9 نتیجه برای روش سطح پاسخ
سمانه قدرتی، سید غلامرضا موسوی،
دوره 7، شماره 2 - ( 7-1393 )
چکیده
زمینه و هدف: انعقاد الکتریکی (EC) به عنوان یک روش الکتروشیمیایی جهت غلبه بر مشکلات تکنولوژی‌های رنگ‌زدایی متعارف توسعه یافته و یک جایگزین مناسب برای تصفیه رنگ‌های نساجی است. هدف این مطالعه بهینه‌سازی فرایند EC برای رنگ‌زدایی و حذف COD از یک فاضلاب نساجی واقعی است. روش بررسی: در این تحقیق، مقیاس آزمایشگاهی راکتور انعقاد الکتریکی جهت تصفیه فاضلاب نساجی طراحی، ساخته و مورد مطالعه قرار گرفت. متغیرهای بهره‌برداری اصلی شامل شدت جریان، زمان ماند، pH اولیه و جنس الکترود به عنوان متغیرهای مستقل و رنگ و COD به عنوان متغیرهای وابسته در نظر گرفته شد. مراحل آزمایش با استفاده از متغیرهای انتخابی توسط نرم‌افزار 7/0 Design Expert طراحی شد و فرایند برای رنگ‌زدایی و حذف COD با استفاده از روش سطح پاسخ بهینه‌سازی گردید. یافته‌ها: شرایط بهینه بهره‌برداری در فرایند انعقاد الکتریکی جهت دستیابی به حداکثر رنگ‌زدایی و حذف COD شدت جریان A 0/97، pH اولیه 4/40 و زمان ماند min 48 و الکترود آهن بدست آمد. فاکتور مطلوبیت برای الکترود Fe، رنگ‌زدایی و حذف COD به ترتیب برابر 1، 0/763و 0/756 بود که با یافته‌های تجربی منطبق هستند. نتیجهگیری: نتایج تجربی نشان داد که فرایند انعقاد الکتریکی یک فرایند کارامد و امیدبخش برای رنگ‌زدایی و حذف COD جهت پسابهای نساجی است. تحت شرایط بهره‌برداری بهینه، مقادیر تجربی با مقادیر پیش‌بینی شده همبستگی خوبی داشت که نشان‌دهنده تناسب مدل و موفقیت RSM در بهینه‌سازی فرایند انعقاد الکتریکی در تصفیه فاضلاب نساجی با حداکثر حذف رنگ و COD تحت شرایط انتخاب شده جهت متغیرهای مستقل است.
حسین کمانی، آیت حسین پناهی، سید داود اشرفی، فردوس کرد مصطفی پور، نسترن السادات عمرانی گرگری،
دوره 10، شماره 3 - ( 9-1396 )
چکیده
زمینه و هدف: استفاده بی‌رویه از آنتی‌بیوتیک‌ها و تخلیه آنها به محیط زیست پیامدهای جدی و خطرناکی را به دنبال دارد. مزوپورهای متخلخل از جنس سیلیکا از جمله Mobile Composition Material (41MCM-) در سطح وسیعی برای جذب آلاینده‌ها از محیط‌های آبی استفاده شده است. هدف از این مطالعه سنتز مزوپورهای متخلخل 41-MCM و بررسی کارایی آن در حذف آنتیبیوتیک سفالکسین از محیط‌های آبی بوده است.
روش بررسی: مطالعه حاضر تجربی - آزمایشگاهی بوده که به صورت سیستم ناپیوسته انجام گرفت. مشخصات فیزیکی و ساختاری جاذب سنتز شده با تکنیک‌های BET، FT-IR و XRD مورد آنالیز قرار گرفت. در این مطالعه اثر متغیرهایی نظیر pH محلول (3، 7، 11)، دوز جاذب (200، 500، mg 800)، غلظت اولیه (50، 75، mg/L 100)، زمان تماس (30، 60، min 90) و دمای واکنش (20، 30، C0 40) در حذف آنتیبیوتیک سفالکسین تحت فرایند جذب سطحی توسط نانو جاذب‌های 41MCM- مورد مطالعه قرار گرفت. جهت دستیابی به شرایط بهینه آزمایش از روش آماری سطح - پاسخ استفاده شد و برای اندازهگیری غلظت باقیمانده آنتیبیوتیک سفالکسین از دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج حداکثر جذب (nm 258) استفاده شد.
