J ournal of Sabzevar
U niversity of Medical Sciences February & March 2017. Vol 23. Num 6
* Corresponding Author: Hamza Ali Jamali, PhD
Address: Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Qazvin University of Medical Sciences, Qazvin, Iran. Tel: +98 (912) 3819051
E-mail: [email protected]
Research Paper
Application of Response Surface Methodology (RSM) to Optimize Coagulation–flocculation Process for Treatment of Metal Working Fluids Using Calcium Chloride and Ferric Sulfate
1. Assistant Professor, Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Hormozgan University of Medical Sciences, Bandar Abbas, Iran. 2. MSc. Student, Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Qazvin University of Medical Sciences, Qazvin, Iran.
3. Assistant Professor, Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Qazvin University of Medical Sciences, Qazvin, Iran.
Kavoos Dindarloo1, Ali Arezoumand2, *Hamza Ali Jamali3
Backgrounds The current study aimed at optimizing the coagulation-flocculation process to treat metal working fluids (MVF) by calcium chloride and ferric sulfate using response surface methodology (RSM).
Methods & Materials The removal efficiencies of chemical oxygen demand (COD), turbidity, and the amount of released oil via coagulation process using calcium chloride and ferric sulfate as coagulants were studied. Central Composite Design (CCD) and RSM were used to optimize the operating variables including coagulant dosage and pH. Quadratic models were developed for the 3 responses of COD, tur-bidity, and released oil from MWF.
Results The results of the current study indicated that the optimum conditions were calcium chloride dosage of 4 g/L at pH 3.5. The COD, turbidity removal efficiency, and oil releasing from MWF were 93%, 96.9%, and 31.8 mL, respectively and the level of desirability was 91.2%. Optimum condition for ferric sulfate was 6.5 g/L at pH 4.5. The COD, turbidity removal efficiency, and oil releasing from MWF were 62.1%, 93.6% and 13.7 mL, respectively and the level of desirability was 91%.
Conclusion Coagulation-flocculation process using calcium chloride, compared with conventional coagu-lants such as ferric sulfate, was very effective on pollutants removal. Calcium chloride usage was 35% less than common coagulant while removal efficiency was greater.
A B S T R A C T
Keywords:
