بهینه سازی فرایند uv/h2o2/tio2 در تصفیه تکمیلی پساب بیمارستانی

زمینه و هدف: تصفیه پسا ب های بیمارستانی نقش مهمی در کاهش تخلیه ترکیبات آلی و دارویی به محیط دارد. امروزه فرایند های اکسیداسیون پیشرفته برای حذف ترکیبات آلی از پساب ها استفاده می شوند. در این مطالعه تصفیه مواد آلی باقیمانده در پساب واقعی تصفیه شده بیمارستانی با استفاده از فرایندuv/h2o2/tio2 بررسی و شرایط بهینه تصفیه از نظر هزینه و راندمان با استفاده از روش های آماری تحلیل گردید.روش بررسی: مشخصات اولیه پساب شامل cod، toc و doc تعیین و مقادیر متوسط آنها ثبت شد. از فرایند تلفیقی uv/h2o2/tio2 به منظور تصفیه باقیمانده مواد آلی استفاده شد. تعداد آزمایش ها با استفاده از روش سطح پاسخ (rsm) تعیین و ارتباط متغیرهایph ، زمان ماند، غلظتh2o2 و دی اکسید تیتانیم با کاهش toc، doc، cod و هزینه تقریبی تصفیه با انجام آنالیز واریانس (anova) بررسی گردید.یافته ها: در شرایط بهینه حذف، مقادیرph ،h2o2 ، tio2 و زمان پرتو دهی به ترتیب برابر با 7/2، mg/l 50، mg/l 100 و min 19/65 تعیین گردید. بیشترین راندمان حذف ترکیبات آلی با کمترین هزینه، بر حسب toc، doc و cod به ترتیب 63/9، 52/9 و 64/7 درصد تعیین شد. مقدار هزینه تقریبی تصفیه برابر با 0/71 دلار به ازای تصفیه هر لیتر پساب برآورد گردید. نتیجه گیری: زمان پرتو دهی و غلظت h2o2 بیشترین تاثیر را بر روی مقدار هزینه تصفیه دارند. با بهینه سازی فرایند به روش rsm بیشترین راندمان با کمترین هزینه تامین خواهد شد. علیرغم اثربخشی، فرایند مورد استفاده در مقیاس آزمایشگاهی یک فرایند نسبتا گران برای تصفیه تکمیلی پساب است از این رو انجام مطالعات بیشتر به منظور بررسی هزینه اثر بخشی فرایند در مقیاس واقعی توصیه می شود.

Optimization of UV/H2O2/TiO2 process for the treatment of hospital effluent

Background and Objective: Treatment of hospital wastewaters has an important role in reducing the discharge of organics and pharmaceutical compounds into aquatic environments. Nowadays, advanced oxidation processes were extensively used for the removal of organic compounds from treated effluents. The study aimed to examine organic compounds removal from real treated effluent of a hospital treatment plant using a lab scale UV/H2O2/TiO2 process by optimizing the process.Materials and Methods: The effluent characteristics including COD, TOC and DOC were measured and recorded. A hybrid advanced oxidation process (UV/H2O2/TiO2) was used for the removal of organic compounds. The experiments were designed using surface response methodology (RSM). The effects of the independent factors including pH, duration of UV irradiation, H2O2 and TiO2 concentrations on COD, TOC, DOC and the approximate cost of treatment were assessed by analysis of variance (ANOVA).Results: The optimal condition was 7.2 for pH, 50 mg/L for H2O2, 100 mg/L for TiO2 and 19.65 min for irradiation time. This condition provided the maximum removal percentage for organic compounds with a minimum cost. The removal efficiency for TOC, DOC and COD were 63.9, 52.9, and 64.7%, respectively. The treatment cost was approximated to be $ 0.71 per one liter of the effluent.Conclusion: Irradiation and H2O2 concentration had the greatest impact on the cost of the treatment. UV/H2O2/TiO2 process seems to be an expensive process for tertiary treatment of wastewater. However, further investigations are required to evaluate the cost effectiveness of the process for a full scale operation.