Research Paper Investigating Treatment of Malathion Wastewater in Catalytic Ozonation Process by Activated Carbon With Ammonium Chloride for Catalyst

Transcript

1 J ournal of Sabzevar U niversity of Medical Sciences October & November 16. Vol 23. Num 4 Research Paper Investigating Treatment of Malathion Wastewater in Catalytic Ozonation Process by Activated Carbon With Ammonium Chloride for Catalyst Gholamreza Moussavi 1, *Ahamd Allahabadi 2, Milad Ghanbary 3, Morteza Dab 3, Fahimeh Mircholi 4 1. Associate Professor, Department of Environmental Health Engineering, School of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran. 2. Assistant Professor, Department of Environmental Health, School of Public Health, Sabzevar University of Medical Sciences, Sabzevar, Iran. 3.BSc. and the Member of the student Research Committee, Department of Environmental Health, School of Public Health, Sabzevar University of Medical Sciences, Sabzevar, Iran. 4. Phd. Candidate, Department of Watershed, Faculty of Natural Resources and Marine Science, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran. Citation: Moussavi Gh, Allahabadi A, Ghanbary M, Dab M, Mircholi F. [Investigating Treatment of Malathion Wastewater in Catalytic Ozonation Process by Activated Carbon With Ammonium Chloride for Catalyst (Persian)]. Journal of Sabzevar University of Medical Sciences. 16; 23(4): :: Received: 5 May 16 Accepted: 23 Jul. 16 Keywords: Malathion, Catalytic ozonation, Activated carbon A B S T R A C T Backgrounds Malathion is a pesticide with the highest consumption in phosphoric pesticides. This pesticide has acute and chronic effects. Therefore, for the protection of the water and human health against the harmful effects of these compounds, they must be removed by appropriate treatment of wastewater and water resources. Among the treatment methods, the ozonation process has drawn more attention; one of the best options of ozonation process is the catalytic ozonation process (COP)with activated carbon. Methods & Materials In this study, at first the synthetic wastewater was prepared at the mentioned concentration with pure malathion. Then, removal malathion experiments in a cylindrical pilot with a total volume of 0 ml were performed by single ozonation and catalytic ozonation process with use of NH 4 Cl-induced activated carbon (NAC) obtained from of agricultural waste. Study variables included ph, contact time, the concentration of ozone, and the concentration of catalyst. In all conditions, the sole catalytic ozonation adsorption and catalystic synergistic effects were evaluated. Results The results showed that the removal efficiency of ozone in alkaline ph is higher. Also, in 0 ml samples containing 50 mg/l malathion and 0.1 g/l concentration of catalyst in carbon NAC, in the COP test for 50 minutes, the malathion removal performance was 62.9% in ozonation; 100% in catalytic ozonation, 22% in adsorbtion only, and 15.1% in the synergism effect. It showed the high removal efficiency of COP/NAC. Conclusion The results of this study showed that carbon NAC as a good catalyst can oxidation power of ozone to increase. * Corresponding Author: Ahamd Alahabadi, PhD Address: Department of Environmental Health, School of Public Health, Sabzevar University of Medical Sciences, Sabzevar, Iran. Tel: +98 (915) ahmad_health@yahoo.com 652

