Investigation of Hybrid Process of Fenton Oxidation and Adsorption in Phenol Removal from Water

Document Type : Original Article

Authors

1 کارشناس ارشد مهندسی محیط زیست-آب و فاضلاب،دانشگاه آزاد اسلامی،واحد تهران غرب

2 استاد دانشکده مهندسی بهداشت محیط،دانشگاه علوم پزشکی ایران

3 کارشناس ارشد مهندسی عمران محیط زیست-،دانشگاه محیط زیست کرج

Abstract

Phenol is one of the aromatic hydrocarbons with high toxicity and adverse health effects on living beings. It can be found in wastewater from industries such as chemical and petrochemical industries and oil refineries. The aim of this study is to evaluate the c hybrid process of Fenton oxidation and adsorption on removal of phenol from water. In this paper an experimental study in laboratory scale is implemented. Variables such as: concentration of Fe2+, H2O2, pH, activated carbon and time are tested in order to impact on the rate of removal of phenol in water. Finally, optimal conditions for the removal of phenol through the hybrid process of adsorption test and oxidation Fenton test is introduced. Results show that 95, 94 and 96 percent of Phenol is removed, respectively with initial concentration of 50,150 and 250 mg/L by combination of adsorption test and Fenton test, in pH = 3, Fe2+ = 10 mg/L, H2O2 = 150 mg/L, activated carbon = 2.5 g/L and time = 90 min. It can be concluded that hybrid process of adsorption and oxidation of Fenton can be used as a suitable method to reduce of Phenol from water.

Keywords


بذرافشان، ا.، حیدری نژاد، ف.، و کرد مصطفی پور، ف.، (1392)، "حذف فنل از محلول‌های آبی با استفاده از خاکستر پوسته پسته به‏عنوان یک جاذب ارزان قیمت"، مجله دانشگاه علوم پزشکی سبزوار، 20(2)، 141-153.
 
جمشیدی، ن.، ترابیان،ع. عظیمی،ع. نبی بیدهندی،غ. جعفرزاده،م.، (1388)، "اکسیداسیون فوتوشیمیایی پیشرفته برای حذف فنل از محیط‌های آبی"، مجله آب و فاضلاب، 4، 24-29.
دفتر حقوقی و امور مجلس، (1379)، "مجموعه قوانین و مقررات حفاظت محیط‏زیست"، انتشارات سازمان محیط زیست، جلد اول، فصل اول، بخش پنجم، تهران، ایران.
رخش خورشید، ع.، اکبری، ح.، بذرافشان، ا.، و حسین‏بر، م.، (1391)، "بررسی میزان حذف فنل با استفاده از خاکستر هسته خرما در محیط آبی"، مجله دانشگاه علوم پزشکی سبزوار، 20(2)، 33-38.
شیخ محمدی، ا.، منشوری، م.، یزدانبخش، ا.، و سردار، م.، (1392)، "بررسی کارایی فرآیند شبه فنتون در حذف 4- کلرو فنل از محیط‌های آبی"، مجله طلوع بهداشت، 12(1)، 67-77.
ملکوتیان، م.، و اسدی، م.،  (1390)، "کارایی فرآیند اکسیداسیون فنتون در حذف فنل از محلول‌های آبی"، مجله آب و فاضلاب، 22(3)، 46-52.
Abdelkreem, M., (2013), “Adsorption of Phenol from industrial wastewater using olive mill waste”, Higher Technological Institute, 10th of Ramadan City, Egypt.
Adriana, S., Ricardo, G., Manuel, I., Maldonado, R., Joan, M., and Peralta, H., (2014), “Optimization of the operating parameters using RSM for the Fenton oxidation process and adsorption on vegetal carbon of MO solutions”, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 20,848-857.
Hadjltaief, H.B., Da Costa, P., Beaunier, P., Gálvez, M.E., and Ben Zina, M., (2014), “Fe-clay-plate as a heterogeneous catalyst in photo-Fenton oxidation of phenol as probe molecule for water treatment”, Journal of Applied Clay Science, 91-92, 46-54.
Ferrarese, E., Andreottola, G., and Opera, I.A., (2007), “Remediation of PAH-contaminated sediments by chemical oxidation”, Hazardous Materials, 152, 128-139.
Habib, I., (2013), “Removal of Phenol from industrial wastewater using sawdust”, International Journal of Engineering and Science, 3, 25-31.
Maekawa, J., Mae, K., and Nakagawa, H., (2014), “Fenton–Cu 2 + system for Phenol mineralization”, Journal of Environmental Chemical Engineering, 2, 1275-1280.
Standard Methods, (1999),  Standard methods for the examination of water and wastewater, 20th Edition, American Public Health Association (APHA), the American Water Works Association (AWWA) and the Water Environment Federation (WEF).
Wang, L., Yao, Y., Zhang, Z., Sun, L., Lu, W., Chen, W., and Chen, H., (2014), “Activated carbon fibers as an excellent partner of Fenton catalyst for dyes decolonization by combination of adsorption and oxidation”, Chemical Engineering Journal, 251, 348-354.
Wen, S., Kuo, L., and Wu, N., (2009), “Fenton degradation of 4-chlorophenol contaminated water promoted by solar irradiation”, Solar Energy, 84, 59-65.
World Health Organization (WHO), (2003), “International standards for drinking water”, Geneva.