معدنی سازی رنگ راکتیو قرمز 198 توسط فرآیند اکسیداسیون تلفیقی پیشرفته از فاضلاب‌های رنگی به روش طراحی مکعب مرکزی

زمینه و هدف: حضور بسیاری از رنگ‌های سنتتیک در محلول‌های آبی می‌تواند باعث سرطان‌زایی و جهش‌زایی شده و بر سلامت انسان تاثیر گذارد. راکتیو قرمز 198 یکی از انواع رنگ‌های آزو با ساختار پیچیده، خصوصیات سمی، سرطانزایی، جهش‌زایی و پایدار در محیط زیست است که از طریق فاضلاب صنایع نساجی به محیط زیست تخلیه می‌شود. در این مطالعه میزان تجزیه و معدنی‌سازی رنگ راکتیو قرمز 198 توسط فرایند هیبریدی uv/us/h2o2/o3 (تابش فرابنفش، اولتراسونیک، پراکسید هیدروژن و ازن) به صورت مجزا و تلفیقی بررسی گردید.روش بررسی: در این مطالعه توصیفی تحلیلی متغیرهای مورد مطالعه بر فرایند معدنی‌سازی رنگ شامل حضور گاز ازن و پرتوهای ماورای بنفش و نیز غلظت اولیه رنگ، اولتراسونیک، زمان تماس، ph و پراکسید هیدروژن بررسی شدند. طراحی، آنالیز و بهینه‌سازی آزمایشات توسط نرم‌افزار طراحی آزمایشات با مدل مکعب مرکزی انجام و شرایط بهینه آن مشخص گردید.یافته‌ها: حداکثر راندمان حذف رنگ تحت شرایط بهینه شامل غلظت اولیه رنگ 200mg/l ، زمان واکنش 34 دقیقه، غلظت پراکسید هیدروژن 27 mg/l و ph=9 در شرایط حضور جریان گاز ازن، پرتوهای ماورابنفش و امواج اولتراسونیک به میزان 100 درصد حاصل شد. همچنین درصد عوامل اثرگذار بر حذف رنگ شامل گاز ازن، uv، غلظت اولیه رنگ، us، زمان تماس، ph و پراکسید به ترتیب 58.8% ، 19.3% ، 2.3% ، 1.5% ، 1.1% ، 0.6% و 0.2% به دست آمدند.نتیجه‌گیری: فرایند هیبریدی uv/us/h2o2/o3 با داشتن مزایایی از قبیل عملکرد و سرعت بالا برای تصفیه فاضلاب‌های سخت تجزیه‌پذیر و رنگی توصیه می‌شود.

Mineralization of 198 Reactive Red Dyes by the Hybrid Advanced Oxidation Process UV/US/H2O2/O3 from Colored Wastewater Using Central Composite Design

Background and Objective: The presence of many synthetic dyes in aqueous solutions can cause carcinogenesis and mutagenicity and affect human health. Reactive Red 198 is one of the types of azo dyes with complex structure, toxic, carcinogenicity, mutagenicity properties, and tolerable in the environment, which is discharged to the environment through the sewage of textile industries. This study was performed to determine the mineralization of 198 reactive red dyes by the hybrid advanced oxidation process UV/US/H2O2/O3 from colored wastewater using central composite design.Methods: In this descriptiveanalytical study several factors affecting on dye mineralization process including the presence of ozone gas and ultraviolet rays (UV) as well as the initial dye concentration, Ultrasound (US), contact time, pH, and hydrogen peroxide were investigated. Experimental design and optimization were performed by design of experiment software using central composite design and its optimal conditions were determined.Results: The maximum dye degradation efficiency of 100% was performed under optimal conditions including initial dye concentration of 200 mg/L, reaction time of 34 minutes, hydrogen peroxide concentration of 27 mg/L and pH=9 in the presence of ozone gas flow, ultraviolet rays and ultrasonic waves. Also, the influence of factors on dye removal including ozone, UV, initial dye concentration, US, contact time, pH, and peroxide were 58.8%, 19.3%, 2.3%, 1.5%, 1.1%, 0.6 %and 0.2 % ,respectively.Conclusion: UV/US/H2O2/O3 hybrid process with advantages such as performance and high speed can be recommended for wastewater treatment in various industries.