Metal working fluid, Coagulation- floccu-lation, Calcium Chlo-ride, Ferric Sulfate, Response surface methodology
Received: 29 Aug. 2016 Accepted: 19 Dec. 2016
Use your device to scan
and read the article online Citation: Dindarloo K, Arezoumand A, Jamali HA. [Application of Response Surface Methodology (RSM) to Optimize
Coagulation–flocculation Process for Treatment of Metal Working Fluids Using Calcium Chloride and Ferric Sulfate (Per-sian)]. Journal of Sabzevar University of Medical Sciences. 2017; 23(6): 866-875. http://dx.doi.org/10.21859/sums-2306866
:
:لوئسم هدنسیون * یلامج یلع هزمح رتکد .طیحم تشادهب یسدنهم هورگ ،تشادهب هدکشناد ،نیوزق یکشزپ مولع هاگشناد ،نیوزق :یناشن +98 (912) 3819051 :نفلت [email protected] :یکینورتکلا تسپ شور هب یتعنص نوباص بآ هیفصت رد کیرف تافلوس و میسلکرورلک هلیسو هب یزاس هتخل و داقعنا دنیارف یزاس هنیهب روظنم هب ،رضاح هعلاطم فادها .دش ماجنا خساپ حطس ییایمیش مزلا نژیسکا فذح رد یزاس هتخل و داقعنا دنیارف هدزاب ،کیرف تافلوس و میسلکرورلک هدننکدقعنم ود زا هدافتسا اب اه شور و داوم هدام فرصم رادقم و pH لماش ،دنیارف زا یرادرب هرهب یاه صخاش یزاس هنیهب یارب .دش یسررب نغور ندشدازآ نازیم و ترودک و (COD) زا ،هدشدازآ نغور و ترودک و COD لماش ،خساپ ریغتم هس هبساحم یارب .تفرراک هب خساپ حطس شور و یزکرم بکرم حرط ،هدننکدقعنم .دش هدافتسا مود هجرد یوگلا اب 3/5 ربارب pH و رتیل رد مرگ 4 رادقم اب ربارب یزاس هتخل و داقعنا دنیارف رد میسلکرورلک زا هدافتسا رد هنیهب طیارش هک داد ناشن جیاتن اه هتفای .دوب دصرد91/2 اب ربارب ندوب بولطم نازیم و رتیل یلیم 31/8 و دصرد96/9 و 93 اب ربارب بیترت هب نغور ندشدازآ و ترودک و COD فذح نازیم بیترت هب نغور ندشدازآ و ترودک و COD فذح نازیم اب 4/5 ربارب pH و رتیل رد مرگ 6/5 تظلغ هنیهب طیارش رد ،کیرف تافلوس هنیمز رد .دش هدز نیمخت دصرد91 اب ربارب ندوب بولطم نازیم و رتیل یلیم13/7 و دصرد93/6 و 62/1 هدش یسررب یگدنیلاآ یاه صخاش فذح رد یبوخ فذح هدزاب ،یتعنص نوباص بآ هیفصت رد میسلکرورلک هدننکدقعنم زا هدافتسا یریگ هجیتن بتارم هب هدزاب ،اه هدنیلاآ فذح هدزاب هنیمز رد اما ؛دوب رتمک دصرد35 ًابیرقت هدننکدقعنم فرصم رادقم ،لوادتم هدننکدقعنم اب هسیاقمرد و تشاد .تشاد یرتهب :اه هژاودیلک ،یزاس هتخل و داقعنا ،نوباص بآ ،کیرف تافلوس ،میسلکرورلک خساپ حطس شور 1395 رویرهش 8 :تفایرد خیرات 1395 رذآ 29 :شریذپ خیرات .ناریا ،سابعردنب ،ناگزمره یکشزپ مولع هاگشناد ،تشادهب هدکشناد ،طیحم تشادهب یسدنهم هورگ ،رایداتسا -1 .ناریا ،نیوزق ،نیوزق یکشزپ مولع هاگشناد ،تشادهب هدکشناد ،طیحم تشادهب یسدنهم هورگ ،دشرا یسانشراک یوجشناد -2 .ناریا ،نیوزق ،نیوزق یکشزپ مولع هاگشناد ،تشادهب هدکشناد ،طیحم تشادهب یسدنهم هورگ ،رایداتسا -3