2 مهر و آبانبهار دوره دوره شماره 14 بررسی تصفیهپذیری فاضالب حاوی ماالتیون به روش ازنزنی کاتالیستی با کاتالیست کربن فعالشده با کلرید آمونیوم 4 غالمرضا موسوی 1 * احمد الهآبادی 2 میالد قنبری 3 مرتضی داب 3 فهیمه میرچولی 1- دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط دانشکده علوم پزشکی دانشگاه تربیت مدرس تهران ایران. 2- استادیار گروه بهداشت محیط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتیدرمانی سبزوار سبزوار ایران. 3- دانشجوی کارشناسی و عضو کمیته تحقیقات دانشجویی گروه بهداشت محیط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتیدرمانی سبزوار سبزوار ایران. 4- دانشجوی دکترا گروه آبخیزداری دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس تهران ایران. تاریخ دریافت: 16 اردیبهشت 1395 تاریخ پذیرش: 02 مرداد 1395 کلیدواژهها: ماالتیون ازن زنی کاتالیستی کربن فعال اهداف ماالتیون یکی از سمومی است که بیشترین مصرف را بین سموم فسفره دارد. این سم اثرات حاد و مزمنی دارد لذا به دليل حفظ بهداشت آب و حفاظت انسان در برابر عوارض بهداشتی ناشی از این ترکیبات باید به روش مناسب از فاضالبها و منابع آب حذف شود. بین روشهای تصفیه روش مبتنی بر ازن توجه بیشتری را به خود معطوف کرده است. بین روشهای ازن ازن زنی کاتالیستی با کربن فعال یکی از بهترین گزینههاست. مواد و روش ها در این پژوهش ابتدا فاضالب مصنوعی از ماالتیون خالص در غلظت مدنظر تهیه شد. سپس آزمایشهای حذف ماالتیون در یک پایلوت استوانهای به حجم 0 سیسی به روش ازن زنی تنها و ازن زنی کاتالیستی با استفاده از کربن فعالشده با کلرید آمونیوم )NAC( با پایه چوب حاصل از ضایعات باغی انجام گرفت. متغیرهای آزمایش شامل ph زمان تماس غلظت ازن و غلظت کاتالیست بود. در تمام شرایط ازن زنی کاتالیستی جذب تنها و اثر هم افزایی کاتالیست مشخص شد. یافته ها نتایج نشان داد عملکرد حذف ماالتیون توسط ازن در ph قلیایی بیشتر است. همچنین در حجم 0 سیسی نمونه حاوی 50 میلیگرم در لیتر ماالتیون و در غلظت کاتالیست 0/1 گرم در لیتر کربن NAC در آزمایش ازن زنی کاتالیستی در زمان 50 دقیقه عملکرد حذف ماالتیون در ازن زنی 62/9 درصد و در روش ازن زنی کاتالیستی 100 درصد و در جذب تنها 22 درصد و اثر همافزایی 15/1 درصد بود که نشاندهنده عملکرد باالی حذف در روش COP/NAC است. نتیجه گیری کربن NAC به عنوان کاتالیست مناسب میتواند قدرت اکسیداسیون ازن را افزایش دهد. مقدمه طي پنجاه سال گذشته سموم شيميايي جزء ضروري دنياي كشاورزي بودهاند. به دليل بيتوجهي كشاورزان در مصرف سموم و ريزشهاي جوي و آبیاری مصنوعی سموم كشاورزي وارد رودخانهها و آبهای زیر زمینی ميشوند ]1[. خطرات ناشي از تماس كوتاهمدت و درازمدت سموم شامل سرطانزايي بيماريهاي سيستم عصبي غدد درونریز سیستم تنفسي سیستم ایمنی موتاسیون و غیره است ]2-4[ که توجه متخصصان زیستمحیطی را به خود جلب کرده است. امروزه آلودگي محيط زيست مسئلهای جهاني است. سموم دفع آفات نباتي يكي از اصليترين آاليندههاي محیط زیست و ازجمله آب و خاک به حساب ميآيد ]5[. بر اساس گزارش داووس )05( درباره طبقهبندی کشورها در فرایند توسعه پایدار ایران بین 146 کشور بررسیشده در رتبه 132 قرار گرفته که عامل اصلی این رتبه مصرف بیرویه کودها و سموم کشاورزی است. مصرف سموم در ایران بهطور متوسط 12 میلیون کیلوگرم در سال است. بهطور متوسط در دنیا برای هر هکتار 0/8 کیلوگرم سم مصرف میشود که در ایران این میزان حدود 7 کیلوگرم است ]6[. یکی از سمومی که در کشاورزی بیشتر مصرف میشود سموم فسفره است. این سموم اثرات حاد ی دارد ولی در غلظتهای کم اثرات مزمنی مانند اختالل در تکلم ضعف حافظه و بیخوابی را * نویسنده مسئول: دکتر احمد الهآبادی نشانی: سبزوار دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتیدرمانی سبزوار دانشکده بهداشت گروه بهداشت محیط. تلفن: (915) پست الکترونیکی: ahmad_health@yahoo.com 653

