بهینه‌سازی فرایند پروکسون برای تصفیه پساب کاغذسازی با استفاده از روش box-behnken design

بهبود و تکمیل فرایند تصفیه پساب به‌منظور استفاده مجدد و بازگردانی به خط تولید، اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش، فرایند پراکسید هیدروژن/ ازن (پروکسون) به‌عنوان مرحله تکمیلی تصفیه پساب کارخانه کاغذسازی برای کاهش میزان اکسیژن موردنیاز شیمیایی و حذف اشریشیا کلی بررسی شد. در این راستا، از روش طراحی box-behnken design بر پایه روش سطوح پاسخ برای بهینه‌سازی و بررسی اثر سه متغیر حاکم بر فرایند ازن‌زنی شامل حجم مصرفی h2o2، مقدار ازن ورودی (mg/min) o3 و مدت‌زمان ازن‌زنی (min) t، استفاده شد. نتایج نشان داد مقدار o3 و h2o2 بیشترین تاثیر را برای کاهش cod (حداکثر تا حدود 75 درصد) داشته‌اند. همچنین هر سه متغیر بر افزایش کارایی فرایند پروکسون و حتی حذف کامل e. coli نقش به‌سزایی داشته‌اند. در تعیین شرایط بهینه، مقدار o3 معادلmg/min  146، مقدار h2o2 معادل  ml2 و مدت‌زمان ازن‌زنیmin  23 کمترین مقدار cod باقیمانده mg/l 73 و هم‌زمان بیشترین کارایی (حذف 75 درصدی e. coli) پیش‌بینی شد. نتایج نشان داد با توجه به برهم‌کنش o3 و h2o2، فرایند پروکسون ضعیف‌تر از فرایند ازن‌زنی تنها عمل کرده است.

optimization of the peroxone process for paper industry wastewater treatment using the box-behnken design method

it is more important to improve and complete the wastewater process in order to reuse and return it to the production line. in this study, the hydrogen peroxide/ozone process (peroxone) was investigated as a supplementary step in paper mill wastewater treatment to reduce the amount of chemical oxygen demand and remove e. coli. in this regard, using the box-behnken design method based on the response surface method to optimize and investigate the effect of three variables governing the ozonation process, including the amount of hydrogen peroxide consumed (ml), the amount of ozone input (mg/min) and ozonation time (min) were used. the results showed that the amount of ozone and hydrogen peroxide had the greatest effect for reducing cod (up to about 75%). also, all three variables have played a significant role in increasing the efficiency of the peroxone process and even completely eliminating e. coli. in determining the optimal conditions, the amount of ozone (146 mg/min), the amount of hydrogen peroxide (2ml) and the duration of ozonation (23 min), the lowest amount of residual cod (73 mg/l) and the highest efficiency (75% removal of e. coli) are predicted. the results showed that due to the interaction of ozone and hydrogen peroxide, the peroxone process performance was less efficient than the ozonation process alone.