اب نوباص بآ هیفصت یارب یزاس هتخل و داقعنا دنیارف یزاس هنیهب رد خساپ حطس شور یریگراک هب
)نوباص بآ هیفصت رد خساپ حطس شور زا هدافتسا( میسلکرورلک و کیرف تافلوس زا هدافتسا
3یلامج یلع هزمح* ،2دنموزرآ یلع ،1ولرادنید سوواک همدقم یاهدنیارف رد یا هدرتسگ روط هب 1یتعنص یاه نوباص بآ .دوش یم هدافتسا ندرک ناور و ندرک کنخ یارب یراک نیشام رتیل 2×109 ناهج رد اه نآ هنلااس فرصم ،اهدروآرب ساسارب رادقم ربارب هد زا شیب دیاب اه نآ یدیلوت بلاضاف رادقم و تسا .]1[ دوش قیقر فرصم زا لبق دیاب هدام نیا اریز ؛دشاب فرصم هیاپ اب هورگ .1 :دوش یم میسقت یلصا هتسد ود هب اه نوباص بآ اب هورگ .2 ؛تسا هدش لیکشت لولحم یاه نغور زا هک نغور یاه نغور و کیتتنیس یاه نغور یاراد یاه هورگ هک بآ هیاپ ریخا هورگ ،رضاح لاحرد .]2[ دریگ یمربرد ار کیتتنیس همین .دراد یسدنهم یاهدنیارف رد ار دربراک نیرتشیب اه نوباص بآ1. Metal working fluids
اه نوباص بآ زا هورگ نیا باسپ رد دوجوم یاه بیکرت یگدیچیپ .]1[ تسا تسیز طیحم ناریدم یلصا لئاسم زا ،اه تنجرتد ،اه هدننک نویسلوما ،اه نغور یواح اه نوباص بآ یاهراشف رد هدننک تمواقم لماوع ،یگدروخ زا هدننک تعنامم داوم .تسا یبورکیمدض لماوع و کاکطصا هدنهد شهاک لماوع ،دایز هب ناوت یم اه باسپ نیا هیفصت یداهنشیپ یاه شور هلمجزا .]3، 4[ درک هراشا یکیژولویب و ییایمیش و یکیزیف یاه شور هدافتسا و ریخبت ،ییایمیش و یکیزیف هیفصت یاه دنیارف نیرت مهم رد .]5،6[ تسا نویسارتلیفارتلوا و نکش نویسلوما ییایمیشداوم زا .تسا هدش هدافتسا یفلتخم یاه هدننکدقعنم زا ییایمیش یاه شور جیار رایسب بلاضافو بآ هیفصت رد اه هدننکدقعنم زا هدافتسا هزورما نیا ناوارف ییاراک ،نآ لیلد هک تسا شیازفا هب ور داوم نیا دربراک و
6 هرامش . 23 هرود . 1395 دنفسا و نمهب یاه لولحم زا اه هدنیلاآ و اهزلف ،ترودک ،قلعم داوم فذح رد داوم .تسا یدعب لحارم رد هیفصت یارب شزادرپ و یزاس هدامآ و یبآ .]7[ دراد رارق سرتسدرد یتحار هب و نازرا رایسب داوم نیا نینچمه ناونع هب میسلکرورلک .تسا میسلکرورلک ،اه بیکرت نیا هلمجزا شهاک ار یکیتاتساورتکلا هعفاد یورین دناوت یم نکش نویسلوما ار نویسلوما یرادیاپان راک نیا .دهد شیازفا ار اتز لیسناتپ و یاهدیسکوردیه دناوت یم میسلکرورلک نیارب نوزفا .دنک یم تیوقت لماوع دادعت ،نغور یاه هرطق بذج اب و دنک زیلوردیه ار یدییولک ار نغور نویسلوما یاه هرطق حطس یور ینوینآ یحطس لاعف .دنک لیهست ار نویسلوما ندش هتسکش بیترت نیدب و دهد شهاک .دوش یم مهارف نآ یکیزیف یزاسادج ناکما و دازآ نغور هجیتنرد .]8،9[ داد دهاوخ شهاک ار نوباص بآ بلاضاف یلآ راب ،لمع نیا یاهریغتم قیقد باختنا هب ،شور نیا زا لصاح جیاتن تقد رد ،لومعم روط هب .