحم رد وکاوکوتماتموس وامک آلتتم یاه
ودج 1 - تظلغ تلادایم -
هداد ینحنم شکارب کا هدش لناذ وامک آ یاه
یهاگشیامک
هرامش متسیس
هلداعم شزارب ی square هدش
- R
1 ( یدیسا باوپ pH=3
𝐶(𝑡) = 19.88𝑒−2.143𝑡+ 0.1247𝑒−0.4402𝑡 ) 1
( یثنخ باوپ 2 7
)pH=
𝐶(𝑡) = 20.22𝑒−0.8224𝑡 9922
/ 0
3 ( ییایلق باوپ pH=10
𝐶(𝑡) = 19.96𝑒−1.076𝑡 ) 9989
/ 0
4 ( رطقم بآ pH=7
𝐶(𝑡) = 20.01𝑒−1.375𝑡 ) 9997
/ 0
نیا هب هجوت اب اذ یم ،هدش لناذ آلتتم تلااذ رد وامک عبات وکاوکوتماتموس تظلغ تلادایم هک
قتشم اب واوت -
( وکاوکوتماتموس شنکاو تعرس ،وامک هب تبون تلادایم نیا کا یریگ
−𝒅𝑪𝒅𝒕𝑺𝑴𝑿 وامک رد ار )
هب آلتتم یاه تسد
7
وآ کا .دروآ ییاج
شنکاو هک هبش رظندروم
اب ،شنکاو نیا یارب بسانم یتنیس نتفای تهج ،تسا هدش ضرف وا هجرد
هنکاوم قیتلت هجرد شنکاو یارب تعرس ووناق و یموم ی
یم وا ی :تشون نینچ واوت
3-1
−𝑑𝐶𝑆𝑀𝑋 .
𝑑𝑡 = 𝑘𝐶𝑆𝑀𝑋𝛼
نیا کا سپ همدایم سرط ود کا هک
( ی 3-1 :دوش هتفرگ یییبط بتیراگم )
3-2 𝑙𝑛 (−𝑑𝐶𝑆𝑀𝑋 .
𝑑𝑡 ) = 𝑙𝑛(𝑘) + 𝛼𝑙𝑛(𝐶𝑆𝑀𝑋)
یم هدهاشم رادومن رگا هک دوش
𝑙𝑛(−𝑑𝐶𝑆𝑀𝑋⁄ )𝑑𝑡 لباقم رد
𝑙𝑛(𝐶𝑆𝑀𝑋) یواوم لناذ طخ بیش ،دوش بیسرت
هبترم ( شنکاو ی 𝛼
یم وآ ادبم کا ضرع اب و تسا ) رد .دومن هبساحم ار شنکاو تعرس تبا واوت
ودج 2 تعرس تبا
هجرد و طیحم رد وکاوکوتماتموس شنکاو ی
همدایم کا هک آلتتم یاه شکارب طخ ی
هداد کا هدش یاه
𝑙𝑛(−𝑑𝐶𝑆𝑀𝑋⁄ )𝑑𝑡 لباقم رد
𝑙𝑛(𝐶𝑆𝑀𝑋) .تسا هدش هداد شیامن ،دش لناذ
ودج 2 - هجرد و تعرس تباو ی
طیحم رد وکاوکوتماتموس و وکا شنکاو آلتتم یاه
هرامش متسیس
( تعرس تباث
1
min-
) شنکاو هجرد square
- R
1 ( یدیسا باوپ pH=3
) 4921
/ 1 184
/ 1 9937
/ 0
2 ( یثنخ باوپ pH=7
) 7670
/ 1 716
/ 0 9878
/ 0
3 ( ییایلق باوپ pH=10
) 7416
/ 0 138
/ 1 9974
/ 0
4 ( رطقم بآ pH=7
) 5168
/ 2 7479
/ 0 9925
/ 0
نیا هب هجوت اب اذ هجرد و شنکاو تعرس تباو هک
دم ،دیدرگ نیییت وکاوکوتماتموس هب تبون شنکاو ی یکاس
یم رارق رظندم ،بتویس هنکاوم نتشون کا سپ .دریگ
همدایم هدش طولتم لاماک عیام وورد مرج ی رب بکاذ ی
:بیراد ار وکاوکوتماتموس 3-3 𝑑𝐶𝑆𝑀𝑋 .
