بررسي كارايي فرآيند فنتون در حذف تتراسايكلين از فاضلاب مصنوعي

Evaluation of Fenton Process Efficiency in Removal of Tetracycline from Synthetic Wastewater

سابقه و هدف:در سالهاي اخير نگراني‌ها درباره حضور غلظت‌هاي بالاي آنتي‌بيوتيك‌ها در محيط‌زيست افزايش يافته است. تتراسايكلين يكي از آنتي‌بيوتيك‌هاي پرمصرف است كه به‌وفور در زمينه درمان انسان، كشاورزي و دامپزشكي استفاده مي‌شود. ازاين‌رو، در مطالعه حاضر كارايي فرآيند اكسيداسيون پيشرفته فنتون در حذف تتراسايكلين از فاضلاب سنتتيك بررسي شد. مواد و روش‌ها:در اين مطالعه تأثيرمتغيرهاي غلظت اوليه (mg/L 80-40)، زمان واكنش (30-5 دقيقه) و نسبت‌هاي مولي [H2O2]/[Fe+2] (15-5) بر روي بازده فرآيند فنتون بررسي شد. غلظت تتراسايكلين با استفاده از دستگاه HPLC و قابليت تجزيه‌پذيري زيستي با انجام آزمايش COD تعيين گرديد. داده‌ها با كمك نرم‌افزارR و بر مبناي مدل طرح مركب مركزي (CCD) تجزيه و تحليل شدند.. يافته‌ها:طبق نتايج بهدستآمده، شرايط بهينه فرآيند فنتون براي حذف تتراسايكلين شامل: غلظت اوليه mg/L 57، نسبت مولي [H2O2]/[Fe+2] برابر با 11/27 و زمان تماس30 دقيقه بود كه موجب دستيابي به حذف 90/15 درصد از تتراسايكلين و6/74 درصد از COD در شرايط بهينه شد. استنتاج:فنتون يك فرآيند مؤثر در حذف تتراسايكلين از محيط‌هاي آبي است. همچنين، يك فرآيند ايمن با راهبري آسان مي‌باشد كه مواد مصرفي آن نيز ‌هزينه كمي دارد

Background and purpose: Recently, concerns regarding high concentrations of antibiotics in the environment have increased. Tetracycline is one of the most common antibiotics in human, agricultural, and veterinary treatments. This study aimed to evaluate the efficiency of Fenton oxidation process for tetracycline removal from synthetic wastewater. Materials and methods:In this study, we assessed the effect of changes in initial antibiotic concentration (40-80 mg/l), molar ratio of [H2O2]/[Fe+2] (5-15), and contact time (5-30 minutes) on the efficiency of Fenton process. Tetracycline concentration was determined using high-performance liquid chromatography (HPLC). In addition, biodegradability rate was evaluated through chemical oxygen demand (COD)tests. Data analysis was performed in R software based on central composite design model. Results:The optimal condition using Fenton process included initial concentration of 57 mg/l, molar ratio of [H2O2]/[Fe+2]= 11.27,and 30 min contact time which resulted in removal of 90.15% of tetracycline and 74.6% of COD. Conclusion:Fenton treatment, which is a safe, cost-effective, and easy process could be used as an effective method to remove tetracycline from aqueous environments.