مقايسه كارايي فرايندهاي اكسيداسيون پيشرفته در حذف رنگزاي اسيد قرمز 14 از محلول‌هاي آبي

Evaluation of Advanced Oxidation Processes for Removing Acid Red 14 Dye from Aqueous Solutions

در این پژوهش قابلیت سه فرایند اكسیداسیون پیشرفته UV/TiO2، UV/H2O2 و UV/O3 در حذف رنگزای اسید قرمز 14 كه یكی از پر مصرف‌ترین رنگزاها در صنایع نساجی است، در محیط آبی بررسی شد. در فرایند UV/TiO2 بیش از 90 درصد رنگزا با غلظت 40 میلی‌گرم در لیتر در شرایط بهینه با pH برابر 3، در مدت زمان 30 دقیقه، توسط 4/0 گرم در لیتر دی‌اكسید تیتانیم و شدت تابش UV 30 وات حذف شد. همچنین در فرایند UV/O3 در شرایط بهینه با pH برابر ۹، زمان ماند 15 دقیقه، غلظت 250 میلی‌گرم در لیتر رنگزا و غلظت ازن ورودی 9/0 گرم بر ساعت و شدت تابش UV 30 وات، بیش از 90 درصد حذف شد. در فرایند UV/H2O2 نیز در شرایط بهینه pH برابر ۳، زمان ماند 160 دقیقه، غلظت 75 میلی‌گرم در لیتر رنگزا و 8 میلی‌مولار پراكسید هیدروژن و شدت تابش UV 90 وات، بیش از 90 درصد تصفیه شد. با توجه به نتایج حاصل، دو فرایند UV/H2O2 و UV/O3 روش‌های مؤثری در رنگبری از فاضلاب هستند؛ اما فرایند UV/O3 فرایندی پر هزینه و نیازمند تجهیزات خاص است. فرایند  UV/TiO2در حذف  CODمؤثر نیست و نانو ذرات باید توسط سانتریفوژ یا ته‌نشینی از فاضلاب جدا شوند تا مشكلات بعدی به‌وجود نیاید. درنتیجه فرایند UV/H2O2 با توجه به كاهش مؤثر رنگزا و COD در مدت زمان كوتاه و همچنین راهبری آسان، به‌عنوان فرایند مناسب‌تر در تصفیه فاضلاب صنایع نساجی توصیه می‌شود.

In this article, the degradation efficiencies of UV/TiO2, UV/H2O2, and UV/O3 processes are compared in the removal of Acid Red 14 which is the most commonly used dye in the textile industry. Results show UV/TiO2 recorded a degradation efficiency of above 90% in 30 minutes (pH=3, [Dye]=40mg/L, [TiO2]=400mg/L), UV/H2O2 degraded 75mg/L of dye (a degradation efficiency of more than 90%) in 160 minutes, and the efficiency of UV/O3 was above 95% in only 15 minutes using an ozone concentration of 0.9gr/h ([Dye]=250mg/L, pH=9). Judging on their high efficiencies, the use of these processes is recommended for the treatment of textile effluents. It may be noted, however, that the two processes of UV/H2O2 and UV/O3 are effective in both dye degradation and COD removal, but UV/O3 is costly and needs especial equipment. UV/TiO2 is not effective in COD removal and requires the post-treatment separation of nano-particles (using a centrifuge or sedimentation process). Thus, the UV/H2O2 process seems to be the easiest and most effective process in the treatment of textile effluent due to its simplicity and effective COD removal in a short time.