حذف رنگ متيلن‌بلو از فاضلاب صنايع نساجي در فرايند ازن‌زني كاتاليزوري با كاتاليست نوظهور پاميس اصلاح‌شده با نيترات منيزيم

Removal of Methylene Blue Dye fromWastewater of Textile Industry in Catalytic Ozonation Process by Pumice Modified by Magnesium Nitrate

زمينه و هدف: رنگ‌هاي شيميايي مورداستفاده در فاضلاب نساجي، علاوه بر پيامدهاي زيست‌محيطي، داراي اثرات سرطان‌زايي و جهش‌زايي نيز مي‌باشند. متيلن‌بلو اثرات مضري بر موجودات زنده در مدت زمان كوتاه مواجهه دارد. هدف از اين مطالعه بهينه‌سازي حذف رنگ متيلن‌بلو با استفاده از فرايند ازن‌زني كاتاليزوري از فاضلاب صنايع نساجي با استفاده از پاميس اصلاح‌شده با نيترات منيزيم با بهره‌گيري از مدل آماري Taguchi بود. مواد و روش‌ها: اين مطالعه از نوع آزمايشگاهي بود كه در يك راكتور ازن‌زني ناپيوسته صورت گرفت. پاميس با الك استاندارد ASTM (American Society for Testing and Materials)با مش 70 دانه‌بندي گرديد و اصلاح آن با نيترات منيزيم صورت گرفت. تأثير 4 پارامتر شامل زمان واكنش، غلظت اوليه آلاينده، دوز جاذب و pH اوليه در 4 سطح مختلف به كمك طرح ماتريكس تركيبي L-16روش Taguchi مورد بررسي قرار گرفت. غلظت باقي‌مانده آلاينده با استفاده از اسپكتروفتومتر در طول موج 663 نانومتر قرائت گرديد. آناليز داده‌ها بر اساس آناليز واريانس يك‌طرفه و محاسبه ميزانS/N (signal -to-noise) انجام شد. يافته‌ها: طبق نتايج حاصل از آناليز داده‌ها، شرايط بهينه حذف رنگ متيلن‌بلو در زمان تماس 15 دقيقه، pH برابر 10، غلظت اوليه آلاينده 50 ميلي‌گرم بر ليتر و دوز كاتاليزور برابر 0/7گرم بر ليتر به دست آمد. در اين شرايط راندمان حذف رنگ 98% گزارش شد. بر اساس نتايج حاصل از ميزان S/N از بين عوامل مورد بررسي، بيشترين ميزان تأثير مربوط به زمان تماس با 51/8% و كمترين تأثير مربوط به pH با 3/8 درصد مشاركت بود. نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد كه فرايند ازن‌زني با پاميس اصلاح‌شده مي‌تواند به‌عنوان يك گزينه پيشنهادي در كاهش غلظت متيلن‌بلو از پساب فاضلاب نساجي مؤثر باشد.

Background and Objective: Chemical dyes used in the textile wastewater besides having harmful effect on the environment, have carcinogenic and mutagenic effects. Methylene blue has harmful effect on living organisms in short period of exposure. The goal of this study was optimization of the catalytic ozonation process by pumice modified by magnesium nitrate in removal of methylene blue dye based on Taguchi statistical model. Materials and Methods: In this experimental study ozonation process was in a batch ozonation reactor. The prepared pumice was crushed and pulverized by standard ASTM (American Society for Testing and Materials) sieves at range of 70 mesh, then modified by magnesium nitrate. Effective factors such as reaction time, initial dye concentration, adsorbent dose, and initial pH at 4 different levels were considered using an L-16 Taguchi method. Residual concentration of contaminants was read using a spectrophotometer at a wavelength of 663 nm. Analysis of data was performed using one- way variance and calculation of S/N (signal- to- noise) rate. Results: The results showed best conditions for removal dye were at contact time of 15 min, pH of 10, dye concentration of 50 mg/l,and adsorbent dosage of 0.7 g/L and efficiency of dye removal was 98%. Analysis of variance results indicated that the reaction time was the most important variable influencing the dye removal percentage with the contribution value of 51.8% and pH was the least important variable influencing the dye removal with the contribution value of 3.8% Conclusion: The results showed that ozonation process can be a selective method to reduce the concentration of pollutants in textile wastewater effluent.