• شماره ركورد
    34227
  • پديد آورنده

    محمد امين منصوري بابهوتك

  • عنوان
    بررسي استفاده از فرآيند تلفيقي اكسيداسيون پيشرفته با استفاده از تابش فرابنفش و كاويتاسيون هيدروديناميك در تصفيه پساب حاوي مترونيدازول
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي شيمي
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/07/27
  • استاد راهنما
    دكتر سروش برادران
  • استاد مشاور
    -
  • دانشكده
    مهندسي شيمي، نفت و گاز
  • چكيده
    مترونيدازول، به‌عنوان يكي از تركيبات نيتروايميدازولي، از آلاينده‌هاي نوپديد دارويي به‌شمار مي‌آيد كه به‌طور مكرر در پساب‌‌هاي شهري و صنعتي يافت مي‌شود. در اين پژوهش، اثر هم‌افزايي ناشي از تركيب فرآيند كاويتاسيون هيدروديناميك با ساير فرايندهاي اكسيداسيون پيشرفته، شامل تابش فرابنفش و اكسيدكننده‌هاي هيدروژن پراكسيد و پرسولفات، براي تجزيه‌ مترونيدازول بررسي شده است. در اثر فعال شدن هيدروژن پراكسيد و پرسولفات توسط تابش فرابنفش و كاويتاسيون هيدروديناميك، راديكال‌هاي هيدروكسيل و پرسولفات توليد مي‌شوند كه اين راديكال‌ها آغازگر فرآيندهاي اكسيداسيون هستند. همچنين تأثير تركيب محلول بر بازده فرايند مورد ارزيابي قرار گرفت. داده‌هاي حاصل با مدل سينتيكي مرتبه‌ اول برازش يافتند. در ابتدا، با استفاده از طراحي باكس–بنكن، اثر تابش فرابنفش (0 تا W 32) و غلظت هيدروژن پراكسيد و پرسولفات (0 تا mg.L-1 100) بررسي شد. پس از بهينه سازي با استفاده از روش سطح پاسخ، مقدار بهينه براي شدت تابش فرابنفش، غلظت هيدروژن پراكسيد و پرسولفات به ترتيب برابر با W 32، mg.L-1 45/73 و mg.L-1 16/70 به‌دست آمد. با استفاده از مقادير بهينه براي متغيرها، بازدهي فرآيند به %96/98 و ثابت سرعت مرتبه اول به 8/6×10-2 min-1 رسيد. ضريب هم‌افزايي بين كاويتاسيون هيدروديناميك و ساير فرايندهاي اكسيداسيون پيشرفته نيز برابر با 75/1 به‌دست آمد. نتايج نشان داد كه pH محلول تأثير چنداني بر بازدهي فرآيند ندارد. اگرچه در بيست دقيقه‌ ابتدايي فرآيند، ثابت سرعت مرتبه اول واكنش در محيط اسيدي به‌ترتيب %56/30 و %51/48 از محيط خنثي و بازي بيشتر بود. حضور اسيد هيوميك به‌عنوان نماينده‌ مواد آلي طبيعي و يون‌هاي كلريد، نيترات، بي‌كربنات و سولفيت به‌عنوان نمايندگان تركيبات معدني در محلول، منجر به كاهش بازدهي فرآيند شد. آزمايش‌هاي ربايندگي با استفاده از مواد رباينده‌ راديكالي نشان دادند كه سهم كلي راديكال‌هاي آزاد در فرايند بهينه شده برابر با %96/85 است. از اين مقدار، سهم راديكال‌هاي هيدروكسيل و سولفات به‌ترتيب برابر با %07/53 و %89/32 است. در مجموع، فرايند توسعه‌يافته توانست مترونيدازول موجود در پساب را به‌طور مؤثري تجزيه كند.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/10/01
  • عنوان به انگليسي
    Investigating the Utilization of Integrated Advanced Oxidation Process using Ultraviolet Radiation an‎d Hydrodynamic Cavitation in Wastewater Treatment containing Metronidazole
  • تاريخ بهره برداري
    10/19/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    محمدامين منصوري بابهوتك

  • چكيده به لاتين
    Metronidazole, a nitroimidazole, is an emerging pharmaceutical pollutant frequently detected in wastewater. This study investigated the synergistic effects of hydrodynamic cavitation (HC) combined with other advanced oxidation processes (AOPs), including UV radiation an‎d oxidants, to produce hydroxyl an‎d sulfate radicals generated from the activation of hydrogen peroxide (H2O2) an‎d persulfate for metronidazole degradation. The impact of mixed-media composition was also examined. The results were fitted to a first-order kinetic model. Initially, using a Box-Behnken design, the effects of UV radiation power (0-32 W), H₂O₂ an‎d PS concentration (0-100 mg.L-1) were investigated. A 98.96% degradation of metronidazole, with a rate constant of 0.086 min⁻¹, was achieved using the optimal values provided by RSM at UV radiation intensity of 32 W an‎d H2O2 an‎d PS concentrations of 73.45 mg.L-1 an‎d 70.16 mg/L, respectively. A synergistic coefficient of 1.75 was observed between HC an‎d other AOPs. The solution pH had little effect on the final degradation level; however, in the first 20 minutes under acidic conditions, the rate constant was 30.56% an‎d 48.51% higher than in neutral an‎d basic solutions, respectively. The presence of humic acid as a natural organic matter, along with chloride (〖Cl〗^-), nitrate (〖 NO〗_3^-), bicarbonate (〖 HCO〗_3^-), an‎d sulfite (〖SO〗_3^(2-)) as inorganic ions in the solution matrix, exhibited inhibitory behavior. Quenching experiments with scavengers showed a free radical contribution of 85.96%, with (_ ^)OH an‎d SO_4^(-) radicals contributing 53.07% an‎d 32.89%, respectively. Ultimately, the developed process effectively degraded metronidazole in contaminated water.
  • كليدواژه هاي فارسي
    كاويتاسيون هيدروديناميك , اكسيداسيون پيشرفته , مترونيدازول , هيدروژن پراكسيد , پرسولفات
  • كليدواژه هاي لاتين
    Hydrodynamic cavitation , Advanced oxidation processes , Metronidazole , Hydrogen peroxide , Persulfate
  • Author
    Mohammad Amin Mansoury-Babhoutk
  • SuperVisor
    Soroush Baradaran
    • لينک به اين مدرک
    https://dl.iust.ac.ir/dl/search/default.aspx?Term=34227&Field=0&DTC=6