Journal of Environmental Health Engineering

fa کاربرد متدلوژی سطح پاسخ در مدل سازی و بهینه‌سازی تجزیه سفتریاکسون با پرسولفات فعال‌شده از طریق نانوذرات روی صفر ظرفیتی/امواج ماوراصوت Application of response surface methodology in modeling and optimization of ceftriaxone decomposition with activated persulfate through zero valence zinc nanoparticles/ultrasonic waves تخصصي Special پژوهشي Research <div style="border-bottom: 1pt solid windowtext; padding: 0in 0in 1pt; margin-left: 57px;">زمینه و هدف: تجزیه پذیری ضعیف آنتی بیوتیک ها در فرایندهای متداول تصفیه فاضلاب اخیرا محققین را برای استفاده از فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته بر پایه فعالسازی پرسولفات (PS) ترغیب کرده است. از اینرو هدف از مطالعه ما حذف سفتریاکسون از طریق فعالسازی پرسولفات (PS) با نانوذرات روی صفرظرفیتی/امواج ماوراصوت (Zn0/US) بود.   مواد و روش ها: در این مطالعه آزمایشگاهی، نمونه حاوی آنتی بیوتیک سفتریاکسون تحت فعال سازی پرسولفات از طریق پراب التراسونیک با فرکانس kHz 40 قرار گرفت. بهینه سازی پارامترهای عملیاتی همچون pH اولیه، دوز کاتالیست، غلظت اولیه سفتریاکسون، زمان واکنش و غلظت پرسولفات از طریق متدولوژی سطح پاسخ (RSM) انجام شد. در شرایط بهینه، اثر همافزایی، تغییرات در اسکن طول موج، نرخ معدنی سازی و تاثیر رباینده رادیکال مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت، غلظت سفتریاکسون، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) و کل کربن آلی (TOC) از طریق دستگاههای تشخیصی اندازه گیری شد. یافته ها: برپایه آنالیز واریانس RSM  حداکثر حذف آنتی بیوتیک (94/54%)، COD ( 66%) و TOC (54%) در شرایط آزمایشگاهی شامل pH برابر 3،  mg/L 75/0 غلظت پرسولفات و کاتالیست، mg/L 15 سفتریاکسون و 45 دقیقه زمان واکنش بدست آمد. حضور ترت بوتیل الکل و اتانول به عنوان رباینده رادیکال هیدروکسیل و سولفات نرخ عملکرد فرآیند به 79% و 45% در زمان واکنش 45 دقیقه کاهش داد و تاکید کرد که گونه های فعال در تجزیه سفتریاکسون مشارکت دارند. نتیجه گیری: برپایه نتایج، فرآیند Zn0/US/PS را میتوان به عنوان یک فرآیند پیش تصفیه برای حذف موثر سفتریاکسون از محیط های آبی مورد ملاحظه قرار داد.  </div> <div style="text-align: justify;"> <div style="border: 1pt solid windowtext; padding: 1pt 4pt 8pt; margin-right: 57px;">Background: The poor degradability of antibiotics in conventional wastewater treatment processes has recently encouraged researchers to use advanced oxidation processes based on persulfate (PS) activation. Therefore, the aim of our study was to remove ceftriaxone through the activation of persulfate with zero valence zinc/ultrasonic waves (Zn0/US). Methods: In this laboratory study, the sample containing the antibiotic ceftriaxone was subjected to persulfate activation through an ultrasonic probe with a frequency of 40 kHz. Optimization of operational parameters such as initial pH, catalyst dose, initial ceftriaxone concentration, reaction time and persulfate concentration was done through response surface methodology (RSM). In optimal conditions, synergistic effect, changes in wavelength scanning, mineralization rate and radical scavenger effect were studied. Finally, ceftriaxone concentration, chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC) were measured through diagnostic devices. Results: Based on RSM analysis of variance, the maximum removal of antibiotic (94.54%), COD (66%) and TOC (54%) in laboratory conditions including pH equal to 3, 0.75 mg/L persulfate and catalyst concentration, 15 mg/L ceftriaxone and 45 minutes of reaction time were obtained. The presence of tert-butyl alcohol and ethanol as scavengers of hydroxyl and sulfate radicals decreased the efficiency rate of the process to 79% and 45% in the reaction time of 45 minutes and emphasized that the active species participate in ceftriaxone degradation. Conclusion: Based on the results, the process of Zn0/US/PS can be considered as a pretreatment process for the effective removal of ceftriaxone from water environments. </div> </div> سفتریاکسون, فعال سازی پرسولفات, متدلوژی سطح پاسخ, نرخ معدنی سازی, بهینه سازی Ceftriaxone, persulfate activation, response surface methodology, mineralization rate, optimization 366 379 http://jehe.abzums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-637-1&slc_lang=fa&sid=1 Zohreh Berizi زهره بریزی 10031947532846009009 10031947532846009009 No Department of Environmental Health Engineering, School of Health, Larestan University of Medical Sciences, Larestan, Iran گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشکده علوم پزشکی لارستان، لارستان، ایران Mohammad Reza Zare محمد رضا زارع 10031947532846009010 10031947532846009010 No Department of Environmental Health Engineering, School of Health, Larestan University of Medical Sciences, Larestan, Iran گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشکده علوم پزشکی لارستان، لارستان، ایران Leila rezaei لیلا رضایی 10031947532846009011 10031947532846009011 No Department of Environmental Health Engineering, Emam reza hospital, Larestan university of medical Sciences, Larestan, Iran گروه مهندسی بهداشت محیط بیمارستان امام رضا (ع)، دانشکده علوم پزشکی لارستان، لارستان، ایران Ali Parvizimehr علی پرویزی مهر 10031947532846009012 10031947532846009012 No Department of Environmental Health Engineering, School of Health, Larestan University of Medical Sciences, Larestan, Iran گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشکده علوم پزشکی لارستان، لارستان، ایران salehe salehnia صالحه صالح نیا 10031947532846009013 10031947532846009013 No Ferdows school of paramedical and health, Birjand University of Medical Sciences, Birjand, Iran گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، بیرجند، ایران Mohsen Rezaei محسن رضایی 10031947532846009014 10031947532846009014 No Department of Environmental Health, Torbat Jam faculty of Medical Sciences, Torbat Jam, Iran گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشکده علوم پزشکی تربت جام، تربت جام، ایران Nezamaddin Mengelizadeh نظام الدین منگلی زاده 10031947532846009015 10031947532846009015 Yes Department of Environmental Health Engineering, School of Health, Larestan University of Medical Sciences, Larestan, Iran گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشکده علوم پزشکی لارستان، لارستان، ایران