3 4 شماره. 23 دوره آبان و مهر که است ماالتيون ارگانوفسفره سموم ازجمله ]7[. دارد همراه به ميآيد. شمار به جهان و ایران در آفات دفع سموم رايجترين از مزمن و حاد اثرات و است روز 80 آب در ماالتيون عمر نیمه ]8[. است رسیده اثبات به انسان برای آن با مواجهه منابع وارد خاکشویی اثر در فسفره سموم دیگر و ترکیب این در سم این افزایش سبب و میشود زیرزمینی و سطحی آبهای حفاظت و آب بهداشت حفظ دليل به لذا میگردد طبیعی آبهای روش به باید ترکیبات این از ناشی بهداشتی عوارض برابر در انسان شوند. حذف آب منابع و فاضالبها از ترکیبات این مناسب و مؤثر عملکرد با تصفیه مناسب روش یافتن سموم این حذف منظور به روشهای دادهاند نشان اخیر مطالعات است. ضروری اجرا قابل و باال به دارند کمتری کارایی سموم حذف برای متداول بیولوژیکی 9[. ]10 است درصد تا 10 حدود حذف میزان این که گونهای از باید و دارند کامل حذف به نیاز آب در نوپدید ترکیبات این این ]11[. شود استفاده آنها حذف برای تصفیه نوین روشهای تجزیه شیمیایی اکسیداسیون جذب روشهای شامل روشها یکی 12[. 13 ]14 است معکوس اسمز و فیلتر ممبران زیستی در نوپدید آالیندههای حذف برای نوین روشهای مؤثرترین از است. پیشرفته اکسیداسیون و جذب فرایندهای از استفاده آب فرعی محصوالت و هستند کاربردی و ساده جذب روشهای ]12[. هستند کمهزینه و ندارند سمی باالی فرج و خلل دلیل به فعال کربن سطحی جاذبهای بین را استفاده بیشترین باال بسیار جذب ظرفیت و مخصوص سطح فاضالبها و آلوده آبهای از آلی مواد آالیندههای حذف برای روش چند یا دو ترکیب شامل پیشرفته اکسیداسیون ]12[. دارد مزایای از است. فنتون معرفهای و فتوکاتالیست O 3 H 2 O 2 VU کامل تخریب کاری شرایط انتخاب صورت در روشها این ]13[. است دیگر فاز به آنها انتقال جای به آلی آالیندههای ترکیبات حذف برای ازن بر مبتنی فرایند اخیرا روشها این بین بررسیها است. کرده معطوف خود به را بیشتری توجه نوپدید فرايندهاي کل از 30 درصد حدود ازنزنی فرایند میدهد نشان خود به را نوپدید آالیندههای برای استفادهشده اكسيداسيون که است قوی اکسیدکنندهای ازن ]12[. است داده اختصاص تولید )OH ( هیدروکسیل رادیکالهای آب در خاص شرایط تحت اکسیداسیون قابلیت ازن به نسبت اکسیدانها این که میکند و طعم حذف به میتوان ازن مزایای دیگر از ]12[. دارند باالتری آب گندزدایی کم زمان در آلی مواد حذف در باال کارآیی آب بوی ]15[. کرد اشاره غیرسمی جانبی محصوالت تولید و نوپدید آالیندههای اکسیداسیون برای تنهایی به ازن از استفاده مولکولهای انتقال به نیاز سیستم این دارد. نیز معایبی آب در انحالل پایین عملکرد علت به که دارد مایع فاز به گازی فاز از ازن آب حجم واحد ازای به ازن مصرف میزان ]16[. دارد زیاد اتالف روش این از استفاده قیمت افزایش سبب این و است زیاد نسبتا سبب این و است آلی مواد دیگر تأثیر تحت ازن ]17[. میشود و ph تأثیر تحت شدیدا ازن ]17[. میشود آن مصرف افزایش ]18[. دارد مطلوبتری اثر باال phهای در و است حرارت درجه ]13[. است پایین سموم حذف برای تنهایی به آن حذف عملکرد ترکیبات حذف برای 1 تنها ازنزنی کاربرد معایب این علت به مزایای از استفاده برای دیگر عبارت به است. مواجه مشکل با آلی کاتالیزور از مذکور مشکالت برطرفکردن نیز و ازن منحصربهفرد جدید فرایندهای از یکی میشود. استفاده ازنزنی همراه به 2 کاتالیستی ازنزنی فرایند ازن بر مبتنی پیشرفته اکسیداسیون کاتالیزور عنوان به جامد ماده یک از استفاده با فرایند این در است. تولید سرعت درنتیجه و افزایش آبی محیط در ازن تجزیه سرعت هیدروکسیل رادیکال بهویژه قوی اکسیدکننده رادیکالهای ]19[. مییابد تشدید ازنزنی فرایند در کاتالیزور عنوان به مختلفی مواد تاکنون دلیل به فعال کربن از بین این در شدهاند. مطالعه کاتالیستی پرکاربردترین عنوان به باال جذب ظرفیت و ویژه سطح و تخلخل استفاده آلی مواد حذف برای کاتالیست و جاذب متداولترین و ازنزنی فرایند عملکرد میدهد نشان مطالعات ]12[. میشود است متأثر آالینده ترکیب نوع و کاتالیست خواص از کاتالیستی کربن و ازن همافزایی فرایند یک در فعال کربن از استفاده ][. اکسیداسیون سیستم کارایی افزایش برای مؤثری روش فعال برای تقویتکنندهای عنوان به فعال کربن زیرا است پیشرفته 12[. ]21 میکند عمل رادیکالی OH به ازن تبدیل احیای و تولید باالی هزینه فعال کربن مشکل مهمترین جاذب عنوان به آن از استفاده است شده سبب که است آن جذب قابلیت با فعال کربن تهیه برای ]21[. نباشد مقرونبهصرفه ازن با واکنش تشدید و مناسبتر سطحی مشخصات و باالتر فرایند عملکرد افزایش بر عالوه تا است نیاز بیشتری مطالعات یابد. کاهش نیز طرح هزینههای کاتالیستی ازنزنی موسوی است. شده انجام مشابهی مطالعات مشکل این رفع برای آمونیوم کلرید با فعالشده کربن پتانسیل پژوهشی در همکاران و رد آنتیبیوتیکها معدنیسازی و تجزیه در کاتالیست عنوان به را در همکاران و الهابادی احمد ]22[. کردند بررسی ازنزنی فرایند گندزدايي گيتهاي فاضالب تصفيهپذيري بررسی به پژوهشی فعال كربن از استفاده با كاتاليستي زني ازن فرايند با گمرگ رادیکالها تولید دریافتند و پرداختند كاتاليزور عنوان به توليدشده 1. SOP 2. COP 654