یافته‌ها: آنالیز فیزیکی نشان داد که مزوپورهای 41-MCM سنتز شده دارای سطح ویژه برابر m2/g 1096/05 است نتایج نشان داد که pH (0/0001p=)، دوز جاذب (0/0001p=)، غلظت اولیه (0/0001p=)، زمان تماس (0/01p=)، اثر همزمان pH و غلظت اولیه (0/04p=) و pH2 (0/0002p=) اثر معنی‌داری را روی متغیر پاسخ داشتند و شرایط بهینه حذف سفالکسین در pH برابر 3، دوز جاذب mg 800، غلظت اولیه mg/L 50 و زمان تماس min 90 بدست آمد و در این شرایط راندمان حذف با ضریب مطلوبیت 1 برابر 80/11 درصد بود.
نتیجهگیری: براساس نتایج بدست آمده فرایند جذب سطحی توسط مزوپورهای 41-MCM راندمان نسبتا خوبی در حذف آنتیبیوتیک سفالکسین از محیط‌های آبی دارد.
نسیم رونیاسی، سید مسعود منوری، محمد علی عبدلی، محید بغدادی، عبدالرضا کرباسی،
دوره 11، شماره 2 - ( 6-1397 )
چکیده
زمینه و هدف: آلودگی آب با فلزات سنگین یک مشکل اساسی و در حال توسعه در جهان است. در این مطالعه حذف فلزات سنگین کادمیوم و سرب با استفاده از جاذب اکسید گرافن صورت گرفت.
روش بررسی: نانو صفحات اکسید گرافن به روش هامرز، سنتز گردید و ویژگی‌های آن با استفاده ازFTIR ، XRD و SEM بررسی شد. اﺛـﺮ ﻣﺘﻐﻴﺮﻫـﺎی ﻣﺴﺘﻘﻞ pH، زﻣﺎن ﺗﻤﺎس و ﻏﻠﻈﺖ اولیه محلول ﺑﺮ عملکرد حذف فلزات سنگین کادمیوم و سرب ﺑﺎ روش ﺳﻄﺢ ﭘﺎﺳﺦ ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎی ﻃﺮاﺣﻲ ﺑﺎﻛﺲ ﺑـﻨﻜﻦ (Box-Behnken) ﻣـﻮرد ارزﻳـﺎﺑﻲ ﻗـﺮار ﮔﺮﻓـﺖ. با به‌کارگیری مدل Quadratic میزان جذب برای فلز کادمیوم و سرب تقریبا 99 درصد به‌دست آمد. از آﻧـﺎﻟﻴﺰ وارﻳـﺎﻧﺲ ANOVA، ﺑﻪﻋﻨﻮان روش آﻣﺎری آﻧﺎﻟﻴﺰ ﭘﺎﺳﺦﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده شد.
یافته‌ها: تصاویرSEM ، متوسط اندازه صفحات اکسید گرافن را 1 تا µm 3 نشان داد. پس از بهینه سازی توسط روش سطح پاسخ حداکثر ظرفیت جاذب، ﺑﺮای ﺳﺮب مقدار mg/g 136 و ﺑﺮای کادمیوم مقدار mg/g 68 به‌دست آمد. بررسی اﻳﺰوﺗﺮم‌ها ﻧﺸﺎن داد، ﺟﺬب کادمیوم از ایزوﺗﺮم لانگمویر و ﺟﺬب سرب از ایزوﺗﺮم ﻓﺮوﻧﺪﻟﯿﭻ ﭘﯿﺮوی ﻣﯽﮐﻨﺪ.
نتیجهگیری: نتایج نشان داد که ﮔﺮاﻓﻦ اﮐﺴﺎید ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺧﻮﺑﯽ در ﺣﺬف دو آﻻینده کادمیوم و ﺳﺮب از محلولهای آﺑﯽ دارد. مهمترین عوامل تاثیرگذار بر جذب فلزات مورد مطالعه، pHمحلول و غلظت اولیه بود. بررسی نتایج و تحلیل RSM نشان داد که داده‌های حاصل از آزمایش با مدل پیش بینی شده مطابقت داشت.
