مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

تصفیه آزمایشگاهی فاضلاب دارویی حاوی آنتی‌بیوتیک با استفاده از فرآیند اکسیداسیون پیشرفته فنتون

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی، رشت، ایران
2 دانشجوی دکتری شیمی تجزیه، کارشناس پژوهشی پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی، رشت، ایران
3 دکتری محیط زیست، عضو هیات علمی پژوهشکده محیط زیست جهاد دانشگاهی، رشت، ایران
4 کارشناسی شیمی کاربردی، داشگاه گیلان، رشت، ایران
10.22034/ijche.2025.534536.1535
چکیده
در صنایع دارویی و بیمارستان‌ها آنتی‌بیوتیک‌ها کاربرد زیاد دارند و فاضلاب این صنایع، دارای مقدار زیادی از این آلاینده‌ها هستند. در این پژوهش، بررسی میزان تصفیه‌پذیری فاضلاب دارویی ترکیبی از سه آنتی‌بیوتیک کلاریترومایسن، سفیکسیم و اکسی تتراسایکلین با استفاده از فرایند اکسیداسیون پیشرفته فنتون مطالعه شد. مقدار اکسیژن‌خواهی شیمیایی (COD) نمونه‌ی فاضلاب خام حدود mg/L 570 و اکسیژن‌خواهی بیولوژیکی (BOD) آن حدود mg/L 305 آنالیز شد. شاخص COD به‌عنوان پارامتر هدف انتخاب گردید. در فرایند فنتون پارامترهای تأثیرگذار مانند اثر pH اولیه، غلظت اکسیدکننده هیدروژن پراکسید (H2O2)، غلظت کاتالیزور Fe2+و زمان انجام واکنش در حذف COD آنتی‌بیوتیک‌ها، بررسی شد. سپس، شرایط بهینه برای هر کدام از پارامترها تعیین گردید. براساس نتایج، مقادیر بهینـه فاکتورهای عملیاتی فراینـد فنتون شامل غلظت اکسنده برابر با mg/L 250، کاتالیزور Fe2+ با غلظت mg/L500، pH برابر با 3 و زمان انجام واکنش 45 دقیقه بود و نسبت بهینه‌ی Fe2+/H2O2 برابر با 2 به‌دست آمد. در شرایط بهینه، مقدار حذف آلودگی COD فاضلاب دارای آنتی‌بیوتیک‌های موردنظر با فرایند اکسیداسیون پیشرفته فنتون، حدود 90 درصد با COD خروجی حدود mg/L 56 حاصل شد. نتایج بیانگر این نکته است که می‌توان با استفاده از فرایند تصفیه‌ی اکسیداسیون پیشرفته به روش فنتون، فاضلاب صنایع دارویی حاوی آنتی‌بیوتیک را تصفیه نموده و به مقادیر بار آلایندگی COD کمتر از استاندارد محیط زیستی جهت تخلیه فاضلاب تصفیه شده به آبهای سطحی دست یافت.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Laboratory-Scale Treatment of Pharmaceutical Wastewater Containing Antibiotics Using the Fenton Advanced Oxidation Process

نویسندگان English

Fariba Ostovar 1
Mohadese Tavakoli 2
niloofar Abedinzadeh 3
Sadra Yousefzadeh Lakhtaki 4
1 Academic Center for Education, Culture and Research (ACECR), Environmental Research Institute, Rasht, Iran
2 Ph.D. Student in Analytical Chemistry, Research Expert at Environmental Research Institute, Academic Center for Education, Culture and Research, Rasht, Iran
3 Ph.D. in Environmental Science, Faculty Member at Environmental Research Institute, Academic Center for Education, Culture and Research, Rasht, Iran
4 BSc, Department of Applied Chemistry, University of Guilan, Iran
چکیده English

Antibiotics are extensively used in pharmaceutical industries and hospitals, leading to the discharge of wastewater containing high levels of these pollutants. In this study, the treatability of pharmaceutical wastewater containing a mixture of three antibiotics clarithromycin, cefixime, and oxytetracycline was investigated using the Fenton advanced oxidation process. The raw wastewater had an initial chemical oxygen demand (COD) of approximately 570 mg/L and a biochemical oxygen demand (BOD) of about 305 mg/L. COD was selected as the target parameter for treatment efficiency assessment. Key operational parameters, including initial pH, hydrogen peroxide (H₂O₂) concentration, ferrous ion (Fe²⁺) dosage, and reaction time, were evaluated to determine their effects on COD removal. Optimization results showed that the best removal was achieved at pH 3, H₂O₂ concentration of 250 mg/L, Fe²⁺ concentration of 500 mg/L, and a reaction time of 45 minutes, with an optimal Fe²⁺/H₂O₂ ratio of 2. Under these conditions, approximately 90% of COD was removed, reducing the final COD to about 56 mg/L. These results indicate that the Fenton process is highly effective for treating antibiotic-contaminated pharmaceutical wastewater to meet environmental discharge standards.

کلیدواژه‌ها English

Pharmaceutical wastewater
Fenton process
Antibiotics
COD
Hydrogen peroxide

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 26 مهر 1404