Scientific Journal of Kurdistan University of Medical Sciences

fa بهینه‌سازی کارایی فرآیند الکتروکواگولاسیون در حذف آنتی بیوتیک آموکسی سیلین و غلظت COD‌ ناشی از آن از محلول‌های آبی و فاضلاب بیمارستانی در شرایط بهینه: مطالعه موردی بیمارستان علیمرادیان نهاوند The Optimization of Electrocoagulation Process Efficiency in the Removal of Amoxicillin Antibiotic and COD from Aqueous Solutions and Hospital Wastewater under Optimal Conditions: A Case Study of Alimoradian Hospital, Nahavand مهندسی بهداشت محیط Environmental Health Engineering پژوهشي اصیل Original Research زمینه و هدف: آموکسیسیلین آنتی‌بیوتیکی است که در پزشکی و دامپزشکی برای درمان عفونت های باکتریایی استفاده میشود. هدف این مطالعه طراحی سل الکتروشیمیایی ویژه‌ای بود که بتوان واحد فرآیندی و واحدعملیاتی را با هم ادغام نمود تا امکان کاهش غلظت‌های COD و حذف آنتی بیوتیک از فاضلاب بیمارستان علیمرادیان نهاوند فراهم گردد. مواد و روش‌ها: این پژوهش تجربی در دو بخش انجام گرفت. در مرحله اول فاضلاب سنتتیک تهیه شد و تأثیر پارامترهای مختلف از جمله زمان ماند، غلظت اولیه آنتی بیوتیک، دانسیته جریان، نوع الکترود و pH بر کارایی روش مورد بررسی قرار گرفت. برای بهینه سازی پارامترهای راهبری از روش طرح مرکب مرکزی رویه پاسخ استفاده شد. در مرحله دوم، کارایی روش در حذف آنتیبیوتیک و کاهش COD از فاضلاب واقعی بیمارستان علیمرادیان نهاوند مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته‌ها: با استفاده از روش طرح مرکب مرکزی، شرایط بهینه با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی به صورت زیر تعیین شد: زمان واکنش 30 دقیقه،7/5 = pH ، دانسیته‌ی جریان (CD) 2/31 میلی آمپر بر سانتیمتر مربع و غلظت اولیه‌ی آموکسی سیلین 54/66 میلی گرم بر لیتر. کارایی حذف آزمایشگاهی آنتی بیوتیک آموکسی سیلین 90/56% بدست آمد. همچنین نتایج نشان داد که در شرایط بهینه، میزان حذف COD و TOC از فاضلاب سنتتیک به ترتیب 65/5 و 44/5 درصد و در پساب واقعی بیمارستان علیمرادیان نهاوند به ترتیب 47/7 و 38 درصد بدست آمد. نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد میزان حذف COD و TOC از فاضلاب سنتتیک بیشتر از پساب واقعی می‌باشد که دلیل این اختلاف راندمان، احتمالاً به خاطر وجود برخی از ترکیبات مقاوم در پساب واقعی می‌باشد. این مطالعه تجربی نشان داد فرآیند الکتروکواگولاسیون یکجا می‌تواند روش موثرتری در حذف آنتی بیوتیک آموکسی سیلین و غلظت COD ناشی از آن از محلول‌های آبی و فاضلاب بیمارستانی باشد.   Background and Aim: Amoxicillin antibiotic is one of the antibiotics which is used in medicine and veterinary medicine to treat bacterial infectious diseases. In this study, a special electrochemical cell design was used as it could integrate the process units and the operation units to reduce COD and amoxicillin antibiotic residues from the wastewater of Alimoradian Hospital. Also, to optimize the operational parameters, the central composite design of response surface methodology (RSM) was used. Materials and Methods: This experimental study was conducted in two parts. In the first stage, synthetic wastewater was prepared from Amoxicillin antibiotics to investigate the effect of various parameters such as reaction time, initial antibiotic concentration, current density, and pH on the efficiency of the method. In the second stage, the efficiency of the method in removing the antibiotic and reducing COD from the actual wastewater of Alimoradian hospital was evaluated. Results: Using the RSM, the optimal conditions of the laboratory findings were determined as follows: reaction time = 30 min, pH = 7.5, current density = 2.31 mA/cm2, and initial concentration of amoxicillin = 54.66 mg/L. Under these conditions, the removal amount of amoxicillin was 90.56%. The results also showed that under optimal conditions, the removal rate of COD and TOC from synthetic wastewater is 65.5% and 44.5%, respectively, and in the effluent of Alimoradian hospital is 47.7% and 38%, respectively. The reason for this difference is probably due to the presence of some resistant compounds in the real wastewater. Conclusion: This experimental study showed that the combined electrocoagulation process can be a more effective method in removing the amoxicillin antibiotic and COD from aqueous solutions and hospital wastewater.   فرآیند الکتروشیمیایی, بهینه سازی, بیمارستان علیمرادیان, روش پاسخ سطح-طرح مرکب مرکزی (RSM-CCD) Electrocoagulation process, Optimization, Alimoradian hospital, RSM-CCD 135 155 http://sjku.muk.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-4065-2&slc_lang=fa&sid=1 Gholamreza Karim Mehrabankhahi غلامرضا کریم مهربانخواهی reza.3mehrabani@gmail.com 5400319475328460054210 5400319475328460054210 No MSc Student, Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health and Research Center for Health Sciences, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، گرایش بهره برداری و نگهداری از تأسیسات بهداشتی شهری، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران. Mostafa Leili مصطفی لیلی mostafa.leili@gmail.com 5400319475328460054211 5400319475328460054211 Yes Hamadan University of Medical Sciences استاد، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران Reza Shokooni رضا شکوهی reza.shokohi@umsha.ac.ir 5400319475328460054212 5400319475328460054212 No Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health and Research Center for Health Sciences, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran. استاد، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران. Alireza Rahmani علیرضا رحمانی rah1340@yahoo.com 5400319475328460054213 5400319475328460054213 No Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health and Research Center for Health Sciences, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran. استاد، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران. Ghasem Azarian قاسم آذریان gh_azarian@yahoo.com 5400319475328460054214 5400319475328460054214 No Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health and Research Center for Health Sciences, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran استادیار، معاونت تحقیقات و فناوری، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران. Nasrin Shirmohammadi Khorram نسرین شیرمحمدی خرم n.shirmohamadi.kh@gmail.com 5400319475328460054215 5400319475328460054215 No Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health and Research Center for Health Sciences, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran کارشناس ارشد، گروه آمار زیستی و اپیدمیولوژی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران. Mahmood Razavi محمود رضوی mrazavi@gmail.com 5400319475328460054216 5400319475328460054216 No Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health and Research Center for Health Sciences, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran کارشناس بهداشت محیط بیمارستان علیمرادیان نهاوند.