4 4 شماره. 23 دوره آبان و مهر کاتالیستی ازنزنی روش به ماالتیون حاوی فاضالب تصفیهپذیری بررسی ]23[. است یافته افزایش کربن توسط جذب قابلیت مقایسه و ارزیابی بررسی حاضر مطالعه هدف سم حذف برای آمونیوم کلرید با فعالشده کربن کاتالیزوری و تأیید بر عالوه تا است فسفره سموم از یکی عنوان به ماالتیون در NAC کربن با کاتالیستی ازنزنی روش اثر قبلی مطالعات مهم متغیرهای اثر مطالعه این در شود. مشخص نیز سموم حذف واکنش زمان فعال کربن د ز ازن د ز ph ازجمله عملکردی ازنزنی و ازنزنی جذب فرایند در ماالتیون تجزیه در سم غلظت است. شده بررسی جداگانه صورت به کاتالیستی روشها و مواد سیگما شرکت از آزمایشگاهی درجه با ماالتیون پژوهش این در آمده 1 شماره جدول در آن خواص مهمترین شد. خریداری خالص آبمقطر در نیاز مورد غلظتهای در ماالتیون سپس است. بودند. آزمایشگاهی درجه با نیز دیگر شیمیایی مواد شد. حل استفاده با و انار چوب ضایعات از آمونیوم کلرید با فعالشده کربن خواص و تهیه روش شد. تهیه NH 4 CL با شیمیایی فعالسازی از است] 21 [. شده بیان قبلی مطالعات در آن آزمایشگاهی سیستم طرح پایلوت شد. انجام شیشهای پایلوت یک در ازنزنی آزمایشهای 0 حجم و 3/5 سانتیمتر قطر سانتیمتر 21 ارتفاع با شیشهای برای سینترگالس یک با باال به رو جریان با مکعب سانتیمتر از سیسی 0 مرحله هر برای شد. ساخته ازن حبابهای پخش فرانسه آردا مدل ازنساز دستگاه با ازن شد. ریخته پایلوت در نمونه مرحله دو در آزمایشها شد. تزریق پایلوت به پمپ با و تولید شد. انجام 2 شماره جدول طبق کاتالیستی ازنزنی و تنها ازنزنی غلظت در سنتتیک فاضالب به ازنزنی تنها ازنزنی روش در و متفاوت ازن غلظت و متفاوت phهای در لیتر در میلیگرم 50 کربن کاتالیستی ازنزنی روش در گرفت. انجام مختلف زمانهای 2 شماره جدول مطابق PAC صورت به و ساییده هاون در فعال نمونههای ازنزنی از پس شد. اضافه نمونهها از یک هر به و توزین میکرون 0/45 سلولز استات صافی کاغذ با فعال کربن حاوی KNAU- مدل HPLC دستگاه با باقیمانده ماالتیون و شد صاف اندازهگیری UV دتکتور یک با C( 18 ستون با )5 4/5 250 ER ازنزنی زمان فعال کربن تأثیر ph مرحله این متغیرهای شد. فاضالب از آالینده حذف مقدار بود. کاتالیست غلظت و ازن غلظت حذف درصد با تنها ازنزنی و کاتالیستی ازنزنی از استفاده با شد. محاسبه 1 معادله کمک به ماالتیون 1. معادله یافتهها کربن خواص سم اولیه غلظت - سم ثانویه غلظت سم حذف =درصد سم اولیه غلظت پس حرارتی فعالسازی با و انار چوب ضایعات از NAC کربن قبلی تحقیقات در میشود. تهیه آمونیوم کلرید با آغشتهشدن از مخصوص سطح کربن این ]21[. است شده مشخص آن خواص قطر متوسط دارد. 0/633 حجم با مزوپور روزنههای 1028 باندهای آن FTIR اسپکترام است. 6/6 آن ph zpc و 2/46 روزنهها که دارد 1090cm 1- تا 14cm 1- موجهای عدد در قوی جذب و کربوکسیلیک گروههای کشش در اکسیژن عملکرد نشاندهنده گروههای حضور همچنین است. فعال کربن درسطح کربوکسیالت است. مشهود کربن سطح روی هیدروکسیل تنها ازنزنی در ph اثر بررسی 1 مرحله طبق تنها ازنزنی روش در ph اثر بررسی برای به دقیقه 30 ماند زمان و 10 تا 2 ph در 1 شماره جدول ماالتیون سم لیتر در میلیگرم 50 غلظت با نمونه سیسی 0 سپس شد. تزریق ازن لیتر در میلیگرم 1 اساس بر سیستم در ماالتیون. سم عمومی خواص 1. جدول C 10 H 19 O 6 PS 2 330/36 سانتیگراد درجه 7/8 تا 3/2 میلیبار ۱ در سانتیگراد درجه ۱۵۷ تا ۱۵۶ میشود تجزیه قلیایی و اسیدی محیطهای در و است پایدار مایع و خنثی محیطی در میشود حل لیتر در میلیگرم ۱۴۵ مولکولی فرمول مولکولی وزن ذوب نقطه جوش نقطه ثبات لیت حال 655