دراد یگتسب pH و هدننکدقعنم هدام رادقم قیقحت جیاتن رب لقتسم ریغتم ریثأت یسررب یارب اه هاگشیامزآ کی رابره شور زا ،دنیارف رد رثؤم یاهریغتم یزاس هنیهب و هب ناوت یم یتّنس شور نیا بیاعم زا .دوش یم هدافتسا لماع یسررب ناکما ِدوبن و نآ دایز یاطخ ،ندوب هنیزهرپ ،ندوبریگ تقو حرط .]5،8،10[ درک هراشا دنیارف خساپ رب اهریغتم لباقتم راثآ خساپ حطس هداوناخ لوادتم یاه شور زا یکی ،یزکرم بکرم دور یم راک هب خساپ حطس یاه وگلا رد یا هدرتسگ روط هب هک تسا شیامزآ یاضف هعلاطم و یحارط یارب یدربراک و دیفم یشور و رد رتشیب ییاناوت نتشاد لیلد هب شور نیا .دوش یم بوسحم اه شیامزآ نیرتمک ماجنا اب اه نآ یزاس هنیهب و اه خساپ ینیب شیپ یاه شور رگید اب هسیاقمرد ،هنیزه و نامز رد ییوج هفرص و رظندم هک یروط هب ؛تسا دنمشزرا رایسب ،اه شیامزآ یحارط .]11،12[ تسا هتفرگ رارق ناققحم نوباص بآ ییایمیش هیفصت یاه شور زا کی چیه رد نونکات هدافتسا دنیارف یزاس هنیهب یارب خساپ حطس شور زا ،یتعنص و میسلکرورلک زا هدافتسا ،رضاح قیقحت زا فده .تسا هدشن جیاتن هسیاقم و یتعنص نوباص بآ هیفصت رد کیرف تافلوس اب دنیارف یزاس هنیهب و هدننکدقعنم ود نیا دربراک زا هدمآ تسد هب .دوب خساپ حطس شور یزکرم بکرم حرط یریگراک هب اه شور و داوم تشادهب هدکشناد رد 1393 لاس رد یهاگشیامزآ هعلاطم نیا دنیارف یزاس هنیهب روظنم هب .دش ماجنا نیوزق یکشزپ مولع هاگشناد کیرف تافلوس یاه هدننکدقعنم زا هدافتسا اب یزاس هتخل و داقعنا هدام ریداقم یارب 2یزکرم بکرم حرط زا ،میسلکرورلک و حطس شور و نییاپ و لااب صخشم دودح اب pH و هدننکدقعنم
2. Central composite design
رادقم و pH لماش لقتسم یاهریغتم .]12[ دش هدافتسا 3خساپ (خساپ) هتسباو یاه ریغتم و فلتخم حوطس رد هدننکدقعنم هدام .دوب نغور ندشدازآ رادقم و ترودک و COD فذح هدزاب لماش هنیهب طاقن سپس و ماجنا یزاسوگلا ،هدمآ تسد هب جیاتن هب هجوتاب .دش جارختسا اه هدننکدقعنم یارب .دوب 4کرِم لوصحم زا هعلاطم نیا رد هدش هدافتسا ییایمیشداوم اه نآ زا قیقحت رد و هیهت هدننکدقعنم ود نیا یاه لولحم ادتبا تخاس تستراج هاگتسد زا هدافتسا اب اه شیامزآ .دش هدافتسا شخرچ تعرس .دش ماجنا رتیل کی دیفم مجح هب یفورظ اب ناریا اب هقیقد رد رود یس و دون بیترت هب دنُک و عیرس رود رد اه هغیت یس زین ینیشن هت نامز .دوب هقیقد تسیب و کی بیترت هب دنام نامز ار هدشدازآ نغور ،روتناکد فیق سپس .دش هتفرگرظنرد هقیقد نینچمه .دوب عیام حطس رد روانش تروص هب هک درک یم یزاسادج ترودک و COD و یریگ هنومن ییور بآ للاز زا تپیپ کمک اب ساسارب COD نینچمه .]8،13،14[ دش یریگ هزادنا هدنام یقاب یاه شور باتک رد هدش هئارا همان هویش قبط یتشگرب ریطقت شور 16[ دش هتفرگ هزادنا بلاضافو بآ یاه شیامزآ یارب درادناتسا AN2100 جنس ترودک هاگتسد هلیسو هب زین ترودک .]15، زا هدافتسا اب اه هنومن pH نیارب نوزفا .دش یبایزرا HACH تکرش .