حذف فنل محلول در آب با استفاده همزمان از تابش فرابنفش و اكسيد روي

Removal of Water Soluble Phenol by Simultaneous using of UV Radiation and ZnO

فنل و مشتقات محلول آن در آب از مهم‌ترين و متداول‌ترين آلاينده‌هاي سمي و خطرناك متاثر بر سلامت عموم افراد در جامعه هستند. اين مطالعه با هدف بررسي فرآيند نانوفتوكاتاليكي نانواكسيد روي/تابش فرابنفش بر تجزيه فنل محلول در آب انجام شد. مواد و روش‌ها: براي انجام اين مطالعه تجربي- آزمايشگاهي ابتدا نمونه‌هاي فاضلاب مصنوعي محتوي فنل با غلظت‌هاي اوليه 50، 100 و 200ميلي‌گرم بر ليتر درون يك راكتور ازپيش‌ساخته با حجم مفيد يك ليتر و در مقياس آزمايشگاهي به روش ناپيوسته ريخته شدند. اثر پارامترهاي تابش پرتو فرابنفش در سه شدت 50، 75 و 125وات، اكسيد روي با غلظت‌هاي 1/0 و 2/0گرم بر ليتر، pH 5، 7 و 9 در زمان‌هاي اكسيداسيون 5 الي 30 دقيقه به‌صورت مجزا و همزمان بر حذف فنل بررسي شدند. غلظت نهايي فنل به روش اسپكتروفتومتري در طول موج 500نانومتر تعيين شد. يافته‌ها: با افزايش pH از 5 به 9 راندمان فرآيند پس از 30دقيقه از حدود 93 به 73% كاهش يافت. كارآيي تجزيه فنل با افزايش دوز نانوذرات اكسيد روي از 1/0 به 2/0گرم بر ليتر موجب كاهش راندمان حذف فنل از 2/93 به 4/88% شد. با افزايش غلظت 50 به 200ميلي‌گرم بر ليتر فنل، راندمان از 93 به حدود 71% كاهش يافت. نتيجه‌گيري: با كاهش pH، كاهش دوز نانوذرات اكسيد روي، كاهش غلظت اوليه فنل، افزايش زمان اكسيداسيون و افزايش شدت تابش فرابنفش، راندمان حذف فنل در طول فرآيند افزايش مي‌يابد.

Aims: As toxic pollutants, phenol and its solutions in water affect human’s health. Noticing the risk, crucial standards have been provided by different organizations to control concentrations of the solutions in water. The aim of this study was to investigate nano-photocatalytic process of nano ZnO/UV radiation in the analysis of phenol solution in water. Materials & Methods: In the laboratory-experimental study, samples of artificial wastewater containing 50, 100, and 200mg/l phenol were poured into a 1l laboratory readymade reactor via discontinuous method. The effects of the parameters of 50, 75, and 125W UV radiation, 0.1 and 0.2 g/l ZnO concentrations, and pH 5, 7, and 9 at 5-30min oxidation times on phenol removal were separately and simultaneously investigated. Final phenol concentration was determined by 500nm wavelength spectrophotometry method. Findings: After 30min, pH 5 having reached pH 9, the process efficiency decreased from about 93% to 73%. Dose of ZnO nanoparticles having been increased from 0.1g/l to 0.2g/l, the efficiency of phenol analysis led to a decrease in phenol removal from 93.2% to 88.4%. Phenol concentration having been increased from 50mg/l to 200mg/l, efficiency was decreased from 93% to about 71%. Conclusion: Dose of ZnO nanoparticles, pH, and primary phenol concentration being reduced and oxidation time and UV radiation intensity being increased, phenol removal efficiency increases during the process