بهينه سازي حذف آفت كش ديازينون از محيط هاي آبي توسط فرايند انعقاد الكتريكي با استفاده از روش سطح پاسخ

Optimization of Diazinon Removal from Aqueous Environments by Electrocoagulation Process Using Response Surface Methodology

سابقه و هدف: آفت كش ديازينون يكي از پر مصرف ترين سموم ارگانو فسفره بوده كه سازمان جهاني بهداشت اين آفت كش را در زمره سموم با درجه خطر متوسط در كلاس II طبقه بندي كرده است. مطالعه حاضر با هدف بهينه سازي فرآيند انعقاد الكتريكي در حذف آفت كش ديازينون از محيط هاي آبي به روش سطح پاسخ انجام پذيرفت. مواد و روش ها: بر مبناي يك مطالعه تجربي آزمايشگاهي به روش بهينه D، بررسي تاثير متغيرهاي مستقل شامل غلظت آفت كش ديازينون (100-10 ميلي گرم در ليتر)، ولتاژ اعمال شده (40-20 ولت)، زمان واكنش (60-10 دقيقه) و pH محلول (10-3) بر راندمان حذف ديازينون با تعداد 30 مرحله آزمايش انجام شد. بهينه سازي شرايط با استفاده از روش سطح پاسخ و تحليل مدل پيشنهادي به روش آناليز واريانس صورت پذيرفت. يافته ها: مدل پيشنهادي براي ميزان راندمان حذف ديازينون از نظر آماري در سطح اطمينان 95 درصد معني دار و ضعف برازش براي مدل پيشنهادي در سطح اطمينان 95 درصد بي معني بود (0/614=p). راندمان حذف ديازينون تابع تغييرات غلظت اوليه، ولتاژ اعمال شده و زمان واكنش بود. هم چنين راندمان حذف ديازينون در شرايط بهينه (mg/l 100 و ولتاژ 20 ولت) برابر با 84/6 درصد تعيين گرديد. استنتاج: فرايند انعقاد الكتريكي تحت شرايط آزمايشگاهي ذكر شده يك روش كارآمد براي حذف آفت كش ديازينون از محلول هاي آبي مي باشد. طراحي آزمايش به روش بهينه D مي تواند به نحو مطلوبي فرايند حذف را بهينه سازي نموده و با كاهش تعداد آزمايش ها بهترين شرايط حذف آلاينده را تامين نمايد.

Background and purpose: Diazinon is one of the most widely used organophosphate pesticides classified by the World Health Organization (WHO) as “moderately hazardous” Class II. This work aimed at optimizing the electrocoagulation process in removal of diazinon from aqueous environments using response surface methodology. Materials and methods: In an experimental-laboratory study using the D-optimal method, the effects of independent variables including initial concentration of diazinon (10-100 mg/l), applied voltage (20-40 V), reaction time (10-60 min) and pH (3-10) were investigated on removal of diazinon in 30 runs. Process optimization was done by response surface methodology. Analysis of proposed model was also performed using analysis of variance. Results: Diazinon removal in proposed model was statistically significant at 95% confidence level. The model had insignificant lack-of-fit at 95% confidence level (P=0.614). Diazinon removal efficiency was dependent on initial concentration of diazinon, applied voltage, and reaction time. The removal efficiency of diazinon was 84.6% at optimum condition (voltage= 20 V and diazinon concentration= 100 mg/L). Conclusion: Electrocoagulation process applying current experimental conditions was found to be efficient in removal of diazinon from aqueous solutions. Designing experiments by D-optimal method can optimize the removal of the process and prepare the best conditions for pollutant removal by reducing the number of experiments.