مهدی هادی، مهری سلیمانی امین آباد، مهناز امیری، معصومه ارجی پور،
دوره 11، شماره 3 - ( 9-1397 )
چکیده
زمینه و هدف: تصفیه پسابهای بیمارستانی نقش مهمی در کاهش تخلیه ترکیبات آلی و دارویی به محیط دارد. امروزه فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته برای حذف ترکیبات آلی از پساب‌ها استفاده می‌شوند. 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 روش‌های 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 آزمایشها با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) تعیین و ارتباط متغیرهایpH ، زمان ماند، غلظتH2O2 و دی اکسید‌تیتانیم با کاهش TOC، DOC، COD و هزینه تقریبی تصفیه با انجام آنالیز واریانس (ANOVA) بررسی گردید.
یافته‌ها: در شرایط بهینه حذف، مقادیرpH ،H2O2 ، TiO2 و زمان پرتو‌دهی 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.
نتیجهگیری: زمان پرتو‌دهی و غلظت H2O2 بیشترین تاثیر را بر روی مقدار هزینه تصفیه دارند. با بهینه‌سازی 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 این‌رو انجام مطالعات بیشتر به منظور بررسی هزینه- اثربخشی فرایند در مقیاس واقعی توصیه می‌شود.
سودا فلاح جوکندان، مجتبی یگانه بادی، علی اسرافیلی، علی آذری، احسان احمدی، هاله ترهنده، مجید کرمانی،
دوره 12، شماره 2 - ( 6-1398 )
چکیده
زمینه و هدف: فعالیت صنایع مختلف موجب تولید طیف وسیعی از آلاینده‌ها و ترکیبات سمی می‌شود. از جمله این ترکیبات می‌توان به کاتکول اشاره کرد که یک ترکیب آلی حلقوی با سمیت بالا و مقاوم در برابر تجزیه است. بنابراین هدف از این مطالعه بررسی کارایی کربن فعال پودری مغناطیسی شده با نانو ذرات اکسید آهن در حذف کاتکول از محلولهای آبی به روش سطح پاسخ است.
روش بررسی: روش هم ترسیبی به منظور سنتز کربن فعال پودری مغناطیسی مورد استفاده قرار گرفت و خصوصیات آن با آنالیزهای SEM و XRD بررسی شد. سپس تاثیر پارامترهایی چون pH، زمان تماس، دوز جاذب، غلظت اولیه کاتکول، دما بر روی کارایی فرایند جذب براساس روش سطح پاسخ (باکس بانکن) مورد بررسی قرار گرفت. غلظت باقیمانده کاتکول با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا در طول موج nm 275 اندازهگیری شد.
یافته‌ها: نتایج حاصل نشان داد حداکثر کارایی فرایند جذب در غلظت mg/L 20، pHبرابر با 3، زمان تماس min 90 و در دمای ºC 25 و دوز جاذب g/L 1/5حاصل شد. بررسی ایزوترم و سینتیک نشان داد که داده‌های تجربی فرایند جذب کاتکول به ترتیب با مدل لانگمویر و شبه درجه دوم همبستگی دارد. مطالعه ترمودینامیک واکنش نیز بیانگر اگزوترمیک و خود بخودی فرایند است.
نتیجهگیری: نتایج نشان دادند که فرایند جذب با استفاده از کربن فعال پودری مغناطیسی شده با نانوذرات اکسید آهن در pH اسیدی راندمان بهتری دارد. در نتیجه فرایند مورد مطالعه به‌عنوان یک روش مؤثر، سریع و ارزان برای حذف کاتکول از محلولهای آبی پیشنهاد می‌شود که با توجه به زمان اندک واکنش، از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به‌صرفه است.
هانیه میربلوکی، مهرشاد حاجی بابایی،
دوره 14، شماره 2 - ( 6-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: آنتی بیوتیک ها از جمله آلاینده های سخت تجزیه پذیر و مقاوم در محیط زیست هستند که با توجه به خاصیت ضد زیستی آنها، حذف و یا کاهش مقدار ورود این آلاینده به محیط امری ضروری است و در این راستا، هدف اصلی از این تحقیق، بررسی کارایی فرایند فنتون و شبه فنتون جهت تصفیه فاضلاب حاوی آنتیبیوتیک اسپیرامایسین است.