5 مهر و آبان دوره. 23 شماره 4 نمونهها برای تعیین مقدار ماالتیون باقیمانده تحلیل شدند که نتایج آن در تصویر شماره 1 مشهود است. طبق تصویر شماره 1 با افزایش ph میزان حذف ماالتیون افزایش مییابد بهطوریکه با افزایش ph از 2 به 10 عملکرد حذف نیز از 41/5 درصد به 55 درصد افزایش مییابد. بنابراین ph معادل 10 به عنوان ph انتخاب و آزمایشهای دیگر در این ph انجام شد. بررسی اثر زمان تماس در ازنزنی تنها و ازنزنی کاتالیستی یکی از عوامل مؤثر در واکنشهای شیمیایی زمان تماس است. به همین دلیل اثر زمان تماس در هر دو روش ازنزنی تنها و ازنزنی کاتالیستی در عملکرد حذف ماالتیون توسط ازن در ph حجم 0 سیسی نمونه حاوی 50 میلیگرم در لیتر ماالتیون در زمانهای 10 تا 50 دقیقه بررسی شد. در آزمایش ازنزنی کاتالیستی غلظت کاتالیست 0/1 گرم در لیتر کربن NAC به صورت پودر بود. نتایج در تصویر شماره 2 آمده است. طبق تصویر شماره 2 با افزایش زمان تماس در تمامی روشهای ازنزنی تنها ازنزنی کاتالیستی و جذب تنها میزان حذف سم افزایش مییابد ولی این میزان حذف با افزایش زمان تماس از 10 به 50 دقیقه در ازنزنی تنها از 31/6 درصد به 62/9 درصد در روش ازنزنی کاتالیستی از 54/3 درصد به 100 درصد و در جذب تنها از 11/8 درصد به 22 درصد افزایش مییابد. این نشاندهنده عملکرد حذف باالی روش COP/NAC است. با استفاده از معادله 2 معلوم شد که در فرایند COP/NAC کاتالیست کربن توانسته است 16/2 درصد از اثر همافزایی )سینرژیست( را طبق معادله 2 در زمان 30 دقیقه ایجاد کند که به عنوان زمان تماس در روش COP/NAC انتخاب شد. معادله 2. اثر همافزایی = حذف در فرایند ازنزنی کاتالیستی - )حذف در ازنزنی تنها + حذف در جذب تنها( بررسی اثر غلظت کاتالیست در روش COP/NAC و جذب تنها به منظور تعیین غلظت کربن به عنوان کاتالیست 0 سیسی از نمونه حاوی 50 میلیگرم در لیتر از ماالتیون با غلظتهای متغیر 0/02 تا 0/15 گرم در لیتر در ph معادل 10 و زمان 30 دقیقه با غلظت ازن 1 میلیگرم در دقیقه ازنزنی شد و سپس در همین شرایط بدون ازنزنی آزمایش جذب تنها نیز انجام شد. نتایج آن در تصویر شماره 3 آمده است. همانگونه که تصویر شماره 3 نشان میدهد با افزایش غلظت کاتالیست از 0/02 به 0/15 عملکرد حذف در روش ازنزنی کاتالیستی از 64 درصد به 100 درصد و در روش جذب تنها از 3/9 درصد به 26/7 درصد افزایش یافت. درحالیکه در ازنزنی تنها در همین شرایط فقط 55 درصد حذف مشاهده شد. اثر همافزایی نیز با توجه به معادله 2 با افزایش غلظت کربن از 0/02 به 0/1 گرم در لیتر از 3/8 درصد به 16/2 درصد افزایش یافت. با توجه به مقایسه عملکرد حذف در غلظتهای مختلف کاتالیست غلظت 0/1 گرم در لیتر کربن به عنوان غلظت انتخاب شد زیرا از این غلظت به بعد با توجه به افزایش غلظت کربن درصد حذف سم و اثر همافزایی افزایش زیادی ندارد و با افزایش غلظت کاتالیست از 0/1 به 0/15 گرم در لیتر فقط 9 درصد افزایش حذف و 2/1 درصد افزایش اثر همافزایی مشاهده شد. بررسی نتایج اثر غلظت ماالتیون و زمان تماس در روش ازنزنی تنها به منظور بررسی اثر غلظت ماالتیون در حذف آن با ازن 0 سیسی از نمونه در سه غلظت 10 و 50 و 100 میلیگرم در لیتر ماالتیون در زمانهای 10 تا 50 دقیقه و ph معادل 10 با 1 میلیگرم در دقیقه ازنزنی شد. نتایج حاصل در تصویر شماره 4 آمده است. همانگونه که در تصویر شماره 4 مشهود است با افزایش غلظت ماالتیون درصد حذف به شدت کاهش مییابد بهطوریکه در زمان تماس 10 دقیقه با افزایش غلظت ماالتیون جدول 2. مراحل و شرایط انجام آزمایشها در روش ازنزنی تنها و ازنزنی کاتالیستی. زمان min درجه حرارت C o ph مرحله نوع آزمایش غلظت ازن mg/min غلظت کربن g/l اثر ph در روش SOP 0 1 اثر زمان ازنزنی در روش SOP 2 0 0/6-1/6 اثر غلظت ازن در روش SOP اثر غلظت ماالتیون در روش SOP 4 0-0/2 1 اثر کربن فعال در روش COP 5 0/1 1 اثر زمان ازنزنی در روش COP 6 0/ اثر غلظت ماالتیون در روش COP 7 656

6 4 شماره. 23 دوره آبان و مهر کاتالیستی ازنزنی روش به ماالتیون حاوی فاضالب تصفیهپذیری بررسی 89 ترتیب به حذف درصد لیتر در میلیگرم و به 10 از هر در تماس زمان افزایش با شد. حاصل 21/8 درصد و 31/6 و 50 زمان در بهطوریکه یافت افزایش حذف عملکرد غلظت سه سم میلیگرم و و 10 غلظتهای در ترتیب به دقیقه شد. مشاهده حذف و 45 درصد 62 95/8 و تنها ازنزنی روش دو در ازن غلظت اثر بررسی نتایج کاتالیستی ازنزنی در ماالتیون حذف عملکرد در ازن غلظت اثر بررسی منظور به 10 ph در دقیقه در میلیگرم 2 و 1/6 1/2 1 0/8 غلظتهای به ماالتیون دقیقه در میلیگرم 50 حاوی نمونه سیسی 0 و ازنزنی روش در کاتالیست غلظت شد. ازنزنی