بررسي كارايي فرآيند فتوكاتاليستي دي اكسيد تيتانيوم در حذف سورفاكتانت آنيوني سديم دودسيل سولفات از فاضلاب

Efficiency of titanium dioxide photocatalytic activity in removing anionic surfactant of sodium dodecyl sulfate from waste water

سابقه و هدف: مصرف بالاي سورفاكتانت‌ها و شوينده‌ها و تخليه آن‌ها به منابع آبي هم‌واره مشكل‌ساز بوده است. سورفاكتانت‌ها به علت خصوصيات فيزيكي و شيميايي ويژه و تجريه‌پذيري زيستي ضعيف در دسته مواد مقاوم به تصفيه‌ي بيولوژيكي قرار مي‌گيرند. هدف از مطالعه بررسي كارايي فرآيند فتوكاتاليستي دي‌اكسيد تيتانيوم در حذف سورفاكتانت آنيوني از فاضلاب بود. مواد و روش ‌ ها: تحقيق تجربي است. آزمايش‌ها به صورت ناپيوسته با استفاده از يك فتورآكتور در بازه زماني مهر لغايت دي ماه 1392 درمركز تحقيقات مهندسي بهداشت محيط دانشگاه علوم پرشكي كرمان انجام شد. كارايي فرايند فتو كاتاليست در حذف سورفاكتانت آنيوني با متغيرهاي، مقدار نانوذره g/L (5/1-25/0)، pH (9،7 ،5) غلظت سورفاكتانت mg/L (200-25)، زمان تابش UV (120-15) دقيقه بررسي شد. آزمايش‌ها بر روي نمونه سنتتيك، سپس در شرايط بهينه بر روي محلول واقعي نيز انجام شد. اندازه‌گيري غلظت سورفاكتانت، با استفاده از اسپكتروفتومتر انجام گرفت. يافته ‌ ها:حد اكثر كارايي فرآيند حذف در محلول سنتتيك تحت شرايط بهينه 5= pH ، مقدارنانوذره g/L 75/0، غلظت اوليه سورفاكتانت mg/L 100 و زمان تابش 60 دقيقه 95 درصد حاصل شد. فرآيند از سينتيك درجه اول لانگموير- هنشلود پيروي نمود. راندمان حذف برروي محلول واقعي (فاضلاب نوشابه‌سازي) در شرايط بهينه به 74 درصد كاهش يافت. نتيجه ‌ گيري:مطالعه نشان داد كارايي فرآيند فتوكاتاليستي تحت شرايط بهينه در حذف سورفاكتانت آنيوني از محلول سنتتيك موثراست. كارايي فرآيند در غلظت‌هاي بالا سورفاكتانت آنيوني براي محلول واقعي كم‌تر است.

Introduction: The over use of surfactants, detergents and their draining have always been a problem for preserving water resources. Surfactants’ physical and chemical properties, especially their poor biodegradability, made them resistant to biological treatments. The aim of the present study was to assess the efficiency of titanium dioxide photocatalytic activity in removing anionic surfactant from the sewage water. Materials and Methods: The research was performed using a Basic – applied method. The batch experiment was conducted by using a Photocatalytic reactor in the Environmental Health Research Center, Kerman University within the period of October – December 2013. The Performance of photo catalysis for the removal of anionic surfactant was assessed with variables such as, nano particles (0.25-1.5 g/L), PH (5- 7-9), surfactant concentration, and UV irradiation time. Premiere experiments were conducted on synthetic wastewater and under the optimal condition they were continued with samples of real solutions. Surfactant was measured by spectrophotometer. Results: The maximum removal efficiency (95 %) was achieved with synthetic solution under the optimal conditions of pH =5, nano particle 0.75g/L, initial concentration of surfactant 100mg/L and 60min exposure time. The activity process followed Langmuir - Hinshelwood kinetics. The removal process with real solutions (wastewater beverage chime) failed to 74% under the optimal conditions. Conclusion: Study showed the high efficiency of photocatalytic processing for the removal of soluble synthetic anionic surfactant under optimal conditions. The efficiency was much lower when used with realsolutions and high anionic surfactant concentrations.