روش بررسی: اثرات متغیرهای مستقل شامل pH، زمان تماس و مقدار غلظت اکسنده (H2O2) و کاتالیزور (Fe2+ و Fe3+) بر حذف شاخص COD با استفاده از دستگاه COD متر اندازهگیری شد و دامنه و تعداد آزمایشها با نرم افزار طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ (RSM) تعیین گردید.
یافته‌ها: شرایط بهینه آزمایش در روش فنتون با راندمان تصفیه 63/31 درصد، در pH برابر با 4، غلظت هیدروژن پراکسید برابر با mg/L 50، غلظت آهن (Fe2+) برابر با mg/L 75 و زمان تماسmin 5 حاصل شد و شرایط بهینه آزمایش در روش شبه فنتون با راندمان تصفیه 51/21 درصد، در pH برابر با 3، غلظت هیدروژن پراکسید برابر با mg/L 60، غلظت آهن (Fe3+) برابر با mg/L 137/50 و زمان تماس min 32/5 حاصل شد. براساس نتایج آنالیز واریانس ANOVA، مقدار f در روش فنتون، نشان دهنده معنی دار بودن مدل است.
نتیجهگیری: براساس نتایج، روش اکسیداسیون فنتون به‌عنوان روش بهینه جهت حذف COD از فاضلاب سنتزی حاوی آنتی بیوتیک اسپیرامایسین انتخاب شد که می تواند به عنوان روشی کارآمد در تصفیه فاضلاب های حاوی آنتی بیوتیک بکار گرفته شود.
محمد جواد ذوقی،
دوره 14، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
زمینه و هدف: بیشترین رنگ مصرفی در صنایع نساجی رنگ های گروه آزو هستند. مواد رنگی آزو دارای ترکیبات آروماتیک پیچیده، پایداری شیمیایی و زیست تخریب پذیر کم هستند. با توجه به این خواص تصفیه این نوع فاضلاب با روش های مرسوم، استانداردهای زیست محیطی را برآورده نخواهد کرد. فرایند اکسیداسیون پیشرفته بصورت گسترده برای تصفیه مواد آلی از فاضلاب استفاده شده است. در این مطالعه تصفیه رنگزای آزو واکنشی قرمز 195 با فرایند UV/H2O2 و همچنین پارامترهای تاثیرگذار بر این فرایند بررسی می شود.
روش بررسی: در این مطالعه، تصفیه رنگ در غلظت آب اکسیژنه، زمان ماند، دما و pH مختلف و در یک راکتور پیوسته دارای لامپ UV انجام شد. دامنه تغییر غلظت آب اکسیژنه، زمان ماند، دما و pH به‌ترتیب برابر 0 تا 2 درصد، 60 تا min 240، C° 25 تا C° 80 و 3 تا 10 در نظر گرفته شد و تاثیر آنها بر حذف رنگ و COD بوسیله طرح مرکب مرکزی و روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفت.
یافته ها: نتایج نشان داد مهمترین پارامترهای تاثیرگذار بر حذف رنگ و COD غلظت آب اکسیژنه و زمان ماند بود. افزایش زمان ماند و غلظت آب اکسیژنه در فاضلاب ورودی به‌ترتیب به min 200 و 1/2 درصد سبب افزایش محسوس راندمان فرایند حذف رنگ می شود. افزایش pH سبب افزایش درصد حذف رنگ شد. افزایش دما به C°50 سبب افزایش سرعت فرایند حذف رنگ و COD شد. درحالیکه افزایش دما به C°80 تاثیر منفی بر فرایند داشت. با توجه به نتایج روش سطح پاسخ، مقادیر بهینه پارامترها برای غلظت آب اکسیژنه، زمان ماند، دما و pH به‌ترتیب برابر 1/28درصد، min 240، C° 49 و 10 بود. در حالت بهینه حداکثر درصد حذف رنگ و COD به‌ترتیب برابر 98/63 و 87/52 درصد بود.
نتیجهگیری: با توجه به نتایج این مطالعه، توانایی فرایند UV/ H2O2 در تجزیه رنگ و COD ناشی رنگزای آزو واکنشی قرمز 195 اثبات شد. بطوری‌که تقریبا تمام رنگ ناشی از رنگزای آزو در min 209 و 87/52 درصد از COD ناشی از رنگزا در min 240 حذف شد.