دش میظنت یداع دوس و کیروفلوسدیسا لولحم متفه هخسن زا ،اه هداد لیلحت و اه شیامزآ یرامآ یحارط یارب ،قیقحت یحارط زا لبق .دش هدافتسا 5ترپسکا نیازید رازفا مرن فرصم ریداقم زا یدودحم هنماد یتامدقم یاه شیامزآ ماجنا اب هدننکدقعنم داوم رادقم .دمآ تسد هب pH و هدننکدقعنم هدام هب ندیسر دح ات اه نآ رادقم و دش عورش رتیل رد مرگ 0/1 زا همادا نغور ندشدازآ رادقم و ترودک و COD بسانم فذح هدزاب یعیسو هنماد ،pH زا یرثؤم هدودحم نتفای یارب نینچمه .تفای میسلکرورلک هدننکدقعنم یارب هجیتنرد .دش یسررب 12 ات 2 نیب 4/5 ات 7/5 و رتیل رد مرگ 2/5 ات 5/5 ریداقم کیرف تافلوس و 2/5 ات 5/5 و 2 ات 5 یاه هنماد رد بیترت هب pH و رتیل رد مرگ لیروتکاف یزکرم بکرم حرط ،لودج مسر اب سپس .دش باختنا یاه رارکت ناونع هب هفاضا شیامزآ راهچ هولاع هب 32 تروص هب لماک لودج .دمآ تسد هب شیامزآ ره جیاتن و دش ماجنا یزکرم هطقن و یعقاو حوطس تروص هب لقتسم یاهریغتم حوطس ،1 هرامش ریغتم ود هدش یراذگدک ریداقم .دهد یم ناشن ار هدش یراذگدک ،(یزکرم هطقن) 0 ،-0/5 ،(لقادح) -1 حطس جنپ رد لقتسم ریغتم هس یاه شیامزآ جیاتن .دش میظنت (رثکادح) +1 و +0/5 ترودک و COD فذح دصرد تروص هب ،هدش ماجنا (خساپ) هتسباو .تسا هدش هداد ناشن نغور ندشدازآ رادقم و
3. Response surface methodology 4. Merck
ینیب شیپ یارب نآ زا ناوت یم هک یرامآ ود هجرد هلداعم یوگلا .تسا 1 هلداعم تروص هب ،درک هدافتسا هنیهب طیارش
.1 هلداعم Y=β0+∑k
i=1βi.xi+∑ki=1βii.xi2+∑Kii≤j∑kjβij.xi.xj+..+e
،مود هجرد تباث j ،یطخ تباث i ،خساپ Y ریغتم ،هلداعم نیا رد رد هدش هنیهب و یسررب یاه روتکاف دادعت k ،نویسرگر تباث β .تسا یفداصت یاطخ e و اه شیامزآ (R2) نییعت بیرض اب یا هلمجدنچ یوگلا شزارب تیفیک رد ار یرامآ یراد ینعم زین (F-test) رشیف نومزآ و دش نایب یارب یبرجت یاه وگلا باختنا روظنم هب .درک لرتنک همانرب نامه و مود هجرد یا هلمجدنچ ،یطخ یاه هطبار ،خساپ ینیب شیپ نیا سپس و شزارب اه شیامزآ زا هدمآ تسد هب یاه هداد رب موس لماوع .دوش شنیزگ بسانم یوگلا ات دش یرامآ لیلحت اه وگلا نیا یارب .دش یبایزرا P کمک اب دصرد95 نانیمطا حطس رد وگلا هدام رادقم لماع ود راثآ هیاپ رب یدعُب هس رادومن ،اه هدننکدقعنم .دش مسر حطس جنپ رد pH و هدننکدقعنم اه هتفای ناشن ار اه نآ زا لصاح جیاتن و اه شیامزآ یحارط ،1 هرامش لودج هدمآ تسد هب یاه هداد رب فلتخم یاه وگلا ،جیاتن نیا ساسارب .دهد یم COD فذح هرابرد هک داد ناشن یرامآ لیلحت جیاتن .دش هداد شزارب یاه وگلا اب هسیاقمرد مود هبترم یوگلا ،نغور ندشدازآ و ترودک و .تشاد یرتشیب شزارب ،شنک مهرب و موس هجرد و یطخ دنمشزرا وگلا راد ینعم لماوع ،بوخ شزارب ندروآ تسد هب یارب ،هدش هئارا یزکرم بکرم حرط یارب هک مود هجرد هلداعم .تسا هدام رادقم زا یعبات ،تسا هدش باختنا 1 هرامش لودج رد ددع کی لماش هلداعم نیا .