Iranian Journal of Health and Environment

fa کاربرد روش سطح پاسخ در بهینه سازی فرایند ماورا بنفش/ پراکسید هیدروژن در حذف رنگزای واکنشی قرمز 195 از محلول آبی Application of response surface methodology to optimize the ultraviolet/hydrogen peroxide process for the removal of Reactive Red 195 dye from aqueous solution فاضلاب wastewater پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">زمینه و هدف: بیشترین رنگ مصرفی در صنایع نساجی رنگ های گروه آزو هستند. مواد رنگی آزو دارای ترکیبات آروماتیک پیچیده، پایداری شیمیایی و زیست تخریب پذیر کم هستند. با توجه به این خواص تصفیه این نوع فاضلاب با روش های مرسوم، استانداردهای زیست محیطی را برآورده نخواهد کرد. فرایند اکسیداسیون پیشرفته بصورت گسترده برای تصفیه مواد آلی از فاضلاب استفاده شده است. در این مطالعه تصفیه رنگزای آزو واکنشی قرمز 195 با فرایند UV/H2O2 و همچنین پارامترهای تاثیرگذار بر این فرایند بررسی می شود. روش بررسی: در این مطالعه، تصفیه رنگ در غلظت آب اکسیژنه، زمان ماند، دما و pH مختلف و در یک راکتور پیوسته دارای لامپ UV انجام شد. دامنه تغییر غلظت آب اکسیژنه، زمان ماند، دما و pH به‌ترتیب برابر 0 تا 2 درصد، 60 تا min 240، C° 25 تا C° 80 و 3 تا 10 در نظر گرفته شد و تاثیر آنها بر حذف رنگ و COD بوسیله طرح مرکب مرکزی و روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد مهمترین پارامترهای تاثیرگذار بر حذف رنگ و COD غلظت آب اکسیژنه و زمان ماند بود. افزایش زمان ماند و غلظت آب اکسیژنه در فاضلاب ورودی به‌ترتیب به min 200 و 1/2 درصد سبب افزایش محسوس راندمان فرایند حذف رنگ می شود. افزایش pH سبب افزایش درصد حذف رنگ شد. افزایش دما به C°50 سبب افزایش سرعت فرایند حذف رنگ و COD شد. درحالیکه افزایش دما به C°80 تاثیر منفی بر فرایند داشت. با توجه به نتایج روش سطح پاسخ، مقادیر بهینه پارامترها برای غلظت آب اکسیژنه، زمان ماند، دما و pH به‌ترتیب برابر 1/28درصد، min 240، C° 49 و 10 بود. در حالت بهینه حداکثر درصد حذف رنگ و COD به‌ترتیب برابر 98/63 و 87/52 درصد بود. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج این مطالعه، توانایی فرایند UV/ H2O2 در تجزیه رنگ و COD ناشی رنگزای آزو واکنشی قرمز 195 اثبات شد. بطوری‌که تقریبا تمام رنگ ناشی از رنگزای آزو در min 209 و 87/52 درصد از COD ناشی از رنگزا در min 240 حذف شد.</div> <div style="text-align: justify;">Background and Objective: The most used dyes in textile industries are Azo Group dyes. Azo dyes have complex aromatic compounds, low chemical and biodegradable stability. Due to these properties, treatment of this type of wastewater by conventional methods will not meet environmental standards. The advanced oxidation process has been widely used to treat organic matter from wastewater. In this study, dye purification of azo dye Reactive Red 195 by UV/H2O2 process was investigated. Moreover, the parameters affecting this process have also been determined. Materials and Methods: In this study, dye treatment was conducted in the presence of different concentrations of hydrogen peroxide, and at different retention time, temperature and pH values in a continuous photoreactor equipped with UV lamps. Using central composite design and response surface methodology (RSM), effects of various concentrations of hydrogen peroxide, retention time, temperature, and pH on the color and COD removal were studied in the range of 0–2%, 60-240 min, 25-80 oC, and 3-10, respectively. Results: The results showed that the concentration of hydrogen peroxide and retention time were the most influential parameters on color and COD removal. Color removal significantly enhanced by increasing retention time and H2O2 concentration to 200 min and 1.2%, respectively. pH increase had positive effect on color removal. There were increases in the rate of color and COD removal as the temperature went up to 50 oC. However, temperature of 80 oC negatively impacted AOP process. According to RSM, the optimum factor levels were achieved at 1.28%, 240 min, 49 oC and 10 for concentrations of hydrogen peroxide, reaction time, temperature, and pH, respectively. Conclusion: According to the result, UV/H2O2 proved to be capable of degrading Reactive Red 195. Almost all the azo dye color destroyed after 209 min while 87.52 % of the COD was removed after 240 min of irradiation.</div> رنگزای آزو, ماورا بنفش/ پراکسید هیدروژن, روش سطح پاسخ, بهینه سازی Azo dye, Ultraviolet/hydrogen peroxide, Response surface methodology, Optimization 427 446 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-326-6&slc_lang=fa&sid=1 Mohamad Javad Zoqi محمد جواد ذوقی mj.zoqi@gmail.com Yes Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران