fa کارایی و مدل‌سازی فرایند فوتو– الکتروپرسولفات (UV-EPS) با الکترود آندی آهن در تخریب رنگزای اسید آبی 25 با طراحی ترکیبی مرکزی(CCD) تخصصي Special پژوهشي Research <div style="border-top:solid windowtext 1.0pt;border-left:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;border-right:none;padding:1.0pt 0cm 1.0pt 0cm;margin-right:42.55pt;margin-left:42.55pt;"><strong><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">زمینه و هدف:</span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> رنگزاها به&shy;دلیل داشتن حلقه&shy;های آروماتیک، بسیار مقاوم هستند. رادیکال سولفات دارای توانایی بالایی در انجام اکسیداسیون پیشرفته است. طراحی آزمایش با روش </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">CCD</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> باعث انجام دقیق و کم هزینه فرایند می&shy;شود. هدف از این مطالعه، مدلسازی شرایط بهینه فرایند </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">UV-EPS</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> در تخریب رنگزای اسید آبی 25 با طراحی ترکیبی مرکزی از محیط&shy;های آبی بود.</span></span></span><br> <strong><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">مواد و روش&shy;ها:</span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> در این مطالعه تجربی، از یک محفظه واکنش فوتوالکتروشیمیایی با دو الکترود آهن، بعنوان آند و دو الکترود تیتانیوم بعنوان کاتد و لامپ جیوه&shy;ای کم فشار</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">جهت پرتوتابی </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">در طول موج 254 نانومتر</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> استفاده شد. متغیرهای </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">pH</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">(2-4)، جریان </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">DC</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> (</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">75/5-0/1</span></span></span> <span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">آمپر</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">)، غلظت پرسولفات (75/0-5/1</span></span></span><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">میلی&shy;گرم&shy;درلیتر</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">) و زمان واکنش(40-</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">20</span></span></span> <span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">دقیقه</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">) در غلظت اولیه(50-100</span></span></span><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> میلی&shy;گرم&shy;درلیتر</span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">)، بعنوان پارامترهای اصلی طراحی</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">لحاظ شدند. همچنین میزان حذف </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">COD</span></span></span> <span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">و سینتیک فرایند، اثر هم&shy;افزایی مکانیسم&shy;ها و تاثیر حضور رباینده&shy;های رادیکال در شرایط بهینه تعیین شد. غلظت رنگزا</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> و </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">COD</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> توسط اسپکتروفوتومتر(</span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">DR5000</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">) قرایت شد.</span></span></span><br> &nbsp;<strong><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">یافته&shy;ها:</span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> نتایج</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> حاصل،</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> مشخص نمود که کارایی فرایند تحت تاثیر متغیرهای مورد مطالعه است. مدل&shy;سازی، بازده91 درصدی در 01/</span></span></span><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">3</span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">pH=</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">، جریان </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">DC</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> برابر 08/1 آمپر، غلظت پرسولفات برابر 30/1 میلی&shy;گرم&shy;درلیتر و زمان واکنش 34 دقیقه، بعنوان بهترین شرایط آزمایش مشخص نمود. میزان حذف </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">COD</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> در این شرایط 69 درصد بدست آمد. ضریب همبستگی در این مدل 84/0 تعیین شد که نشان دهنده </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">مناسب بودن</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> مدل درجه دوم در طراحی فرایند است. سینتیک فرایند از سینتیک درجه یک پیروی می&shy;کند. </span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">حضور رباینده&shy;های رادیکال باعث کاهش کارایی شد.