دقیقه 30 مدت آمده 5 شماره تصویر در نتایج بود. لیتر در گرم 0/1 کاتالیستی افزایش با میدهد نشان 5 شماره تصویر که همانگونه است. میزان تنها ازنزنی در دقیقه در میلیگرم 2 به 0/8 از ازن غلظت این ولی مییابد افزایش 93 درصد به 36/4 از ماالتیون حذف است بیشتر بسیار کاتالیستی ازنزنی روش در حذف افزایش ازن 1/2 غلظت در و 82 درصد ازن 0/8 غلظت در بهطوریکه شد. حاصل ماالتیون حذف 100 درصد بحث این میتواند محلول ph افزایش با ماالتیون تجزیه افزایش افزایش سبب محلول ph افزایش که شود داده توضیح گونه آن نتیجه که میشود محلول در هیدروکسیل یونهای تولید خصوصا فعال رادیکالهای تولید و ازن تجزیه به سرعتبخشیدن به نسبت بیشتری اکسیداسیون توانایی که ]24[ است HO آالینده مولکولهای به ازن مولکول زیرا دارد ازن مولکولهای ]25[. دارد غیرانتخابی حمله در ph افزایش با را آالیندهها حذف افزایش نیز دیگر مطالعات در همکاران و 3 آالتون ارسالن میدهند. نشان ازنزنی فرایندهای 11 را به 3 از ph افزایش با COD حذف میزان افزایش مطالعهای چین در 08 سال در 4 کوایسا همچنین ]26[. کردند گزارش کرد تأیید را نتایج این نیز اکسیتتراسایکلین ازناسیون زمینه در از COD حذف میزان 11 به 3 از ph افزایش با که طوری به علت ذکرشده مطالعه دو هر یافت. افزایش 32 درصد به 22 درصد 3. Arslan-Alaton 4. Kuixiao فاضالب از ماالتیون حذف در تنها زنی ازن روش در ph اثر بررسی 1. تصویر سنتتیک. از ماالتیون حذف در تنها زنی ازن روش در تماس زمان اثر بررسی 2. تصویر سنتتیک. فاضالب فاضالب از ماالتیون سم حذف در کاتالیست غلظت اثر بررسی 3. تصویر سنتتیک. از ماالتیون حذف در تماس زمان و ماالتیون غلظت اثر بررسی 4. تصویر ازن. توسط سنتتیک فاضالب 657

7 4 شماره. 23 دوره آبان و مهر هیدروکسیل رادیکالهای تولید افزایش را حذف عملکرد افزایش ]27[. میدانند باال ph در محلول توسط ازن بیشتر جذب و واکنشهای سرعت زمان افزایش با تماس زمان اثر بررسی در افزایش حذف عملکرد و میشود بیشتر ماالتیون تجزیه شیمیایی تجزیه سبب کربن کاتالیستی ازنزنی پروسه در اما مییابد این میشود. فعال رادیکالهای به آن تبدیل و ازن مولکول بهتر رد آلی آالیندههای بیشتر معدنیسازی و تجزیه سبب رادیکالها جاذب یک فعال کربن عالوه به میشوند تنها ازنزنی با مقایسه این ]2[. است توجه قابل فرایند این در جذب سهم و است عالی حجم درنتیجه که یابد کاهش ماند زمان تا میشود سبب عمل این با تصفیه قیمت لذا مییابد. کاهش نیز ازن مصرف و راکتور ]28[. یافت خواهد کاهش روش کاتالیستی ازنزنی فرایندهای در ماالتیون تجزیه افزایش NAC کاتالیست غلظت افزایش با یکسان شرایط در انتخابشده بیشتر مقادیر در فعال دسترس در محلهای افزایش به میتواند و بیشتر کاتالیست با ازن فعلوانفعال و باشد مربوط کاتالیست افزایش با ازن ثابت د زهای در لذا شود. تولید HO بیشتری مقدار مییابد افزایش HO به آن تبدیل و ازن تجزیه فعال کربن غلظت میزان افزایش سبب این و مولکولی( ازن به HO نسبت افزایش ( میشود. تجزیه زیاد تعداد به مربوط میتواند نیز NAC باالی همافزایی اثر کم غلظت یک در که باشد NAC سطح در فعال سطحی عوامل دارد وجود راکتور به تزریقشده ازن برای واکنش محلهای NAC میشود. رادیکال تولید واکنشهای در زنجیرهای تکثیر سبب و حذف در مؤثر کاتالیست یک عنوان به میتواند NAC بنابراین شود. استفاده ازنزنی فرایند در آب از خطرناک آالیندههای در بهکاررفته ازن غلظت افزایش با ماالتیون تجزیه میزان افزایش مقدار به توجه )با ماالتیون به ازن نسبت افزایش با میتواند راکتور افزایش آن نتیجه شود. (توجیه درآزمایش ماالتیون غلظت ثابت است. واکنش سینتیک به سرعتبخشیدن و ازن جرم انتقال میزان مصرف میزان میکند بیان که را یافتهها این قبلی مطالعات روش از بیشتر کاتالیستی ازنزنی روش در ازنزنی راکتور در ازن تجزیه افزایش بنابراین ]29[. میکنند تأیید تنهاست ازنزنی تنها ازنزنی با مقایسه در کاتالیستی ازنزنی فرایند در ماالتیون میتواند اولیه غلظت در بهکاررفته ازن د زهای از یک هر در در راکتور در HO رادیکال به ازن تجزیه و مصرف افزایش به 13 سال در نیز همکاران و 5 لیو باشد. مربوط کاتالیست حضور ازنزنی فرایند در رنگ حاوی فاضالبهای از COD حذف به افزایش به منجر که کردهاند اشاره Fe-Cu اکسید با کاتالیستی میلیگرم 30 به 