بهینه سازی فرایند الکتروپرسولفات در تجزیه تتراسایکلین با کمک روش سطح پاسخ

زمینه و هدف : تتراسایکلین آنتی بیوتیک وسیع الطیف می باشد که بدلیل فعالیت ضد میکروبی اش به صورت گسترده، در صنایع دامی و درمان عفونت مورد استفاده قرار می گیرد و در صورت تخلیه بدون هیچ محدودیتی در محیط آبی به علت اثر تجمعی اش باعث ایجاد خطرات بالقوه می گردد. هدف این مطالعه مدلسازی فرایند الکتروپرسولفات در تجزیه تتراسایکلین از محیط آبی است. مواد و روش ها : فرایند الکتروپرسولفات در یک راکتور ناپیوسته الکتروشیمیایی در مقیاس آزمایشگاهی مجهز به یک منبع برق مستقیم مورد استفاده قرار گرفت. مخزن از صفحات پلکسی گلس به شکل مکعب مستطیل حاوی 4 عدد الکترود آهنی مدادی با فاصله 1/3cm در داخل مخزن قرار گرفت. تاثیر پارامترهای بهره برداری ( متغیرهای مستقل شامل نسبت غلظت پرسولفات به پرکسید هیدروژن، غلظت پرکسیدهیدروژن، pH اولیه واکنش) در حذف تتراسایکلین به عنوان متغیر پاسخ مورد مطالعه قرار گرفت. جهت طراحی آزمایشات و شرایط بهینه از طرح مرکب مرکزی (CCD) و روش سطح پاسخ و تحلیل مدل پیشنهادی به روش آنالیز واریانس ANOVA انجام شد. نتایج : نتایج مطالعه نشان داد pH اولیه واکنش و نسبت غلظت پرسولفات به پرکسید هیدروژن بیشترین تاثیر را در کارایی حذف تتراسایکلین دارد. بطوری که 93/5% حذف تتراسایکلین در شرایط بهینه پارامترهای موثر بر فرایند: دانسیته جریان 4mA/cm2؛ pH برابر 4 نسبت غلظت پرسولفات به پرکسید هیدروژن برابر 1/33 بدست آمد. ضریب تعیین 0/98 نیز تطابق بالای نتایج آزمایشگاهی با مقادیر پیش بینی شده حاصل از مدل را نشان داد. نتیجه گیری : بر اساس نتایج به دست آمده، فرایند الکتروپرسولفات برای تجزیه تتراسایکلین می تواند به عنوان یک روش موثر و نویدبخش جهت تصفیه ترکیبات مقاوم به تجزیه بیولوژیکی استفاده شود. این تکنولوژی کارآمد، باعث بهبود قابلیت تصفیه پذیری زیستی فاضلاب بیمارستانی نیز می شود.

کلیدواژه ها:

الکتروپرسولفات ، پرکسیدهیدروژن ، تتراسایکلین ، فاضلاب بیمارستانی ، RSM