</span></span></span><br> <strong><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;">نتیجه&shy;گیری:</span></span></strong><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> بهینه&shy;سازی با </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">CCD</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> باعث کاهش تعداد آزمایشات و افزایش دقت می&shy;شود. فرایند مذکور دارای کارایی مناسبی در حذف رنگزا و </span></span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:times new roman,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">COD</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"> می&shy;باشد و می&shy;توان از این فرایند برای کاهش بار آلودگی فاضلاب&shy;های حاوی رنگزا مانند فاضلاب نساجی، قبل از ورود به محیط استفاده نمود.</span></span></span><span style="color:black;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:10.0pt;"></span></span></span></div> <div style="margin-left:42.55pt;"><strong>Background: </strong>Dyes are resistant organic matter because they have an aromatic rings. Sulfate radical (SO₄^●-) is a powerful oxidative radical. The design via CCD, cause the process was done by high accurate and low-cost. The aim of this study was modeling of UV-EPS process to degradation of Acid Blue 25 dye via the CCD from aqueous.<br> <strong>Methods: </strong>In this experiment study, used to a photoelectrochemical reactor with two iron electrodes as an anode and two titanium electrodes as a cathode and Low-pressure mercury lamp (254 nm). The pH (2-4), Direct Current (0.75-1/5 A), S₂O₈^2- concentration (0/5-1/5 mg/l), reaction time (20-40 min) and initial concentration of AB25 (50 -100 mg/l) as a main independed variables were chosen. Also, COD, synergist effect, presence of radical scavenger and kinetic of reaction were studied in optimum conditions. Dye concentration and COD were measured by spectrophotometer (DR5000).<br> <strong>Results: </strong>The results illustrate that the efficiency of process is affected by the variables. Optimum condition obtained in pH=3/01, DC was 1/08 A, PS was 1/30 mg/l, reaction time was 34 minute and initial concentration equal to 50 mg/l. In this situation efficiency of process was 91 percent. The COD removal in these conditions was 69 percent. The correlation coefficient was 0.84 which indicates that the quadratic model is suitable for process design. The kinetics of reaction followed the first order kinetics. Reduce of efficiency of process in the presence of radical scavenger occur.<br> <strong>Conclusion: </strong>Optimizing via CCD reduces the number of runs and increases accuracy. This process has a high efficiency in dye and COD removal and this process can be used to reduce the pollutant loading form industrial wastewater, such as textile wastewater, before discharging into the environment.</div> مدل سازی, فوتوالکتروپرسولفات, رنگزای اسید آبی 25, طراحی ترکیبی مرکزی, محیط های آبی Modeling, UV-Electropersulfate, Acid Blue 25 dye, Central Composite Design, Aqueous 339 355 http://jehe.abzums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-26-6&slc_lang=fa&sid=1 Mohammadreza Samarghandi محمدرضا سمرقندی 10031947532846004959 10031947532846004959 No Department of Environmental Health Engineering and Research Center for Health Science, Faculty of Health, Hamadan. University of Medical Science, Hamadan, Iran استاد گروه مهندسی بهداشت محیط و عضو مرکز تحقیقات علوم بهداشتی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، ایران Alireza Rahmani علی‌رضا رحمانی 10031947532846004960 10031947532846004960 No Ph.D. Student of Environmental Health Engineering, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran Student Research Committee, Faculty of public health Branch, Iran University of medical sciences, Tehran, Iran استاد گروه مهندسی بهداشت محیط و عضو مرکز تحقیقات علوم بهداشتی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، ایران Ghorban Asgari قربان عسگری 10031947532846004961 10031947532846004961 No Department of Environmental Health Engineering and Research Center for Health Science, Faculty of Health, Hamadan. University of Medical Science, Hamadan, Iran استاد گروه مهندسی بهداشت محیط و عضو مرکز تحقیقات علوم بهداشتی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، ایران Jamal Mehralipour جمال مهرعلی‌پور 10031947532846004962 10031947532846004962 No Ph.D. Student of Environmental Health Engineering, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran Student Research Committee, Faculty of public health Branch, Iran University of medical sciences, Tehran, Iran دانشجوی دکتری تخصصی مهندسی بهداشت محیط، گروه مهندسی بهداشت محیط؛ دانشکده بهداشت؛ دانشگاه علوم پزشکی ایران؛ تهران؛ ایران. عضو شورای مرکزی کمیته تحقیقات دانشجویی دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی ایران Mohammad Jamil Moradi محمد جمیل مرادی 10031947532846004963 10031947532846004963 Yes Ms.c. Student of Environmental Health Eng., Faculty of Public Health, Hamadan University of Medical Science, Hamadan, I.R.IRAN., Research Committee(SRC) دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مهندسی بهداشت محیط، عضوء کمیته تحقیقات دانشجویی دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران