بهينه سازي فرايند uv/h2o2/tio2 در تصفيه تكميلي پساب بيمارستاني

Optimization of UV/H2O2/TiO2 process for the treatment of hospital effluent

زمينه و هدف: تصفيه پسا ب هاي بيمارستاني نقش مهمي در كاهش تخليه تركيبات آلي و دارويي به محيط دارد. امروزه فرايند هاي اكسيداسيون پيشرفته براي حذف تركيبات آلي از پساب ها استفاده مي شوند. در اين مطالعه تصفيه مواد آلي باقيمانده در پساب واقعي تصفيه شده بيمارستاني با استفاده از فرايند uv/h2o2/tio2 بررسي و شرايط بهينه تصفيه از نظر هزينه و راندمان با استفاده از روش هاي آماري تحليل گرديد.روش بررسي: مشخصات اوليه پساب شامل cod، toc و doc تعيين و مقادير متوسط آنها ثبت شد. از فرايند تلفيقي uv/h2o2/tio2 به منظور تصفيه باقيمانده مواد آلي استفاده شد. تعداد آزمايش ها با استفاده از روش سطح پاسخ (rsm) تعيين و ارتباط متغيرهايph ، زمان ماند، غلظتh2o2 و دي اكسيد تيتانيم با كاهش toc، doc، cod و هزينه تقريبي تصفيه با انجام آناليز واريانس (anova) بررسي گرديد.يافته ها: در شرايط بهينه حذف، مقاديرph ،h2o2 ، tio2 و زمان پرتو دهي به ترتيب برابر با 7/2، mg/l 50، mg/l 100 و min 19/65 تعيين گرديد. بيشترين راندمان حذف تركيبات آلي با كمترين هزينه، بر حسب toc، doc و cod به ترتيب 63/9، 52/9 و 64/7 درصد تعيين شد. مقدار هزينه تقريبي تصفيه برابر با 0/71 دلار به ازاي تصفيه هر ليتر پساب برآورد گرديد. نتيجه گيري: زمان پرتو دهي و غلظت h2o2 بيشترين تاثير را بر روي مقدار هزينه تصفيه دارند. با بهينه سازي فرايند به روش rsm بيشترين راندمان با كمترين هزينه تامين خواهد شد. عليرغم اثربخشي، فرايند مورد استفاده در مقياس آزمايشگاهي يك فرايند نسبتا گران براي تصفيه تكميلي پساب است از اين رو انجام مطالعات بيشتر به منظور بررسي هزينه اثر بخشي فرايند در مقياس واقعي توصيه مي شود.

Background and Objective: Treatment of hospital wastewaters has an important role in reducing the discharge of organics and pharmaceutical compounds into aquatic environments. Nowadays, advanced oxidation processes were extensively used for the removal of organic compounds from treated effluents. The study aimed to examine organic compounds removal from real treated effluent of a hospital treatment plant using a lab scale UV/H2O2/TiO2 process by optimizing the process. Materials and Methods: The effluent characteristics including COD, TOC and DOC were measured and recorded. A hybrid advanced oxidation process (UV/ H2O2/TiO2) was used for the removal of organic compounds. The experiments were designed using surface response methodology (RSM). The effects of the independent factors including pH, duration of UV irradiation, H2O2 and TiO2 concentrations on COD, TOC, DOC and the approximate cost of treatment were assessed by analysis of variance (ANOVA). Results: The optimal condition was 7.2 for pH, 50 mg/L for H2O2, 100 mg/L for TiO2 and 19.65 min for irradiation time. This condition provided the maximum removal percentage for organic compounds with a minimum cost. The removal efficiency for TOC, DOC and COD were 63.9, 52.9, and 64.7%, respectively. The treatment cost was approximated to be $ 0.71 per one liter of the effluent. Conclusion: Irradiation and H2O2 concentration had the greatest impact on the cost of the treatment. UV/H2O2/TiO2 process seems to be an expensive process for tertiary treatment of wastewater. However, further investigations are required to evaluate the cost effectiveness of the process for a full scale operation.