حذف فنل از محلول‌های آبی با استفاده از پرسولفات فعال شده با آهن دوظرفیتی در حضور امواج فرابنفش

زمینه و هدف: ترکیبات آلی حلقوی از جمله آلاینده های رایجی هستند که در خروجی تصفیه خانه فاضلاب بسیاری از صنایع در غلظت های پایین تا صدها میلی گرم در لیتر مشاهده شده اند. فنل به مقدار زیاد در صنایع مصرف داشته و از طریق پساب این صنایع وارد محیط زیست می شود. این مطالعه به منظور حذف فنل از محلول های آبی با استفاده از پرسولفات فعال شده با آهن دوظرفیتی در حضور امواج فرابنفش انجام شد.روش بررسی: این مطالعه توصیفی فتوکاتالیستی در مقیاس آزمایشگاهی و در سیستم ناپیوسته با استفاده از یک واحد راکتور با حجم 2.5 l مجهز به لامپ جیوه ای کم فشار 55 واتی در طول موج 254 نانومترانجام شد. تاثیر پارامترهای بهره برداری نظیر ph محلول ( 3 تا 10)، غلظت پرسولفات (10 تا 75 میلی مول بر لیتر)، غلظت آهن (5 تا 30 میلی مول بر لیتر)، غلظت اولیه فنل (10 تا 100 میلی گرم بر لیتر) بر عملکرد فرایند مورد بررسی قرار گرفت. غلظت فنل با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 500 نانومتر اندازه گیری شد.یافته ها: با افزایش ph محلول از 3 تا 10 حذف فنل کاهش یافت. بیشترین میزان حذف فنل در زمان 45 دقیقه در ph 3 برابر با 82 درصد بود. همچنین کارایی فرایند در حذف فنل به غلظت اولیه پرسولفات و آهن بستگی داشت. نتایج بیانگر آن بود که تجزیه فنل از معادلات درجه اول کاذب تبعیت نمود. در شرایط بهینه بهره برداری میزان کاهش toc در زمان 45 دقیقه 61 درصد تعیین شد.نتیجه گیری: فرایند توام پرسولفات / آهن دوظرفیتی / اشعه فرابنفش توانایی حذف مقادیر مختلف فنل را دارا است. لذا امکان استفاده از این فرایند در حذف فنل به تنهایی یا به عنوان پیش تصفیه در تصفیه فاضلاب صنایع وجود دارد.

Removal of phenol in aqueous solutions by ferrous activated persulfate in the present of UV irradiation

Background and Objective: Organic aromatic compounds as common environmental pollutants can be existing in the effluent of different industries in concentrations ranging from trace quantities to hundreds of milligrams per liter. Phenol compounds extremely have been used in pharmaceutical, wood industry and paper and dyes industries which introduced to environment via effluents. This study was done to evaluate the efficacy of persulfate activated by Fe2+ in the present of UV for removal of phenol from aqueous solutions.Methods: This photocatalytic degradation experiment was performed in batch mode using a 2.5 L cylindrical reactor equipped with lowpressure Hg vapor lamp of 55 W for wavelength production of 253.7 nm. The effects of operating parameters such as pH of the solution (pH: 310), different initial persulfate concentration (1075 mmol/l), initial Fe2+ concentration (530 mmol/l) and initial phenol concentration (10100 mg/l). Concentration changes of phenol were determined using UV ndash;VIS spectroscopy at the wavelength of 500 nm.Results: Degradation of phenol was significantly decreased with increasing of pH from 3 to 10, whereas the highest phenol removal rate was 82% at pH=3 in 45 min contact time. Also, the phenol removal rate is depending on initial persulfate and Fe2+ concentration. The degradation of phenol by this photocatalytic followed first order rate decay kinetics (R2>98%(. Under optimum operational conditions, the removal of TOC was obtained to be 61% in 45 min contact time.Conclusion: This study indicated that activation of persulfate by Fe2+ in the present of UV process could serve as a novel treatment technique for removal of phenol in aqueous solution.