بررسي كارايي فرايند فتوكاتاليستي نانو ذرات اكسيد روي نشانده‌شده بر روي كربن فعال سنتتيك در حضور دي‌اكسيد‌سريم جهت حذف آنتي‌بيوتيك سفازولين از محلول‌هاي آبي

Abstract The Efficiency of Photocatalytic Process ZnO Nanoparticles Embedded on the Synthetic Activated Carbon in Presence of CeO2 for the Removal of Cefazolin Antibiotic from Aqueous Solutions

زمينه و هدف: آنتي­بيوتيك­ها جهت درمان بيماري­ يا بعنوان محرك رشد، مصرف مي­شوند. حضور تركيبات دارويي به شكل اصلي يا متابوليزه شده در محيط­هاي آبي، به دليل ايجاد مقاومت باكتريايي باعث افزايش نگراني شده است. روش هاي مختلفي جهت حذف آنتي بيوتيك ها مورد بررسي قرار گرفته است. در اين ميان فرايند هاي اكسيداسيون پيشرفته به دليل سهولت كاربرد، اقتصادي بودن و كارايي بالا امروزه توجه زيادي را به خود معطوف داشته اند. لذا هدف از اين مطالعه، بررسي نقش دي اكسيد سريم بر كارايي فرايند توام UV/AC+ZnOبه عنوان يك فرايند اكسيداسيون­ پيشرفته در حذف سفازولين از محلول هاي آبي مي­باشد. مواد و روش ها: اين مطالعه از نوع تجربي بوده كه در يك محفظه واكنش منقطع، به حجم مفيد يك ليتر انجام گرفت. در اين فرايند تاثير پارامترهاي pH اوليه محيط (3-9)، غلظت اوليه سفازولين (20-200 ميلي گرم در ليتر)، غلظت فتوكاتاليزر اصلاح شده (20-100 ميلي گرم در ليتر)، زمان واكنش (10-60 دقيقه) و دوز CeO2 (200-20 ميلي گرم در ليتر) مورد بررسي قرار گرفت. پايلوت مورد استفاده از يك لامپ كم فشار جيوه­اي با توان پرتو تابي 55 وات درون محفظه استيل بهره­مند بود. يافته ها: نتايج آزمايشات نشان داد كه بيشترين كارايي حذف آنتي بيوتيك سفازولين در فرايند UV/AC+ZnO، در شرايط بهينه 3= pH، زمان تماس 60 دقيقه، غلظت اوليه­ي محلول سفازولين برابر با 100 ميلي گرم بر ليتر و غلظت فتوكاتاليزرو اصلاح شده 1/0گرم بر ليتر، برابر با 96% مي باشد. كه با تغيير هر يك از پارامترهاي دخيل از حدود بهينه، كارايي فرايند تغيير پيدا نمود. همچنين نتايج نشان داد كه با افزايش غلظت CeO2 راندمان حذف آنتي بيوتيك مورد بررسي كاهش پيدا كرد بطوريكه با افزايش غلظت CeO2 از 20 به 200 ميلي گرم بر ليتر راندمان حذف انتي بيوتيك سفازولين از 91 به 76 درصد كاهش پيدا كرد. نتيجه­گيري: اين فرايند داراي كارايي مناسبي در حذف سفازولين مي­باشد و مي­توان از اين فرايند براي كاهش بار آلودگي فاضلاب بيمارستاني و صنايع توليد كننده قبل از ورود به واحدهاي تصفيه متداول يا همچنين قبل از تخليه نهايي پساب­هاي حاوي سفازولين استفاده نمود. اين فرايند بدليل عدم توليد مواد دفعي مانند لجن، فرايندي قابل توجه در راستاي تصفيه آلاينده­هاي آلي مقاوم و فرايند دوستدار محيط زيست مي­باشد.