حذف ماده دارویی کاربامازپین با روش پراکسیداسیون الکتروشیمیایی و بهینه‌سازی شرایط حذف

با گسترش صنعت و شهرنشینی، ورود آلاینده‌های نوظهور و میکروآلاینده‌ها به منابع آب از طریق فاضلاب‌های شهری و صنعتی افزایش یافته است. با توجه به اینکه تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب کشور بیشتر از روش‌های متداول استفاده می‌کنند، امکان حذف این نوع آلاینده‌ها وجود ندارد، بنابراین انسان‌ و دیگر موجودات زنده در معرض آلودگی قرار دارند. روش‌های تصفیه پیشرفته فاضلاب مانند اکسیداسیون پیشرفته توانایی حذف مواد دارویی مانند کاربامازپین را دارند. در این پژوهش از روش پراکسیداسیون شیمیایی در ph بهینه 3 و شرایط مختلف آزمایشگاهی با پارامترهای موثر زمان، دانسیته جریان، پراکسید هیدروژن و نسبت آهن به پراکسید هیدروژن که از طراحی آزمایش روش پاسخ سطح حاصل شده، برای حذف کارمابازپین استفاده شد. پس از آنالیز نتایج با ضریب همبستگی 94 درصد مشخص شد نسبت آهن به پراکسید هیدروژن، تاثیرگذارترین عامل مستقل است و پس از آن به‌ترتیب برهم‌کنش نسبت آهن به پراکسید هیدروژن با دانسیته جریان و برهم‌کنش پراکسید هیدروژن با نسبت آهن به پراکسید هیدروژن و برهم‌کنش زمان با نسبت آهن به پراکسید هیدروژن بیشترین تاثیر را بر فرایند حذف کارمابازپین دارند. در پیش‌بینی دستیابی به حذف بالای 90 درصد، 13 حالت با شرایط محیطی مختلف وجود دارد که با توجه به شرایط مورد نظر قابل انجام است. شرایط بهینه برای دستیابی به حذف 90 درصد در زمان تماس 67.5 دقیقه و غلظت پراکسید هیدروژن 26 میلی مولار و نسبت آهن به پراکسید هیدروژن 0.002 و دانسیته جریان 14.75 میلی‌آمپر با قابلیت اعتماد 98 درصد قابل دستیابی است.

Removal of Carbamazepine through Electrochemical Peroxidation and Optimization of Removal Conditions

Pharmaceuticals and micro pollutions have been regularly flushing into water resources through municipal and industrial wastewater plants. This problem therefore, needs more attention. Conventional water and wastewater treatment plants couldn’t eliminate these pollutions and it needs advanced treatment, otherwise humans and animals’ health would be in danger by them. Advance oxidation processes have the ability of removal of Pharmaceuticals like Carbamazepine. And in this study, Carbamazepine removal has been examined through Electrochemical Peroxidation process at optimum pH(e.g. pH=3), also other effective operation conditions include contact time, current density, hydrogen peroxide and proportion of iron to hydrogen peroxide have been optimized through surface response method by Design Expert software. After experiments was completed, results have been analyzed and correlation coefficient of 94 percent computed, and proportion of iron to hydrogen peroxide has been identified as the most effective parameter in Carbamazepine removal. To achieve a removal more than 90%, 13 solutions have been predicted by different operation conditions. The best scenario with 98% desirability, was 67.5 minutes contact time, 26 mM hydrogen peroxide concentration, 14.75 mA current density and 0.002 proportion of iron to hydrogen peroxide.