3/6 از ازن د ز افزایش با حذف 53 درصدی تا 34 ]30[. است شده دقیقه در غلظتهای کاتالیستی ازنزنی زمینه در پیشین پژوهشهای در گزارش آالیندهها از قبول قابل حذف برای کاتالیستها دیگر از بیشتری کاتالیست یک کم غلظت در NAC که میدهد نشان این است شده است. سمی ترکیبات کاتالیستی ازنزنی برای مؤثر و مناسب قدردانی و تشکر تحقیقات کمیته مصوب تحقیقاتی طرح حاصل مقاله این که است 1394 سال در سبزوار پزشکی علوم دانشگاه دانشجویی در سبزوار پزشکی علوم دانشگاه پژوهشی معاونت مالی حمایت با اجرا بهداشت دانشکده محیط بهداشت آزمایشگاههای مجموعه کمیته دانشگاه پژوهشی محترم معاونت از بدینوسیله است. شده آزمایشگاهی مجموعه محترم وکارشناس دانشجویی تحقیقات میشود. تشکر و تقدیر محیط بهداشت 5. Liu سنتتیک فاضالب از ماالتیون حذف عملکرد در ازن غلظت اثر بررسی 5. تصویر کاتالیستی. زنی ازن و تنها زنی ازن روش دو در 658

8 مهر و آبان دوره. 23 شماره 4 بررسی تصفیهپذیری فاضالب حاوی ماالتیون به روش ازنزنی کاتالیستی References [1] Haji Sharafi GhH, Shokouhfar A. [Replacement of sugarcane herbicides to reduce the use of chemical pesticides and optimum use of agricultural institutions in the Sugarcane fields of Khuzestan (Persian)]. Crop Physiology Journal. 10; 1(1): [2] Moussavi GhR, Hosseini H, Alahabadi A. The investigation of diazinon pesticide removal from contaminated water by adsorption onto NH 4 Cl-induced activated carbon. Chemical Engineering Journal. 13; 214: doi: /j.cej [3] Kamel F, Rowland AS, Park LP, Anger WK, Baird DD, Gladen BC, et al. Neurobehavioral performance and work experience in Florida farmworkers. Environmental Health Perspectives. 03; 111(14): doi: /ehp.6341 [4] Firestone JA, Smith-Weller T, Franklin G, Swanson P, Longstreth WT, Checkoway H. Pesticides and risk of Parkinson disease. Archives of Neurology. 05; 62(1):91. doi: /archneur [5] Alavanja MCR, Hoppin JA, Kamel F. Health effects of chronic pesticide exposure: Cancer and neurotoxicity. Annual Review of Public Health. 04; 25(1): doi: /annurev.publhealth [6] Banam CH. [Analysis of the latest report of the environmental situation of the world (Persian)]. Paper presented at: The first national Congress of Healthy and Sustainable Agriculture Production; 06 March 8. Tabriz, Iran. [7] The first national festival of healthy and sustainable agriculture production 8 06 Tabrez Iran [8] Shayeghi M., Shayeghi S. [Effects of malathion insecticides on the function of cholinesterase enzyme among the agricultural sprayers (Persian)]. Armagan Danesh; 03; 7(28): [9] Dehghani MH, Godini K, Nasseri S, Shayeghi M, Alimohamadi M. [The Effectiveness of Eliminating Malathion from Water (Persian)]. Journal of Babol University of Medical Sciences; 14(1):7-13. [10] Fadaei AM, Sadeghi M. [Efficacy study on advanced oxidation processes application for pesticides removal from water with emphasis on their cost aspects (Persian)]. Shahrekord University of Medical Sciences Journal. 13; 15(5): [11] Githinji LJM, Musey MK, Ankumah RO. Evaluation of the fate of ciprofloxacin and amoxicillin in domestic wastewater. Water, Air, & Soil Pollution. 10; 219(1-4): doi: /s [12] Rivera-Utrilla J, Sánchez-Polo M, Prados-Joya G, Ferro-García MA, Bautista-Toledo I. Removal of tinidazole from waters by using ozone and activated carbon in dynamic regime. Journal of Hazardous Materials. 10; 174(1-3): doi: /j.jhazmat [13] Klavarioti M, Mantzavinos D, Kassinos D. Removal of residual pharmaceuticals from aqueous systems by advanced oxidation processes. Environment International. 09; 35(2): doi: /j.envint [14] Kosutic K, Dolar D., Asperger D, Kunst B. Removal of antibiotics from a model wastewater by RO/NF membranes. Separation and Purification Technology, 07; 53(3): doi: /j. seppur [15] Kimura K, Hara H. Watanabe.Removal of pharmaceutical compounds by submerged Membrane Bioreactors (MBRs). Desalination. 