بررسي فرآيند اكسيداسيون پيشرفته UV/H2O2 در حذف نفتالين از محيط آب

Effect of UV/H2O2 advanced oxidation processes for the removal of naphthalene from the water solution

چكيده زمينه و هدف: نفتالين از هيدروكربن‎هاي چند حلقه اي موجود در اغلب رسوبات آب است. هدف از اين مطالعه ارزيابي عملكرد واكنش UV/H2O2در تجزيه نفتالين از محلول آبي است. مواد و روش‎ها: اين تحقيق يك مطالعه تجربي- آزمايشگاهي است. 1 ليتر رآكتور شيشه‎اي استوانه‎اي براي انجام تمام آزمايشات تجزيه مورد استفاده قرار گرفت. منبع تابش، لامپ UV كم فشار جيوه‎اي با طول موج 254 نانومتر (W, UV-C30) كه در بالاي فتورآندكتور با جريان ناپيوسته جهت انجام آزمايش UV/H2O2قرار داده شده بود. غلظت‎هاي مختلف H2O2 (5، 10، 15، 20، 25 و 30 ميلي‎گرم بر ليتر) آزمايش شد. يافته‎ها: در غلظت 15 ميلي‎گرم در ليتر نفتالين و زمان‎هاي ماند 5، 10، 20،30، 40، 50، 60، 100 و 120 دقيقه راندمان حذف نفتالين در سيستم UV/H2O2 به ترتيب برابر با 15، 28، 31، 36، 42، 52، 56، 73 و 5/59 درصد و راندمان حذف COD در زمان‎هاي ماند 5، 10، 20،30، 40، 50، 60، 100 و 120 دقيقه به ترتيب برابر با 22، 38، 45، 5/61، 5/67، 70، 80، 5/88 و 76 درصد مشاهده شد. هنگامي كه pH اوليه 3، 4، 5، 6، 7، 9، 10 و 12 بود به طور تقريبي راندمان حذف نفتالين به ترتيب 8/75، 4/63، 62، 5/58، 8/44، 8/35 و 30 درصد در سيستم UV/H2O2 مي‎باشد. نتيجه‎گيري: نتايج آزمايشات در اين مطالعه نشان مي‎دهد كه دوز 20 ميلي‎گرم بر ليتر H2O2 در 3pH= و شدتUV W/cm2 8/2 (254 نانومتر)، شرايط بهينه بهره‎برداري جهت معدني شدن نفتالين با راندمان حذف 73 درصد بعد از 100 دقيقه زمان واكنش را فراهم مي‎نمايد. واژگان كليدي: نفتالين، اشعه ماورا بنفش

Abstract Background: Naphthalene is a polyaromatic hydrocarbon (PAHs) present in many water sediments. This study evaluated the performance of UV/H2O2 reaction to decompose naphthalene in the aqueous solution. Material and method: It was an experimental-laboratory study. A one liter cylindrical glass reactor was used for performing all degradation experiments. The radiation source was a low pressure mercury UV lamp emitting at 254 nm (30 W, UV-C) which was placed above a batch photoreactor for UV/H2O2 experiments and different concentrations of H2O2 (5, 10, 15, 20, 25 and 30 mg/L) were tested. Result: In 15 mg/L naphthalene in UV/H2O2 system and reaction times 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 100 and 120 minutes, 15, 28, 31 , 36, 42, 52, 56, 73 and 59.5% naphthalene removal efficiencies were observed and COD removal efficiencies in reaction times 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 100 and 120 minutes, 22, 38, 45, 61.5, 67.5, 70, 80, 88.5 and 76 % were observed. When the initial pH values were 3, 4, 5, 6, 7,9, 10 and 12 the naphthalene removal efficiency was approximately 75.8, 63.4, 62, 58.5, 44.8, 35.8 and 30%, respectively, with UV/H2O2 system. Conclusion: The experimental results of this study suggested that the dosages with 20 mg/L H2O2 at pH= 3 with 2.8 W/cm2 UV intensity (254 nm) provided the optimal operation conditions for the mineralization of naphthalene yielding a 73% mineralization ef?ciency after 100 minutes of reaction time. Keywords: Aqueous Solution, Naphthalenes, UV Light