بررسی کارایی امواج اولتراسونیک در حذف فنل از فاضلاب سنتتیک

نویسندگان

  • Ali Fatehizadeh1 1- استادیار- دکتری تخصصی مهندسی بهداشت محیط- گروه مهندسی بهداشت محیط- دانشکده بهداشت- دانشگاه علوم پزشکی اصفهان- اصفهان- ایران. orcid http://orcid.org/0000-0001-6067-0637
  • Ensiyeh Taheri1 orcid http://orcid.org/0000-0003-3794-4147
  • Samira Akbarpour Monjermoyi2 2- کارشناسی مهندسی بهداشت محیط- گروه مهندسی بهداشت محیط- دانشکده بهداشت- دانشگاه علوم پزشکی اصفهان- اصفهان- ایران.
  • Shekoofeh Karimian2
  • Niloofar Faraghdani2
  • Samira Taherkhani3 3- کارشناس ارشد شیمی- گروه شیمی- دانشکده علوم- دانشگاه زنجان- زنجان- ایران. orcid http://orcid.org/0000-0002-9463-9280
  • Mahsa Khajeh4 4- کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط- کمیته تحقیقات دانشجویی و گروه مهندسی بهداشت محیط- دانشکده بهداشت- دانشگاه علوم پزشکی اصفهان- اصفهان- ایران. orcid http://orcid.org/0000-0001-5889-3735

DOI::

https://doi.org/10.22100/jkh.v14i3.2278

کلمات کلیدی:

فنل، محلول آبی، امواج اولتراسونیک، فاضلاب سنتتیک

چکیده

مقدمه: فنل یکی از مواد سمی و خطرناک برای سلامت انسان و محیط‌ زیست است که پس از تولید در منبع مي‌تواند هم به‌صورت مصنوعی و هم به‌طور طبیعی وارد محیط ‌زیست و بالاخص منابع آبی شده و صدمات جبران‌ناپذیری را ايجاد كند. هدف از انجام این مطالعه، بررسی کارایی امواج اولتراسونیک در حذف فنل از فاضلاب سنتتیک می‌باشد.

مواد و روش‌ها: مطالعه حاضر، یک مطالعه تجربی است که در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. پایلوت مورد استفاده در این مطالعه، یک راکتور تماس امواج با فاضلاب سنتتیک و دستگاه مولد امواج اولتراسونیک بود. در این مطالعه، تأثیر پارامترهای pH اولیه محلول، زمان تماس، غلظت اولیه فنل و توان امواج اولتراسونیک مورد بررسی قرار گرفت.

نتايج: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که با افزایش pH محلول از 4 تا 8، راندمان حذف فنل کاهش یافت و افزایش pH اولیه محلول به بیش از 8 منجر به بهبود راندمان حذف فنل شد. همچنین، با افزایش زمان تماس با امواج اولتراسونیک و شدت امواج، راندمان حذف فنل افزایش یافت. براساس نتایج حاصله، مقادیر بهینه pH محلول، زمان تماس، غلظت اولیه فنل و توان امواج اولتراسونیک به‌ترتیب برابر 9، 25 دقيقه، 5/2 ميلي‌گرم در ليتر و 150 وات به‌دست آمد.

نتیجه‌گیری: امواج اولتراسونیک به‌عنوان یک روش نوین و نسبتاً کارا برای حذف آلاینده‌های سخت تجزیه‌پذیر و مقاوم مانند فنل از محلول‌های آبی پيشنهاد مي‌شود.

 

مراجع

Hameed BH, Rahman AA. Removal of phenol from aqueous solutions by adsorption onto activated carbon prepared from biomass material. Journal of Hazardous Materials 2008;160:576-81. doi: 10.1016/j.jhazmat.2008.03.028

Suresh S, Srivastava VC, Mishra IM. Adsorptive removal of phenol from binary aqueous solution with aniline and 4-nitrophenol by granular activated carbon. Chemical Engineering Journal 2011;171:997-1003. doi: 10.1016/j.cej.2011.04.050

Lazo-Cannata JC, Nieto-Márquez A, Jacoby A, Paredes-Doig AL, Romero A, Sun-Kou MR, et al. Adsorption of phenol and nitrophenols by carbon nanospheres: Effect of pH and ionic strength. Separation and Purification Technology 2011;80:217-24. doi: 10.1016/j.seppur2011,04,029

Busca G, Berardinelli S, Resini C, Arrighi L. Technologies for the removal of phenol from fluid streams: A short review of recent developments. Journal of Hazardous Materials 2008;160:265-88. doi: 10.1016/j.jhazmat.2008.03.045

Manojlovic D, Ostojic DR, Obradovic BM, Kuraica MM, Krsmanovic VD, Puric J. Removal of phenol and chlorophenols from water by new ozone generator. Desalination 2007;213:116-22. doi: 10.1016/j.desal.2006.05.059

Ghaneian MT, Ghanizadeh G. Application of Enzymatic Polymerization Process for the Removal of Phenol from Synthetic Wastewater. Iranian Journal of Health and Environment 2009;2:46-55. doi: http://ijhe.tums.ac.ir/article-1-169-en.html

