مروری بر کاربرد روش کاویتاسیون هیدرودینامیک در ترکیب با سایر فرایندهای اکسایش پیشرفته برای حذف رنگ

تاکنون روش های مختلف شیمیایی (اکسایش و تخریب الکتروشیمیایی)، بیولوژیکی (حذف با زیست‌تودۀ میکروبی و سامانه های بی هوازی) و فیزیکی (مانند جذب سطحی و مبادلۀ یونی) برای حذف رنگ‌ها به‌عنوان یکی از مهم ترین آلاینده های آب پیشنهاد شده‌ که در این مطالعه روش کاویتاسیون هیدرودینامیک (ایجاد حباب در یک مایع) به‌عنوان روشی نوین انتخاب شده‌است. از ویژگی‌های بارز این روش می توان به بی‌نیازی از استفادۀ مواد شیمیایی، مصرف انرژی کم و قابلیت ترکیب آسان با سایر روش های حذف رنگ اشاره کرد. بررسی پیشینۀ مطالعات پژوهشی درزمینۀ حذف رنگ با استفاده‌از ترکیب فرایند کاویتاسیون هیدرودینامیک با سایر فرایندهای اکسایش پیشرفته نشان داد که اغلب از اوریفیس و ونتوری برای تولید حباب در سامانه استفاده و در مدت زمان کمتر از حباب ساز، فشار ورودی، دمای عملیاتی، ph و خواص مایع مانند فشار بخار، گران‌روی و  2h و در شرایط بهینۀ عملیاتی بیش از 80% از رنگ حذف شده‌است. عواملی مانند شکل هندسی کشش سطحی بر فرایند تصفیه موثر هستند. نتایج کارهای پیشین بیانگر بازدهی بسیار مناسب این روش در ترکیب با سایر فرایندها و روش ها مانند فنتون، فتوکاتالیستی، ازن دهی، هوادهی و حضور انواع یون های فلزی و غیرفلزی در محیط واکنش است. هم‌چنین انعطاف پذیری در طراحی و ترکیب با سایر فرایندهای اکسایش پیشرفته بسته‌به هدف و نیاز محل کاربرد از دیگر برتری‌های اصلی و مهم برای جای‌گزینی این روش با روش های مرسوم امروزی در آیندۀ نزدیک است.

a review on the application of hydrodynamic cavitation method in combination with other advanced oxidation processes for dye removal

until now, various chemical treatments (oxidation and electrochemical destruction), biological treatments (microbial cultures and anaerobic bioremediation systems) and physical treatments (such as adsorption and ion exchange) have been proposed to remove dyes as one of the most important water pollutants. in this study, hydrodynamic cavitation (bubble formation in a liquid) was considered as a new method for dye removal. the important advantages of this method are no need to use chemicals, low energy consumption and the ability to combine with other advanced oxidation processes. a literature review on dye removal focusing on combination with other advanced oxidation processes indicated that orifice plates and venturi tubes are often used and less than 2 h (in optimum operating conditions) more than 80% of dye was removed. also, factors such as device geometry, inlet pressure, operating temperature, ph and liquid properties (like vapor pressure, viscosity and surface tension) are effective parameters in this process. the results of previous works imply excellent efficiency of this method in combination with other processes and methods such as fenton, photocatalytic, ozonation, aeration and presence of various metal and non-metallic ions in the reaction medium. also, flexibility in designing and combining with advanced oxidation processes, depend on the purpose, are another major and important advantages for replacing this method with conventional methods in the near future.