بررسی کارایی فرآیند ازن زنی کاتالیزوری با نانوذرات مغناطیسی tio2/fe3o4 در حذف آنتی بیوتیک سفتازید از محیط‌های آبی

سابقه و هدف: حضور پساب های حاوی ترکیبات آنتی بیوتیکی مانند پساب صنعت داروسازی یکی از مشکلات در رابطه با آلودگی محیط زیست می باشد. برخی از ترکیبات دارویی مورد استفاده در درمان انسان ها به طور کامل در تصفیه خانه های فاضلاب شهری حذف نمی شوند. بنابراین به عنوان آلاینده به آب های پذیرنده تخلیه شده و موجب بروز مشکلات زیست محیطی می گردند. هدف از این مطالعه استفاده از tio2 به عنوان کاتالیست در فرایند ازن زنی کاتالیزوری غیرهمگن در یک راکتور semi batch جهت حذف آنتی بیوتیک سفتازید از فاضلاب سنتتیک می باشد.مواد و روش‌ها: این مطالعه از نوع بنیادی- کاربردی می‌باشد که در مقیاس پایلوت انجام گردید. روش سل ژل به‌منظور سنتز نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم مغناطیسی شده مورد استفاده قرار گرفت و از آنالیز های sem،xrd و edxجهت بررسی خصوصیات کاتالیست استفاده گردید. اثر متغیرها شاملph، دوز کاتالیست، زمان واکنش، غلظت آلاینده بر عملکرد فرایند مورد بررسی قرار گرفت. غلظت باقیمانده سفتازید توسط دستگاه hplc تعیین گردید.یافته‌ها: یافته ها نشان می دهد که بیشترین کارایی حذف سفتازید در شرایط قلیایی رخ می دهد و رابطه مستقیمی بین راندمان حذف و ph برقرار است، دوز کاتالیست 2گرم بر لیتر به‌عنوان شرایط بهینه به دست آمد و با افزایش زمان تماس و کاهش غلظت سفتازید راندمان حذف افزایش یافت. نتایج نشان داد که حذف سفتازید به‌وسیله این فرآیند از مدل درجه اول تبعیت می‌نماید.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که فرآیند ازن زنی کاتالیزوری با نانوذرات دی اکسید تیتانیوم مغناطیسی شده برای حذف سفتازید از محیط های آبی، بازده بالایی دارد. فرایند ازن زنی کاتالیزوری را می توان به عنوان روشی موثر در حذف سفتازید در نظر گرفت.

Evaluation the Efficiency of Catalytic Ozonation by Magnetic Nanoparticles TiO2/Fe3O4 in Removal of Ceftazide Antibiotic from Aqueous Solutions

Background aim: The discharge of pharmaceutical effluent containing antibiotics into water resources is a great of concern associated with environmental pollution. In addition, conventional treatment systems are not capable of eliminating these antibiotics which commonly used in dealing with treatment of humans. Furthermore, overconsuming of antibiotics over the past few decades has forced researchers to find new techniques in order to deal with this environmental issues of great concern. In the present work, TiO2 was employed as a catalyst in the nonhomogenous catalytic ozonation process for removal of Ceftazide antibiotics from synthetic sewage.Materials and Methods: This fundamentalpractical study was conducted in a pilot scale. The magnetic TiO2 nanosized particles were synthesized through a solgel method. The properties of magnetized titanium dioxide nanoparticles as catalyst were characterized using SEM, XRD and EDX. The effects of variables: pH, catalyst dose, reaction time, pollutant concentration on the performance of catalytic process were investigated. The residual concentration of Ceftazide was analyzed by a high performance liquid chromatography (HPLC).Results: The findings of present study indicated that the high removal efficiency of Ceftazide occurs in alkaline conditions and a direct relation was observed between removal efficiency and pH. The catalyst dose of 2 g/l was determined as optimum dosage and the Ceftazide removal efficiency was improved by decreasing the initial concentration as time proceeded. The results showed that the removal of Ceftazide by this catalytic process are fitted with the firstorder model.Conclusion: The results show that the catalytic ozonation process with magnetized titanium dioxide nanoparticles has high efficiency for removal of Ceftazide from aqueous media. The catalytic ozonation process can be considered as an effective way to remove Ceftazide antibiotics from aqueous environment.