رنگزدايي فتوكاتاليتيكي رنگ اورانين با استفاده از فرآيندهاي 8O2UV/S و 2O2UV/H از محيط هاي آبي: يك مطالعه آزمايشگاهي

Photocatalytic Decolorization of Uranine Using UV/S2O8 and UV/H2O2 Processes from Aqueous Solutions: A Laboratory Study

زمينه و هدف: از آنجايي‌كه ورود پساب كارخانجات نساجي به محيط زيست باعث اختلال شديد در محيط هاي آبي مي‌گردد. لذا هدف از اين مطالعه تعيين كارايي فرآيندهاي 8O2UV/S و 2O2UV/H در حذف رنگ اورانين از محيط هاي آبي بوده است. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه آزمايشگاهي، در يك راكتور منقطع راندمان روش‌هاي فوتوكاتاليستي 8O2UV/S و 2O2UV/H، به منظور حذف رنگ‌ اورانين از محلول‌هاي آبي مورد بررسي قرار گرفت. در اين تحقيق از يك لامپ جيوه‌اي كم‌فشار UVC با پوشش كوارتز با توان 150 وات در داخل يك محفظۀ استيلي با درجه انعكاس بالا استفاده شد. متغيرهاي (pH (3-5-7-9-11، غلظت پراكسيد هيدروژن (10-15-20-30-50) ميلي‌مول بر ليتر و پرسولفات (0/1-0/5 -1-1/5 -2 ميلي‌مول بر ليتر)، غلظت اوليه رنگ (10، 25، 50، 75 و 100 ميلي‌گرم در ليتر) بهينه‌سازي شد. يافته‌ها: در ﻃﯽ فرآيند 8O2UV/S تحت شرايط بهينه pH برابر 3، غلظت‌ پرسولفات 2 ميلي‌مول بر ليتر و غلظت رنگ اورانين 10 ميلي‌گرم بر ليتر در مدت زمان 5 دقيقه ﺑــﯿﺶﺗــﺮيﻦ راﻧــﺪﻣﺎن ﺣــﺬف رﻧﮓ (100 درصد) به‌دست آمد. در حالي‌كه در فرآيند 2O2UV/H همين ميزان حذف رنگ در شرايط بهينه pH برابر 3، غلظت پراكسيد هيدروژن 20 ميلي‌مول بر ليتر و غلظت رنگ 10 ميلي‌گرم بر ليتر در زمان 2/5 دقيقه به‌دست آمد. نتيجه‌گيري: با توجه به نتايج، روش‌هاي مورد مطالعه جهت حذف رنگ مذكور موجود در فاضلاب از راندمان 100 درصد برخوردار مي‌باشند. هم‌چنين متغيرهاي غلظت كاتاليست و مدت زمان واكنش نسبت به ساير پارامتر ها نقش مؤثرتري در راندمان حذف دارند.

Background and Objectives: The entry of textile mills’ wastewater into the environment causes severe disruption to aquatic environments. Thus, the aim of this study was to compare the performance of processes of UV/ S2O8 and UV/H2O2 in removal of Uranine dye from aqueous solutions. Materials and Methods: In this laboratory study, in a batch reactor, the efficiency of UV/S2O8 and UV/H2O2 photocatalytic methods in removing the dyes of Uranine from aqueous solutions was investigated. In this study, a UVC low pressure mercury lamp covered by quartz and 150 W was used inside a steel chamber with a high degree of reflection. The pH variables (3-5-7-9 and 11), the concentration of hydrogen peroxide (10-15-20-30 and 50 Mmol/l), the concentration of persulfate (0.1-0.5-1-1.5 and 2 Mmol/l) and primary dye concentrations (10-25-50-75 and 100 mg/l) were optimized. Results: The highest removal efficiency (100%) was attained by UV/S2O8 process under the optimized conditions as follows: pH 3, persulfate concentration 2 Mmol / L, Uranine concentration 10 mg/L and contact time of 5 min, but, by UV/H2O2 process the same amount of dye was removed in the optimal conditions of pH = 3, the hydrogen peroxide concentration 20 Mmol / L, Uranine concentration 10 mg/L and contact time of 2.5 min. Conclusion: According to the results, the methods used to remove the mentioned paint in the wastewater have a 100% efficiency. Also, the catalyst concentration and reaction time variables have a more effective role in the removal efficiency than the other parameters.