بررسی فرایند سونو- الکتروکواگوالسیون در حذف سیپروفلوکساسین از محیط های آبی با طراحی ترکیبی مرکزی

زمینه و اهدف: حضور ترکیبات آنتی بیوتیک بعنوان آلایندههای نوظهور باعث افزایش نگرانی شده است. هدف از این مطالعه، مدلسازی فرایند الکتروکواگولاسیون در حضور امواج التراسوند در حذف سیپروفلوکساسین از محیط آبی است.مواد و روشها: در این مطالعه، یک راکتور به حجم یک لیتر مورد استفاده قرار گرفت. الکترود مس بعنوان کاتد و الکترود آهن بعنوان آنداستفاده شد. اتصال الکترودها به دستگاه تامین کننده جریان الکتریکی مستقیم بصورت تک قطبی پیوسته بود. بهینه سازی پارامترهای pH، جریان الکتریکی، غلظت اولیه سیپروفلوکساسین و زمان واکنش با استفاده از طراحی ترکیبی مرکزی انجام شد و مدل مناسب ارایه شد. در شرایط بهینه فرایند، میزان خوردگی الکترودها، میزان کاهش COD و TOC، تغییرات ایجاد شده در منحنی طیف UV-Vis و طیفسنجی FT-IR اندازهگیری شد. در کلیه مراحل انجام پژوهش، موازین اخالقی، مراعات گردید.یافته ها: شرایط مناسب فرایند برای حذف آنتی بیوتیک شامل pH برابر 7/4، جریان الکتریکی 1/5 آمپر، زمان واکنش برابر 30 دقیقه در غلظت اولیه 15 میلیگرم در لیتر بدست آمد. در این حالت بازده تیوریکی و عملی به ترتیب برابر 88/21 و 86/37 درصد بدست آمد. کاهش COD و TOC به ترتیب برابر 64 و 51 درصد بود. نتایج FT-IR نشان دهنده تغییرات گسترده گروه های عاملی در طی فرایند بود. خاصیت همافزایی حضور امواج التراسوند با توان 350 وات و 40 کیلوهرتز در فرایند الکتروکواگولاسیون 14 درصد تعیین شد.نتیجهگیری: نتایج بیانگر کارایی نسبتا مناسب فرایند سونوالکتروکواگوالسیون در کاهش میزان سیپروفلوکساسین بود. با استفاده از این روش میتوان پساب حاوی این آالینده را پس از کاهش غلظت، به محیط دفع نمود.

کلیدواژه ها:

فرایند سونوالکتروکواگولاسیون ، مدل سازی ، سیپروفلوکساسین ، طراحی ترکیبی مرکزی ، محیط های آبی