05; 178(1-3): doi: /j.desal [16] Dantas, RF, Canterino M, Marotta R, Sans C, Esplugas S, Andreozzi R. Bezafibrate removal by means of ozonation: Primary intermediates, kinetics, and toxicity assessment. Water Research. 07; 41(12): doi: /j.watres [17] Britto JM, Carmo Ra. Processos avançados de oxidação de compostos fenólicos em efluentes industriais. Química Nova. 08; 31(1): doi: /s [18] Carballa M, Manterola G, Larrea L, Ternes T, Omil F, Lema JM. Influence of ozone pre-treatment on sludge anaerobic digestion: Removal of pharmaceutical and personal care products. Chemosphere. 07; 67(7): doi: /j.chemosphere [19] Irmak S, Erbatur O, Akgerman A. Degradation of 17β-estradiol and bisphenol A in aqueous medium by using ozone and ozone/ UV techniques. Journal of Hazardous Materials. 05; 126(1-3): doi: /j.jhazmat [] Pocostales J, Alvarez P, Beltrán F. Kinetic modeling of powdered activated carbon ozonation of sulfamethoxazole in water. Chemical Engineering Journal. 10; 164(1): doi: /j. cej [21] Sánchez-Polo M, Salhi E, Rivera-Utrilla J, von Gunten U. Combination of ozone with activated carbon as an alternative to conventional advanced oxidation processes. Ozone: Science & Engineering. 06; 28(4): doi: / [22] Moussavi G, Alahabadi A, Yaghmaeian K, Eskandari M. Preparation, characterization and adsorption potential of the NH 4 Clinduced activated carbon for the removal of amoxicillin antibiotic from water. Chemical Engineering Journal. 13; 217: doi: /j.cej [23] Moussavi G, Alahabadi A, Yaghmaeian K. Investigating the potential of carbon activated with NH 4 Cl for catalyzing the degradation and mineralization of antibiotics in ozonation process. Chemical Engineering Research & Design. 15; 97:91 9. doi: /j.cherd [24] Moussavi G, Alahabadi A, Jalili Darbandi Y. [The study of wastewater treatment at the disinfection customs gates by catalytic ozonation process using activated carbon as the catalyst (Persian)]. Journal of Research in Environmental Health. 15; 1(1):- 28. doi: /jreh [25] Faria PCC, Órfão JJM, Pereira MFR. Mineralisation of coloured aqueous solutions by ozonation in the presence of activated carbon. Water Research. 05; 39(8): doi: /j.watres [26] Arslan-Alaton I, Caglayan AE. Ozonation of procaine penicillin G formulation effluent part I: Process optimization and kinetics. Chemosphere. 05; 59(1):31 9. doi: /j.chemosphere [27] Arslan-Alaton I, Dogruel S. Pre-treatment of penicillin formulation effluent by advanced oxidation processes. Journal of Hazardous Materials. 04; 112(1-2): doi: /j.jhazmat [28] Li K, Yediler A, Yang M, Schulte-Hostede S, Wong MH. Ozonation of oxytetracycline and toxicological assessment of its oxidation by-products. Chemosphere. 08; 72(3): doi: /j. chemosphere [29] Moussavi G, Mahmoudi M. Degradation and biodegradability improvement of the reactive red 198 azo dye using catalytic ozo- 659

9 مهر و آبان دوره. 23 شماره 4 nation with MgO nanocrystals. Chemical Engineering Journal. 09; 152(1):1 7.doi: /j.cej [30] Rivera-Utrilla J, Sánchez-Polo M, Prados-Joya G, Ferro-García MA, Bautista-Toledo I. Removal of tinidazole from waters by using ozone and activated carbon in dynamic regime. Journal of Hazardous Materials. 10; 174(1-3): doi: /j.jhazmat [31] Liu X, Zhou Z, Jing G, Fang J. Catalytic ozonation of Acid Red B in aqueous solution over a Fe Cu O catalyst. Separation & Purification Technology. 13; 115: doi: /j.seppur

10 661 مهر و آبان دوره. 23 شماره 4