fa بهینه سازی فرایند UV/H2O2/TiO2 در تصفیه تکمیلی پساب بیمارستانی فاضلاب wastewater پژوهشي Research <div style="text-align: justify;"><strong><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">زمینه</span></span></span></strong> <strong><span dir="RTL"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">و</span></span></span></span> <span dir="RTL"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">هدف:</span></span></span></span></strong><span dir="RTL" style="letter-spacing:-.4pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> تصفیه </span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.4pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">پسا‌ب‌های بیمارستانی نقش مهمی در کاهش تخلیه ترکیبات آلی و دارویی</span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.4pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> به محیط دارد. امروزه فرایند‌های اکسیداسیون پیشرفته برای حذف ترکیبات آلی </span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.4pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">از</span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.4pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> پساب‌ها استفاده می‌شوند. در این مطالعه تصفیه مواد آلی باقیمانده در پساب </span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.4pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">واقعی تصفیه شده </span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.4pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">بیمارستانی با استفاده از فرایند</span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.4pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">UV/H₂O₂/TiO₂ </span></span></span>&nbsp;<span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">بررسی و </span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.4pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">شرایط بهینه تصفیه از نظر هزینه و راندمان</span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.4pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> با استفاده از روش‌های آماری تحلیل گردید.</span></span></span></span><br> <strong><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">روش بررسی</span></span></span></span></strong><strong><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">:</span></span></span></span></strong><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> مشخصات اولیه پساب</span></span></span></span> <span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">شامل </span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">COD</span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">، </span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">TOC</span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> و </span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">DOC</span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> تعیین و مقادیر متوسط آنها ثبت شد. از فرایند</span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> تلفیقی</span></span></span></span> <span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">UV/H₂O₂/TiO₂ </span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">&nbsp;به منظور تصفیه باقیمانده مواد آلی استفاده شد. تعداد آزمایش‌ها با استفاده از </span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">روش سطح پاسخ</span></span></span></span> <span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">(</span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">RSM</span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">) </span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">تعیین و ارتباط متغیرهای</span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">pH </span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">، زمان ماند، غلظت</span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">H₂O₂ </span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">&nbsp;و دی اکسید‌تیتانیم با کاهش </span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">TOC</span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">، </span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">DOC</span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">، </span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">COD</span></span></span> <span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">و هزینه </span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">تقریبی </span></span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">تصفیه با انجام آنالیز واریانس (</span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">ANOVA</span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">)</span></span></span></span> <span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">بررسی گردید.</span></span></span></span><br> <strong><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">یافته‌ها:</span></span></span></strong><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> در شرایط بهینه‌ حذف، مقادیر</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">pH </span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">،</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">H₂O₂ </span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">،</span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;"> TiO₂ </span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">و زمان پرتو‌دهی به ترتیب برابر با 7/2، </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">mg/L</span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> 50، </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">mg/L</span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> 100 و </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">min</span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> 19/65 تعیین گردید. بیشترین راندمان حذف ترکیبات آلی با کمترین هزینه، </span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">بر حسب </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">TOC</span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">، </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">DOC</span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> و </span></span></span><span dir="LTR"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">COD</span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> به ترتیب 63/9، 52/9 و 64/7 درصد تعیین شد. </span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">مقدار هزینه تقریبی تصفیه برابر با 0/71</span></span></span><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> دلار به ازای تصفیه هر لیتر پساب برآورد گردید. </span></span></span><br> <strong><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">نتیجه‌گیری:</span></span></span></span></strong><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;"> زمان پرتو‌دهی و غلظت </span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;">H₂O₂</span></span></span> <span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">بیشترین تاثیر را بر روی مقدار هزینه تصفیه دارند. با بهینه‌سازی فرایند به روش</span></span></span></span><span dir="LTR" style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-size:11.0pt;"> RSM </span></span></span><span style="letter-spacing:-.2pt;"><span style="color:windowtext;"><span style="font-family:b lotus;"><span style="font-size:12.0pt;">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.</span></span></span></span><br> &nbsp;<br> &nbsp;</div> <div style="text-align: justify;"><strong>Background and Objective</strong>: Treatment of hospital wastewaters has an important role in reducing the discharge of organics and pharmaceutical compounds into aquatic environments. Nowadays, advanced oxidation processes were extensively used for the removal of organic compounds from treated effluents. The study aimed to examine organic compounds removal from real treated effluent of a hospital treatment plant using a lab scale UV/H₂O₂/TiO₂ process by optimizing the process.<br> <strong>Materials and Methods</strong>: The effluent characteristics including COD, TOC and DOC were measured and recorded. A hybrid advanced oxidation process (UV/H₂O₂/TiO₂) was used for the removal of organic compounds. The experiments were designed using surface response methodology (RSM). The effects of the independent factors including pH, duration of UV irradiation, H₂O₂and TiO₂ concentrations on COD, TOC, DOC and the approximate cost of treatment were assessed by analysis of variance (ANOVA).<br> <strong>Results</strong>: The optimal condition was 7.2 for pH, 50 mg/L for H₂O₂, 100 mg/L for TiO₂ and 19.65 min for irradiation time. This condition provided the maximum removal percentage for organic compounds with a minimum cost<span dir="RTL">.</span> The removal efficiency for TOC, DOC and COD were 63.9, 52.9, and 64.7%, respectively. The treatment cost was approximated to be $ 0.71 per one liter of the effluent.<br> <strong>Conclusion</strong>: Irradiation and H₂O₂ concentration had the greatest impact on the cost of the treatment. UV/H₂O₂/TiO₂ process seems to be an expensive process for tertiary treatment of wastewater. However, further investigations are required to evaluate the cost effectiveness of the process for a full scale operation.<br> &nbsp;<br> &nbsp;</div> بهینه‌سازی فرایند, باقیمانده آلی پساب بیمارستانی, فرایند اکسیداسیون پیشرفته, روش سطح پاسخ Process optimization, Organic residue of hospital wastewater, Advance oxidation process, Response surface methodology 293 306 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-665-4&slc_lang=fa&sid=1 M Hadi مهدی هادی hadi_rfm@yahoo.com Yes Center for Water Quality Research (CWQR), Institute for Environmental Research (IER), Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran مرکز تحقیقات کیفیت آب، پژوهشکده محیط زیست، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران M Solaimany Aminabad مهری سلیمانی امین آباد mehri.solaimany@yahoo.com No Department of Environmental Health Engineering, Faculty of Health, Kurdistan University of Medical Sciences, Sanandaj, Iran گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی کردستان، سنندج، ایران M Amiri مهناز امیری amiri_mahz@yahoo.com No Department of Environmental Health Engineering, Faculty of Health, Kurdistan University of Medical Sciences, Sanandaj, Iran گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی کردستان، سنندج، ایران M Arjipour معصومه ارجی پور shadi_m_85@yahoo.com No Department of Environmental Health Engineering, Faculty of Health, Kurdistan University of Medical Sciences, Sanandaj, Iran گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی کردستان، سنندج، ایران