کارایی و مدل‌سازی فرایند فوتو– الکتروپرسولفات (uv-eps) با الکترود آندی آهن در تخریب رنگزای اسید آبی 25 با طراحی ترکیبی مرکزی(ccd)

زمینه و هدف: رنگزاها به دلیل داشتن حلقه های آروماتیک، بسیار مقاوم هستند. رادیکال سولفات دارای توانایی بالایی در انجام اکسیداسیون پیشرفته است. طراحی آزمایش با روش ccd باعث انجام دقیق و کم هزینه فرایند می شود. هدف از این مطالعه، مدلسازی شرایط بهینه فرایند uveps در تخریب رنگزای اسید آبی 25 با طراحی ترکیبی مرکزی از محیط های آبی بود.مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی، از یک محفظه واکنش فوتوالکتروشیمیایی با دو الکترود آهن، بعنوان آند و دو الکترود تیتانیوم بعنوان کاتد و لامپ جیوه ای کم فشار جهت پرتوتابی در طول موج 254 نانومتر استفاده شد. متغیرهای ph(24)، جریان dc (1/0-5/75 آمپر)، غلظت پرسولفات (0.1-75.5میلی گرم درلیتر) و زمان واکنش(4020 دقیقه) در غلظت اولیه(50100 میلی گرم درلیتر)، بعنوان پارامترهای اصلی طراحی لحاظ شدند. همچنین میزان حذف cod و سینتیک فرایند، اثر هم افزایی مکانیسم ها و تاثیر حضور رباینده های رادیکال در شرایط بهینه تعیین شد. غلظت رنگزا و cod توسط اسپکتروفوتومتر(dr5000) قرایت شد. یافته ها: نتایج حاصل، مشخص نمود که کارایی فرایند تحت تاثیر متغیرهای مورد مطالعه است. مدل سازی، بازده91 درصدی در 3.01ph=، جریان dc برابر 1.08 آمپر، غلظت پرسولفات برابر 1.30 میلی گرم درلیتر و زمان واکنش 34 دقیقه، بعنوان بهترین شرایط آزمایش مشخص نمود. میزان حذف cod در این شرایط 69 درصد بدست آمد. ضریب همبستگی در این مدل 0.84 تعیین شد که نشان دهنده مناسب بودن مدل درجه دوم در طراحی فرایند است. سینتیک فرایند از سینتیک درجه یک پیروی می کند. حضور رباینده های رادیکال باعث کاهش کارایی شد.نتیجه گیری: بهینه سازی با ccd باعث کاهش تعداد آزمایشات و افزایش دقت می شود. فرایند مذکور دارای کارایی مناسبی در حذف رنگزا و cod می باشد و می توان از این فرایند برای کاهش بار آلودگی فاضلاب های حاوی رنگزا مانند فاضلاب نساجی، قبل از ورود به محیط استفاده نمود.

Efficiency and Modeling of UV-Electropersulfate Process via Iron Electrode in the Degradation of Acid Blue 25 Dye Using Central Composite Design

Background: Dyes are resistant organic matter because they have an aromatic rings. Sulfate radical (SO4●) is a powerful oxidative radical. The design via CCD, cause the process was done by high accurate and lowcost. The aim of this study was modeling of UVEPS process to degradation of Acid Blue 25 dye via the CCD from aqueous.Methods: In this experiment study, used to a photoelectrochemical reactor with two iron electrodes as an anode and two titanium electrodes as a cathode and Lowpressure mercury lamp (254 nm). The pH (24), Direct Current (0.751/5 A), S2O82 concentration (0/51/5 mg/l), reaction time (2040 min) and initial concentration of AB25 (50 100 mg/l) as a main independed variables were chosen. Also, COD, synergist effect, presence of radical scavenger and kinetic of reaction were studied in optimum conditions. Dye concentration and COD were measured by spectrophotometer (DR5000).Results: The results illustrate that the efficiency of process is affected by the variables. Optimum condition obtained in pH=3/01, DC was 1/08 A, PS was 1/30 mg/l, reaction time was 34 minute and initial concentration equal to 50 mg/l. In this situation efficiency of process was 91 percent. The COD removal in these conditions was 69 percent. The correlation coefficient was 0.84 which indicates that the quadratic model is suitable for process design. The kinetics of reaction followed the first order kinetics. Reduce of efficiency of process in the presence of radical scavenger occur.Conclusion: Optimizing via CCD reduces the number of runs and increases accuracy. This process has a high efficiency in dye and COD removal and this process can be used to reduce the pollutant loading form industrial wastewater, such as textile wastewater, before discharging into the environment.