𝑑𝑡 = −𝑘𝐶𝑂3𝛼 𝐶𝑆𝑀𝑋𝛽
لکش هب هجوت اب 3
وآ کا یم ،تسا بک رایوب یگدومآ تظلغ اب هویاقم رد بآ رد وکا تظلغ هک ییاج ار شنکاو واوت
:نیاربانب .درک ضرف ی هجرد هبش رون کا 3-4 𝑑𝐶𝑆𝑀𝑋 .
𝑑𝑡 = −𝑘′𝐶𝑆𝑀𝑋𝛽
وآ رد هک 𝑘′ = 𝑘𝐶𝑂3
یم رادقم .دشاب 𝑘′
ودج رد 2
طیحم یارب هدش تویم یثنخ و یکاب ،یدیسا آلتتم یاه
.دنا
نیا هب هجوتاب رون کا هماوم هک
راک یادتبا رد و هدوبIVP 20ppm
همدایم ،دراد دوجو ولحم رد وکاوکوتماتموس ی
گنار شور کا هداتتسا اب وکاوکوتماتموس رب بکاذ یم لذ اتوک
وآ کا سپ .دوش آ تظلغ لیفورپ هک
هب و اب جیاتن ،دمآ تسد
هداد یم هویاقم یهاگشیامکآ یاه دم بوخ قباطت هدش لناذ جیاتن ساسا نیارب .دوش
هداد و یکاس ار یهاگشیامکآ یاه
لکش( داد واشن 5
.)
وآ کا وازیم هک ییاج اکیدار دیموت تعرس یور رب ولحمpH
یاه ولحم ینوی راب و وکا سرصم وازیم ،OH
را گر ا رایوب ( رتماراپ نیا ،تسا
هب شقن )pH دراد رظندروم هدنیلاآ س ذ رد ییازس
[ 1 , 21 ] وویسانکا دنیآرف یط .
یم عمجت ولحم رد و هدش دیموت یرایوب یدیسا داوم وکاوکوتماتموس دننک
[ 22 ] شهاک ببس هک هب ولحمpH
صوصخ
رد 10 یم وا هقیقد ری ات ساسا نیا رب .دوش
هیموا pH لکش .تفرگ رارق یسررب دروم یگدومآ س ذ یور رب ولحم ی
5-21 دم جیاتن هداد و یکاس
ر ا و وامک اب ار وکاوکوتماتموس تظلغ تارییغت یهاگشیامکآ یاه ار وآ یور رب pH
یم واشن وامه .دهد
لکش کا هک روط 5
ا دنیآرف یط ،تسا صتشم س ذ نیرتلااب ،وویسانک
رد SMX هیموا pH
3
نیا هب هجوتاب .دش لناذ یتنآ کا رون نیا و وکا نیب شنکاو هک
هب یتویب هنوگ
یم یا هب ری ات یموکموم وکا هک دشاب -
دراد وآ اب شنکاو هب یمک لیامت لیوکوردیه اکیدار و دراد وکاوکوتماتموس سرصم و شنکاو رد ییازس [
17 ] ،
رد هک تسا یییبط هب لااب یاهpH
( ولحم وورد لیوکوردیه ودوب دودحم لیمد یموکموم وکا نیب ییایمیش شنکاو )OH
هب وکاوکوتماتموس و یم خر یبوخ
.دهد طیحم رد عقاو رد اکیدار وازیم ودوب بک لیمد هب یدیسا یاه
وکا ،OH
شیب تنرف یموکموم یم ادیپ ار وکاوکوتماتموس اب شنکاو یارب یرت
وایدارگ شیازفا ثعاب هماوم نیا نیاربانب .دنک
یم وامک اب وکاوکوتماتموس تظلغ ( لکش رد .دوش
5 - تظلغ لیفورپ دنت بیش )آما وامک تش گ اب SMX
هب تبون
نیا کا .تسا رضاو رگید یاهرادومن ور
هیزجت هدکاب یور رب ولحم pH هتفرشیپ وویسادیوکا یاهدنیآرف رد هدنیلاآ ی
8
( لکش .تسا را گر ا رایوب 5-21
هویاقم )ب رطقم بآ و باوپ ولحم رون ود رد وکاوکوتماتموس تظلغ تارییغت ی
رد یم واشن ار یثنخpH آلتتم داوم رووذ .دهد
یم ثعاب باوپ رد یندیمریغ و یندیم تظلغ تارییغت بیش هک دوش
بآ ولحم وورد رگید آلتتم داوم راونا رووذ مدع هک تسا یهیدب .دشاب رطقم بآ ولحم کا رتدنک باوپ ولحم رد شنکاو وکاوکوتماتموس رووذ افرن و رطقم شیب سرصم و وکا و وآ نیب عیرس شنکاو ببس اک
وکاوکوتماتموس رت
یم .دوش
لکش 5 - اب باوپ ولحم رد وامک اب وکاوکوتماتموس تظلغ تارییغت آلتتم یاهpH
4 هجیتن . یریگ هیماطم هب قیقحت نیا رد باوپ و بآ رد دوجوم وکاوکوتماتموس س ذ ی
روتکار رد وویسانکا دنیآرف طسوت یتینن
یم هتخادرپ یبابذ .دوش
