بررسی کارایی فرایند فتوکاتالیستی نانو ذرات اکسید روی نشانده ‌شده بر روی کربن فعال سنتتیک در حضور دی‌اکسید‌سریم جهت حذف آنتی‌ بیوتیک سفازولین از محلول‌ های آبی

زمینه و هدف: آنتی بیوتیک ها جهت درمان بیماری یا بعنوان محرک رشد، مصرف می شوند. حضور ترکیبات دارویی به شکل اصلی یا متابولیزه شده در محیط های آبی، به دلیل ایجاد مقاومت باکتریایی باعث افزایش نگرانی شده است. روش های مختلفی جهت حذف آنتی بیوتیک ها مورد بررسی قرار گرفته است. در این میان فرایند های اکسیداسیون پیشرفته به دلیل سهولت کاربرد، اقتصادی بودن و کارایی بالا امروزه توجه زیادی را به خود معطوف داشته اند. لذا هدف از این مطالعه، بررسی نقش دی اکسید سریم بر کارایی فرایند توام uv/ac+znoبه عنوان یک فرایند اکسیداسیون پیشرفته در حذف سفازولین از محلول های آبی می باشد.مواد و روش ها: این مطالعه از نوع تجربی بوده که در یک محفظه واکنش منقطع، به حجم مفید یک لیتر انجام گرفت. در این فرایند تاثیر پارامترهای ph اولیه محیط (3-9)، غلظت اولیه سفازولین (20-200 میلی گرم در لیتر)، غلظت فتوکاتالیزر اصلاح شده (20-100 میلی گرم در لیتر)، زمان واکنش (10-60 دقیقه) و دوز ceo2 (200-20 میلی گرم در لیتر) مورد بررسی قرار گرفت. پایلوت مورد استفاده از یک لامپ کم فشار جیوه ای با توان پرتو تابی 55 وات درون محفظه استیل بهره مند بود. یافته ها: نتایج آزمایشات نشان داد که بیشترین کارایی حذف آنتی بیوتیک سفازولین در فرایند uv/ac+zno، در شرایط بهینه 3= ph، زمان تماس 60 دقیقه، غلظت اولیه ی محلول سفازولین برابر با 100 میلی گرم بر لیتر و غلظت فتوکاتالیزرو اصلاح شده 0/1گرم بر لیتر، برابر با 96% می باشد. که با تغییر هر یک از پارامترهای دخیل از حدود بهینه، کارایی فرایند تغییر پیدا نمود. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش غلظت ceo2 راندمان حذف آنتی بیوتیک مورد بررسی کاهش پیدا کرد بطوریکه با افزایش غلظت ceo2 از 20 به 200 میلی گرم بر لیتر راندمان حذف انتی بیوتیک سفازولین از 91 به 76 درصد کاهش پیدا کرد.نتیجه گیری: این فرایند دارای کارایی مناسبی در حذف سفازولین می باشد و می توان از این فرایند برای کاهش بار آلودگی فاضلاب بیمارستانی و صنایع تولید کننده قبل از ورود به واحدهای تصفیه متداول یا همچنین قبل از تخلیه نهایی پساب های حاوی سفازولین استفاده نمود. این فرایند بدلیل عدم تولید مواد دفعی مانند لجن، فرایندی قابل توجه در راستای تصفیه آلاینده های آلی مقاوم و فرایند دوستدار محیط زیست می باشد.

Abstract The Efficiency of Photocatalytic Process ZnO Nanoparticles Embedded on the Synthetic Activated Carbon in Presence of CeO2 for the Removal of Cefazolin Antibiotic from Aqueous Solutions

Background: Antibiotics to treat an illness or as a growth promoter, to be consumed. A pharmaceutical composition in the form of original or metabolized in the aquatic environment, due to increased bacterial resistance is a concern. Various methods have been used to remove it. The advanced oxidation process due to the ease of use, economical and high performance have attracted a lot of attention. The purpose of this study was to investigate the role of cerium dioxide on process efficiency combined UV/AC+ZnO as an advanced oxidation process is the removal of cefazolin in the aquatic environment.Methods: This experimental study was done in batch reactor that has a one Liter volume. In this study effect of parameters such as initial pH (39), initial concentration of Cefazolin (20200 mg/L), Modified photocatalyst concentration (20100 mg/L), reaction time (1060 min) and CeO2 dose (20200 mg/L) was investigated. In this study use of lowpressure mercury lamp with a power of 55 watts in stainless case. The kinetic of process according to zero order, first order and second order kinetic was evaluated.Results: The results showed that the highest removal efficiency of antibiotics cefazolin in the process at the pH = 3, concentration 0.1 mg/L of Modified photocatalyst, Retention time of 60 min and Cefazolin concentrations of 100 mg/L was 96%. When you change any of the parameters of about optimization, process efficiency was renamed. The results also showed that by increasing the concentration of CeO2, the antibiotic removal efficiency decreased, so that by increasing the concentration of CeO2 from 20 to 200 mg/L, the antibiotic removal efficiency of cefazolin decreased from 91 to 76%.Conclusion: This process has shown high efficiency in removal cefazolin and the ability of this process to reduce the burden on hospital sewage and pollutionproducing industries before entering the units and final discharge effluent also contains conventional treatment or used for cefazolin. This process, because of the lack of production waste such as sludge, a process persistent organic pollutants and significant in the treatment process is environmentally friendly.