مطالعه كارايي فرايند اكسيداسيون فتوكاتاليستي (UV-Fe2O3) در حذف هيدروكينون از محلول‫ هاي آبي

The Study of Photocatalytic Oxidation Process (UV-Fe2O3) Efficiency for Removal Hydroquinone from Aqueous Solution

زمينه و هدف: هيدروكينون در صنعت به طور وسيعي استفاده مي شود كه براي ارگانيسم‫ها، آبزيان، گياهان و انسان سمي بوده و حذف آن از فاضلاب صنعتي و آب يك مشكل جدي مي ‫باشد. هدف از اين مطالعه بررسي كارايي استفاده از فرايند اكسيداسيون فتوكاتاليستي (UV-Fe2O3) در حذف هيدروكينون از محلول‫ هاي آبي بود. روش كار: اين مطالعه از نوع مطالعات بنيادي- كاربردي بود. فرآيند اكسيداسيون هيدروكينون با اضافه كردن نانوذرات Fe2O3 به صورت سوسپانسيون در يك راكتور ناپيوسته شيشه اي به حجم 2/5 ليتر مطالعه شد. تاثير متغيرهايي مانند غلظت آلاينده (50-10 ميلي گرم در ليتر)، شدت تابش نور فرابنقش (20-12 وات در متر مربع)، غلظت نانوذرات اكسيدآهن (2-0/5 گرم در ليتر)، زمان واكنش (90-5 دقيقه) و (5، 7، 10) pH زمينه و هدف: هيدروكينون در صنعت به طور وسيعي استفاده مي شود كه براي ارگانيسم‫ها، آبزيان، گياهان و انسان سمي بوده و حذف آن از فاضلاب صنعتي و آب يك مشكل جدي مي‫باشد. هدف از اين مطالعه بررسي كارايي استفاده از فرايند اكسيداسيون فتوكاتاليستي (UV-Fe2O3) در حذف هيدروكينون از محلول‫هاي آبي بود. يافته ها: نتايج نشان داد كه حداكثر راندمان حذف (60%) در 7/5pH، غلظت 40 ميلي گرم در ليتر آلاينده، زمان تماس 60 دقيقه، مقدار نانو ذره 1 گرم در ليتر و شدت تابش 16 وات بر مترمربع بدست آمد. نسبت BOD5/COD قبل از فرايند 0/09 بوده كه به 0/56 بعد از فرآيند افزايش يافت. نتيجه گيري: نتايج نشان داد كه فرآيند UV/Fe2O3 مي‫تواند به عنوان يك روش موثر در حذف هيدروكينون از محيط‫ هاي آبي بكار گرفته شود و قابليت تجزيه بيولوژيكي هيدروكينون را افزايش دهد.

Background & objectives: Hydroquinone used widely in industry. That is toxic for organisms, fish, plants, and humans. Its removal from industrial wastewater and water is a serious problem. The aim of this study was the investigation of the efficiency of photocatalytic oxidation process (UV-Fe2O3) in removal and on the biodegradability of hydroquinone from aqueous solutions. Methods: Oxidation process of hydroquinone was studied by adding Fe2O3 nanoparticles in the form of suspension in a 2.5- liter volume glass batch reactor. The influence of variables such as the concentration of pollutants (10-50mg/l), ultraviolet light intensity (12-20w/m2), and dose of iron oxide nanoparticles (0.5-2gr/l), reaction time (5-90min), and pH (5-7-10) on the efficiency of photocatalytic oxidation process was studied. Results: The results showed that the highest removal efficiency of 60% was yielded at pH of 7.5 the pollutant concentration of 40 g/L, contact time of 60 minutes, the nanoparticle dose of 1 g /L, and light intensity of 16 w/m2. The ratios of BOD5/COD for the absence and presence of photocatalytic oxidation in optimum condition were 0.09 and 0.56, respectively. Conclusion: Totally the results showed that the UV/ Fe2O3 process could be used as an effective method for the removal of the hydroquinone from aqueous solutions and to increase its biodegradability.