باوپ و رطقم بآ کا وکاوکوتماتموس س ذ جیاتن یشور بآ وویسانکا هک داد واشن یتینن
هدنیلاآ س ذ رد ر رم رایوب هیزجت .دوب رظندروم ی
تموس ی ا طسوت وکاوکوتم هبش شنکاو کا وکا
یم یوریپ ی هجرد -
یارب .دنک قیقد یسررب
هیزجت شنکاو یلک تعرس رت هداد وکاوکوتماتموس ی
تظلغ یهاگشیامکآ یاه -
دروم وامک
هداد نیا کا هداتتسا اب .تفرگ رارق هداتتسا لیونارتید شور هب و اه
هیزجت تعرس تباو یریگ به و وکاوکوتماتموس ی
-
هجرد نینچ رد وآ شنکاو ی
نیا کا .دش لناذ آلتتم یاهpH س تبا ور
رد هدنیلاآ نیا س ذ یارب تعر یاهpH
3 ، 7
و 10 هب بیترت 4921 / 1 ، 7670 / 1 و 7416 / 0 هب یدیسا طیحم رد وکاوکوتماتموس س ذ هک داد واشن جیاتن .دمآ تسد
طیحم کا رتهب یم ناتتا ییایلق یاه
یم وکاوکوتماتموس اب یموکموم وکا وداد شنکاو لیامت به وآ لیمد ،دتفا هکاریک دشاب
م رد طیح یدیسا یاه هب
شیب تنرف یموکموم وکا ،لیوکوردیه ووی ودوب دودحم تلع هیزجت یارب یرت
یم ادیپ وکاوکوتماتموس هویاقم یفرط کا .دنک
هک دوب نیا کا یکاذ رطقم بآ و باوپ رد وکاوکوتماتموس س ذ جیاتن ی
یم ترون یتینن باوپ کا رتهب رطقم بآ طیحم رد س ذ اشن دوخ نیا هک دریگ
و هدنهد ووی رووذ ی رد بذازم یاه
9
یم وآ سرصم و وکاوکوتماتموس اب وکا شنکاو کا عنام هک تسا یتینن باوپ کا سپ شهوژپ نیا رد اتیاهن .دنوش
هنکاوم نتشون همدایم عیام کاف رد مرج ی
دم بلتم طیحم رد و لناذ وکاوکوتماتموس س ذ رب بکاذ ی .دش یکاس
دم کا لناذ جیاتن یر یکاس
.دوب دم رابتعا کا یکاذ یهاگشیامکآ تایماطم و یضا
عجارم [1] Von Gunten, U., Ozonation of drinking water: Part I. Oxidation kinetics and product formation.
Water research, 2003. 37(7): p. 1443-1467.
[2] Kuosa, M., Modeling reaction kinetics and mass transfer in ozonation in water solutions. 2008:
Lappeenranta University of Technology.
[3] Panda, K.K. and A.P. Mathews, Mass transfer of ozone in a novel in situ ozone generator and reactor.
Journal of Environmental Engineering, 2008. 134(10): p. 860-869.
[4] Mathews, A.P. and K.K. Panda, Analysis of absorption and reaction kinetics in the oxidation of organics in effluents using a porous electrode ozonator. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2012. 20(3): p. 417-425.
[5] Panda, K.K. and A.P. Mathews, Ozone oxidation kinetics of Reactive Blue 19 anthraquinone dye in a tubular in situ ozone generator and reactor: Modeling and sensitivity analyses. Chemical Engineering Journal, 2014. 255: p. 553-567.
[6] Luzi, C.D., et al., A supporting formulation for introducing gas–liquid reactions. Education for Chemical Engineers, 2014. 9(3): p. e50-e66.
[7] Beltrán, F.J., Theoretical aspects of the kinetics of competitive ozone reactions in water. 1995.
[8] Lackey, L.W., R.O. Mines Jr, and P.T. McCreanor, Ozonation of acid yellow 17 dye in a semi-batch bubble column. Journal of hazardous materials, 2006. 138(2): p. 357-362.
