ارزیابی حذف رنگزای راکتیو سبز 19 توسط فرایند اکسیداسیون پیشرفته ازن/تابش فرابنفش

کمبود آب یک تهدید جهانی است و تصفیه پساب‌های صنعتی برای جلوگیری از پیامدهای نامطلوب محیط زیستی امری ضروری است. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، آلاینده‌های آلی را با تولید گونه‌های فعال اکسیژن بدون پسماندهای ثانویه تخریب می‌کنند. در این پژوهش، حذف ماده رنگزای راکتیو سبز 19 (RG19) از محیط آبی با استفاده از فرایند ازن‌زنی تحت تابش فرابنفش (O3/UV) بررسی شد. سامانه با جریان چرخشی مجهز به لامپ UV و مخزن ازن‌زنی برای تخریب ماده رنگزا به‌کار گرفته شد و غلظت RG19  توسط دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج جذب بیشینه 625 نانومتر اندازه‌گیری شد. مقایسه حذف RG19 توسط فرایندهای O3 و O3/UV نشان داد که فرایند ترکیبی (O3/UV) در شرایط عملیاتی مشابه کارایی رنگ‌زدایی بیشتری دارد. به‌علاوه، نتایج به‌دست آمده نشان داده که راندمان حذف با افزایش مقدار ازن و کاهش غلظت ماده رنگزا افزایش می‌یابد و فرایند رنگ‌زدایی به‌طور مؤثری در شرایط بازی به‌دلیل افزایش تولید رادیکال‌های هیدروکسیل انجام می‌شود. سینتیک شبه مرتبه اول برای حذف RG19 مشاهده شد. انرژی الکتریکی به ازای هر مرتبه (EEO) با استفاده از فرایند ترکیبی O3/UV در pH مطلوب کاهش یافت که نشان‌دهنده اثر هم‌افزایی مناسب فرایندهای فتولیز و ازن‌زنی است. در نهایت روش طراحی ترکیب مرکزی با موفقیت برای پیش‌بینی درصد کارایی حذف در pH برابر 10 برای متغیرهای مستقل شامل غلظت RG19 (6/379 تا 4/1220 میلی‌گرم در لیتر)، دبی جرمی ازن (5/2 تا 2/7 ‌گرم در ساعت) و زمان فرایند (8/4 تا 2/55 میلی‌گرم در لیتر) با عملکرد مناسب (99/0 = R2) و بهینه‌سازی فرایند به‌کار گرفته شد. رنگ‌زدایی از RG19، توسط فرایند O3/UV با موفقیت انجام گرفت. بعد از بررسی تأثیر پارامترهای عملیاتی بر درصد رنگ‌زدایی، مدل غیرخطی CCD برای پیش‌بینی درصد حذف توسعه یافت و یکی از شرایط بهینه برای تخریب کامل ماده رنگزا به‌صورت غلظت رنگ 524 میلی‌گرم در لیتر دبی جرمی ازن 7 گرم در ساعت و زمان فرایند 54 دقیقه در pH برابر 10 پیش‌بینی شد که به‌صورت آزمایشگاهی نیز به‌طور قابل قبولی تأیید شد. به‌دلیل اثر هم‌افزایی فتولیز و ازن‌زنی، انرژی الکتریکی مصرفی در pH بهینه کاهش می‌یابد.