محمدحسین فکری، سمانه سلیمانی، مریم رضوی مهر، فاطمه ساکی،
دوره 16، شماره 2 - ( 6-1402 )
چکیده
زمینه و هدف: با توجه به حضور آلاینده های صنعتی در منابع آبی، تصفیه فاضلاب ها، به ویژه پساب های رنگی یک امر ضروری است. هدف از این مطالعه تصفیه فاضلاب حاوی رنگ متیل اورانژ با استفاده از نانومزوپور SBA-16 است.
روش بررسی: در مطالعه حاضر، اثر پارامترهای مختلف (pH، غلظت متیل اورانژ، مقدار جاذب، دما و زمان تماس) در جذب متیل اورانژ توسط نانوکامپوزیت تهیه شده به کمک نرم افزار طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ (RSM) بررسی شد.
یافته ها: بیشترین مقدار حذف آلاینده توسط جاذب در شرایط بهینه 4/07=pH، دمای °C 50، زمان تماس min 35، غلظت اولیه جذب شونده ppm 10 و مقدار جاذب g 0/04 به دست آمد. همچنین یافته ها نشان داد که رفتار جذبی بیشترین مطابقت را با ایزوترم لانگمویر دارد و فرایند جذب از نوع گرمازا و در دماهای پایین خود به خودی است.
نتیجه گیری: در شرایط بهینه، 98/60درصد متیل اورانژ از محیط آبی توسط جاذب SBA-16 حذف گردید و حداکثر ظرفیت جاذب (qmax) برای حذف آلاینده متیل اورانژ mg/g 37/73 به دست آمد. با توجه به پتانسیل بالای نانومزوپور SBA-16 در حذف رنگدانه متیل اورانژ، میتواند گزینه مناسبی در حذف آلاینده های رنگی و تصفیه فاضلاب های کارخانجات نساجی محسوب شود.
محبوب صفاری،
دوره 16، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
زمینه و هدف: امروزه استفاده از بیوچار، به عنوان یک جاذب نوین و مناسب به منظور حذف آلاینده‌های غیرآلی از منابع آبی، رشد چشم‌گیری یافته است. مطالعه حاضر به منظور ارزیابی اثرات اصلاحات فیزیکی بیوچار در مقایسه با بیوچار غیر اصلاح شده، بر راندمان حذف نیکل در محلولهای آبی، متاثر از فاکتورهای موثر بر حذف نیکل، انجام گرفت.
روش بررسی: پس از تولید بیوچار میوه سرو (RB)، ذرات RB (<μm 164) با استفاده از دستگاه آسیاب سیاره‌ای به ابعاد بسیار کوچک (<μm 26) خرد شد (BMB) و پس از بررسی خصوصیات مختلف آنها توسط تکنیک‌های SLS، BET، FTIR و SEM؛ کاربرد RB و BMB در بهینه سازی حذف نیکل از محلولهای آبی با استفاده از روش سطح پاسخ (مدل باکس-بنکن)، مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: بر اساس نتایج، اصلاح فیزیکی بیوچار (BMB) سبب کاهش 6/2 برابری اندازه ذرات، افزایش 4/9 برابری سطح ویژه، افزایش (حاوی اکسیژن) و کاهش (گروه‌های عامل آلیفاتیک و هیدروکسیل کششی) گروه‌های عامل ویژه و مورفولوژی سطح ریزدانه‌تر، در مقایسه با RB شد. کاربرد BMB در محلول آبی سبب افزایش 9/7 درصدی (به طور متوسط) از حذف نیکل، در مقایسه با نمونه RB شد. برازش داده‌های بدست آمده از حذف نیکل در مدل باکس-بنکن در هر دو جاذب، نشان از پیش بینی مناسب این مدل در بهینه سازی حذف نیکل از محلولهای آّبی دارد.
نتیجهگیری: با توجه به نتایج این پژوهش، اصلاح فیزیکی بیوچار، به عنوان یک روش ساده، ارزان و دوست دار محیط زیست، با توجه به افزایش راندمان حذف آلاینده نیکل، میتواند روشی مناسب در فعال سازی بیوچار‌ها معرفی شود که تحقیقات بیشتر بر اساس نوع بیوچار و آلاینده‌ها مختلف را طلب می‌کند.