[9] Matheswaran, M. and I.S. Moon, Influence parameters in the ozonation of phenol wastewater treatment using bubble column reactor under continuous circulation. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2009. 15(3): p. 287-292.
[10] Zhao, W., et al., Ozonation of Cationic Red X-GRL in aqueous solution: Kinetics and modeling.
Journal of hazardous materials, 2011. 187(1-3): p. 526-533.
[11] Bekbolet, M., et al., Application of oxidative removal of NOM to drinking water and formation of disinfection by-products. Desalination, 2005. 176(1-3): p. 155-166.
[12] Li, Y., et al., Inhibition of bromate formation during drinking water treatment by adapting ozonation to electro-peroxone process. Chemical Engineering Journal, 2015. 264: p. 322-328.
[13] Cheng, X., et al., Effects of pre-ozonation on the ultrafiltration of different natural organic matter (NOM) fractions: membrane fouling mitigation, prediction and mechanism. Journal of membrane science, 2016. 505: p. 15-25.
[14] Beltrán, F. and A. Rey, Free radical and direct ozone reaction competition to remove priority and pharmaceutical water contaminants with single and hydrogen peroxide ozonation systems. Ozone:
Science & Engineering, 2018. 40(4): p. 251-265.
[15] Li, Y., et al., Contribution of biotic and abiotic factors in the natural attenuation of sulfamethoxazole:
A path analysis approach. Science of The Total Environment, 2018. 633: p. 1217-1226.
[16] Qi, C., et al., Activation of persulfate by modified drinking water treatment residuals for sulfamethoxazole degradation. Chemical Engineering Journal, 2018. 353: p. 490-498.
[17] Beltran, F.J., et al., Ozone and photocatalytic processes to remove the antibiotic sulfamethoxazole from water. Water Research, 2008. 42(14): p. 3799-3808.
[18] Martini, J., et al., Sulfamethoxazole degradation by combination of advanced oxidation processes.
Journal of environmental chemical engineering, 2018. 6(4): p. 4054-4060.
[19] Daughton, C.G. and T.A. Ternes, Pharmaceuticals and personal care products in the environment:
agents of subtle change? Environmental health perspectives, 1999. 107(suppl 6): p. 907-938.
[20] Halling-Sørensen, B., et al., Occurrence, fate and effects of pharmaceutical substances in the environment-A review. Chemosphere, 1998. 36(2): p. 357-393.
10
[21] Legube, B. and N.K.V. Leitner, Catalytic ozonation: a promising advanced oxidation technology for water treatment. Catalysis Today, 1999. 53(1): p. 61-72.
[22] Gonçalves, A.G., J.J. Órfão, and M.F. Pereira, Ozonation of sulfamethoxazole promoted by MWCNT.
Catalysis Communications, 2013. 35: p. 82-87.
11
Experimental study and Mathematical modeling of removal of Sulfamethoxazole from industrial wastewater by ozonation
process
Hossein Jangara
Master of Chemical Engineering, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran [email protected]
Keivan Shayesteh
Assistant Professor, Chemical Engineering Department, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran [email protected]
Najmeh Shahmahdi
Master of Environmental Health Engineering, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran [email protected]
Reza Dehghanzadeh
Professor, Department of Environmental Health Engineering, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
Abstract
In this study, the degradation of a type of antibiotic called sulfamethoxazole considered, which is widely present in industrial and laboratory wastewater and effluents. The process in this study was carried out to remove sulfamethoxazole from industrial water and wastewater by ozonation. Therefore, a suitable bubble column reactor was designed for use in this experiment. Then the effective parameters of the reactor are identified and an experimental study is performed on it. On the other hand, to study the different aspects of the experiment more accurately, system modeling was performed to predict the system behavior with respect to the concentration of pollutants inside the reactor. To this end, the reaction kinetics between ozone and sulfamethoxazole in the reactor were first investigated to obtain rate constants as well as reaction rates for different test conditions. Then, by writing the mass balance within the liquid bulk, the governing differential equation of the sulfamethoxazole was obtained and solved using Runge Kutta 4th method. Finally, in order to validate the results of the equations, outcomes of the experimental study and modeling compared with each other. The results of the modeling and experimental data indicate the validity of the mathematical model and accurate prediction of the sulfamethoxazole concentration behavior.
Keywords: Ozonation; Chemical absorption; Bubble column reactor; Sulfamethoxazole;
Water.
