بهينه‌سازي پارامترهاي موثر در فرايند تلفيقي اكسايش و اكسايش نوري براي حذف اكسي‌تتراسايكلين توسط نانو ذره هاي آهن

Optimization of Oxy Tetracycline Aqueous Solutions Removal by Nano Zero Valent Iron in Oxidation and Photo-oxidation Processes

با توجه به مشكل‌ساز بودن دفع مستقيم پساب داراي آنتي‌بيوتيك‌ها به محيط زيست و بروز مشكل هاي جدي در محيط همانند مقاومت ژنتيكي، تصفيه پساب اين صنايع از اهميت ويژه اي برخوردار است. در اين پژوهش افزون بر بررسي تصفيه‌پذيري يكي از پرمصرف‌ترين آنتي‌بيوتيك‌ها، اكسي تتراسايكلين توسط نانو ذره هاي آهن، قابليت اكسايش و فتوكاتاليستي لايه آهن اكسيد تشكيل شده بر سطح نانو ذره هاي آهن نيز بررسي شد. ابتدا پارامترهاي موثر در حذف اكسي‌تتراسايكلين توسط فرايند تلفيقي اكسايش و اكسايش نوري بررسي و بهينه شدند كه طبق نتيجه هاي به دست آمده در شرايط بهينه، از نانو ذره هاي آهن با غلظت mg/L 1000 براي حذف mg/L 155 اكسي‌تتراسايكلين در pH برابر 3، تابش UV با توان W 200 در مدت زمان 5 /6 ساعت استفاده شد كه مقدارهاي حذف در طول موج‌هاي 290 و 348 نانومتر، TOC و COD به ترتيب 87، 95، 85 و 89 درصد به دست آمدند. پس از گذشت 14 ساعت، ميزان همه اين پارامترها بيانگر تجزيه كامل اكسي تتراسايكلين بود. همچنين طبق نتيجه آناليز XRD ، FeO و FeOOH ، لايه اكسيد تشكيل شده بر سطح نانو ذره ها شناسايي شده و اثرهاي مثبت فتوكاتاليستي آن در فرايند حذف توسط آزمايش‌هاي شاهد مورد بررسي قرار گرفت. بررسي اثر جداگانه هوادهي، پرتودهي فرابنفش و اكسايش توسط نانو ذره هاي آهن در تاريكي و مقايسه نتيجه ها با شرايط تلفيقي (نانو ذره هاي آهن در مجاورت تابش فرابنفش) نشان دهنده ي برتري فرايند تلفيقي در فرايند حذف بود.

Antibiotic formulation waste water effluents are well known for their hard elimination by traditional bio-treatment methods and their important contribution to environmental pollution due to their fluctuating and recalcitrant nature. In the present study, interactions effect of oxy tetracycline (OTC) with Nano Zero Valent Iron (NZVI) modified by UV-A radiation were investigated using batch experiments with the parameters such as reactant concentration, pH, UV power, nano-iron concentration and time. In this process the UV power was 200 W and after six and half hours, 155 ppm OTC aqueous solutions by 1000 ppm nano-iron powder at pH of 3 were degraded. The removal efficiency of absorption (290 and 348 nm), TOC and COD were 87, 95, 85 and 89 percent, respectively. In the similar process there was no organic compound after 14 hours. The XRD analysis, has detected FeO and FeOOH, as the layer oxides that have formed on the surface of nano zero valent iron particles. The positive effects of this layer on the photocatalytic removal process were studied by blank experiments. The blank experiments were aerated by UV irradiation, and oxidized by iron nano particles in dark conditions that have been compared separately with the results of hybrid process (Iron nano particles in the presence of UV radiation). These experiments have shown superior results for OTC removal in hybrid process