Veeresh GS, Kumar P, Mehrotra I. Treatment of phenol and cresols in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) process: a review. Water Research 2005;39:154-70. doi: 10.1016/j.watres.2004.07.028

Fierro V, Torné-Fernández V, Montané D, Celzard A. Adsorption of phenol onto activated carbons having different textural and surface properties. Microporous and Mesoporous Materials 2008;111:276-84. doi: 10.1016/j.micromeso.2007.08.002

Yousef RI, El-Eswed B, Al-Muhtaseb AaH. Adsorption characteristics of natural zeolites as solid adsorbents for phenol removal from aqueous solutions: Kinetics, mechanism, and thermodynamics studies. Chemical Engineering Journal 2011;171:1143-9. doi: 10.1016/j.cej.2011.05.012

Balasubramanian A, Venkatesan S. Removal of phenolic compounds from aqueous solutions by emulsion liquid membrane containing Ionic Liquid [BMIM]+[PF6]− in Tributyl phosphate. Desalination 2012;289:27-34. doi: 10.1016/j.desal.2011.12.027

Smonath M, Sunil K, Amal K, Maohong F. Removal of phenols from waters environmental by activated carbon, baggasse ash and wood charcoal. J Chem Eng 2006;2:22-7.

Uddin M, Islam M, Abedin M. Adsorption of phenol from aqueous solution by water hyacinth ash. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences 2007;2:11-7.

Wu D, Chen Y, Zhang Z, Feng Y, Liu Y, Fan J, et al. Enhanced oxidation of chloramphenicol by GLDA-driven pyrite induced heterogeneous Fenton-like reactions at alkaline condition. Chemical Engineering Journal 2016;49:294-57. doi: 10.1016/j.cej.2016.02.097

Tang WZ, Tassos S. Oxidation kinetics and mechanisms of trihalomethanes by Fenton's reagent. Water Research 1997;31:1117-25. doi: 10.1016/S0043-1354(96)00348-X

Shemer H, Narkis N. Trihalomethanes aqueous solutions sono-oxidation. Water Research 2005;39:2704-10. doi: 10.1016/j.watres.2005.04.043

Kim I, Hong S, Hwang I, Kwon D, Kwon J, Huang CP. TOC and THMFP reduction by ultrasonic irradiation in wastewater effluent. Desalination 2007;202:9-15. doi: 10.1016/j.desal.2005.12.032

Rahmani AR, Shabanloo A, Mehralipour J, Fazlzadeh M, Poureshgh Y. Degradation of phenol in aqueous solutions using electro-fenton process. Research Journal of Environmental Sciences 2015;9:332-42. doi: 10.3923/rjes.2015.332.341

Tauber A, Schuchmann H-P, von Sonntag C. Sonolysis of aqueous 4-nitrophenol at low and high pH. Ultrasonics Sonochemistry 2000;7:45-52. doi: 10.1016/S1350-4177(99)00018-8

Wang R-C, Yu C-W. Phenol degradation under visible light irradiation in the continuous system of photocatalysis and sonolysis. Ultrasonics Sonochemistry 2013;20:553-64. doi: 10.1016/j.ultsonch.2012.07.014

Rezaei M, Zadehjalil N. Electrochemical oxidation of phenol in aquatic solutions. Occupational and Environmental Health 2017;3:28-37.

Nikfar E, Dehghani MH, Mahvi AH, Rastkari N, Asif M, Tyagi I, et al. Removal of Bisphenol A from aqueous solutions using ultrasonic waves and hydrogen peroxide. Journal of Molecular Liquids 2016;213:332-8. doi: 10.1016/j.molliq.2015.08.053

Pourzamani H, Majd AMS, Attar HM, Bina B. Natural organic matter degradation using combined process of ultrasonic and hydrogen peroxide treatment. Anuario do Instituto de Geociencias 2015;38. doi: 10.11137/2015_1_63_72

Khordehdan R. Determination of trihalomethanes (THMs) in drinking water of eastern part of Bandar Abbas City and feasibility of removing with ultrasonic irradiation.2014.

Kida M, Ziembowicz S, Koszelnik P. Removal of organochlorine pesticides (OCPs) from aqueous solutions using hydrogen peroxide, ultrasonic waves, and a hybrid process. Separation and Purification Technology 2018;192:457-64. doi: 10.1016/j.seppur.2017.10.046

Baird RB, Eaton AD, Rice EW. Standard methods for the examination of water and wastewater: American Public Health Association Washington, DC;2012.

Tchobanoglous G, Tsuchihashi R, Burton FL, Stensel H. Wastewater engineering treatment and resource recovery. 5th edition M-HE, USA editor2014.

Asgari G, Seidmohammadi A, Chavoshani A. Pentachlorophenol removal from aqueous solutions by microwave/persulfate and microwave/H2O2: a comparative kinetic study. J Environ Health Sci Eng 2014;12:94. doi: 10.1186/2052-336X-12-94

دانلود

چاپ شده

2019-12-22

شماره

نوع مقاله

مقاله پژوهشي

مقالات بیشتر خوانده شده از همین نویسنده

<< < 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 > >>