تسا (pHB) و (A) هدننکدقعنم ود و (AB) لباقتم رثا کی ،(B و A لماوع) لوا هجرد رثا ود ،تباث ،شزارب یسررب روظنم هب .(1 هلداعم) تسا (B2 و A2) مود هجرد رثا لیلحت نیلوا زا هدمآ تسد هب جیاتن .دش سنایراو لیلحت جیاتن راد ینعم یرامآ رظنزا هک دش حلاصا یلماوع فذح زا سپ سنایراو .تسا هدش هئارا 2 هرامش لودج رد سنایراو لیلحت جیاتن .دوبن هتسباو یاهریغتم هدش ینیب شیپ ریداقم ،1 هرامش ریوصت .اه نآ دربراک زا لصاح جیاتن و هتفرراک هب یاه هدننکدقعنم یارب هدش هعلاطم ریغتم ود یزکرم بکرم حرط .1 لودج هرامش شیامزآ قیقحت یحارط )% هدزاب( جیاتن قیقحت یحارط )% هدزاب( جیاتن کیرف تافلوس )A( )pH B) میسلکرورلک )A( )pH B) رد مرگ( تظلغ )دک( )رتیل رایعم )دک( فذح COD فذح ترودک نغور هدشدازآ )mL( مرگ( تظلغ )دک( )رتیل رد )دک( رایعم فذح COD فذح ترودک نغور هدشدازآ )mL( 1 6)0( 4)0( 65 97 14 4)0( 3/5)0( 90/5 94 30 2 6)0( 4)0( 56 95 13 4)0( 3/5)0( 89 94 27 3 6)0( 4)0( 61 97 12/5 4/75)+0/5( 3/5)0( 88 93 7 4 6)0( 4)0( 63 91 14 4)0( 4/25)+0/5( 90 96 30 5 4/5)-1( 2/5)0( 24/5 38 5/4 4)0( 2/75)-0/5( 94 96 28 6 6)0( 4)0( 67 97/1 15 4)0( 3/5)0( 96/1 100 36 7 7/5)+1( 2/5)0( 25 35 5/2 4)0( 3/5)0( 92/6 98 32 8 6)0( 4/75)0( 59 86 12/4 3/25)0/5( 3/5)0( 89 90 29 9 5/25)-0/5( 4)0( 49 81 11/4 5/5)+1( 5)+1( 67 80 13 10 6/75)+0/5( 4)0( 53 85/5 13/6 2/5)-1( 5)+1( 46/4 62 1 11 6)0( 3/25)0( 54 80 12/1 5/5)+1( 2)-1( 60/5 80 14 12 4/5)-1( 5/5)0( 19 30 4/5 4)0( 3/5)0( 91 94 31 13 7/5)+1( 5/5)0( 51/5 60 10/2 4)0( 3/5)0( 65/2 75 6
6 هرامش . 23 هرود . 1395 دنفسا و نمهب زا هدافتسا رد اه نآ یعقاو ریداقم لباقمرد ار هدش هعلاطم صیخشت یارب و دهد یم ناشن میسلکرورلک و کیرف تافلوس .دنک یم کمک ام هب وگلا یشخب تیاضر و کیرف تافلوس زا هدافتسا نامز رد خساپ حطس یاهرادومن یمامت .تسا هدش هئارا 2 هرامش ریوصت رد بیترت هب ،میسلکرورلک دراد یا هریاد یاه نازیم ینحنم اب نراقتم یلکش ًابیرقت اهرادومن .دراد تیاکح هنیهب هطقن هب ندیسر زا هک ثحب ینیب شیپ یارب مود هبترم یوگلا هک داد ناشن هعلاطم نیا یتعنص نوباص بآ باسپ هیفصت رد داقعنا دنیارف زا لصاح جیاتن هدش ینیب شیپ خساپ رییغت لک تبسن هک R2 بیرض .تسا بسانم زا یشان یاه عبرم عومجم تبسن هدنهد ناشن ،دهد یم هئارا ار وگلا کیدزن و R2 ندوب گرزب .تسا 7اه عبرم عومجم لک هب 6نویسرگر یرورض هتفای لیدعت R2 اب بولطم قفاوت و بولطم نآ ندوب کی هب شخب تیاضر قباطت هدننکدییأت R2 ندوب گرزب .]17[ تسا قیقحت نیا رد .تسا مود هبترم یوگلا رب اه شیامزآ یاه هداد Adj. بیرض و دوب 0/95 زا رت گرزب R2 بیرض دراوم یمامت رد اه هداد رب مود هبترم یوگلا نیاربانب ؛دوب 0/93 زا رت گرزب R2 اه هداد رییغت ،8شزارب فعض نومزآ بیرض .تشاد یبوخ شزارب یبوخ هب وگلا رگا .دنک یم فیصوت هدش شزارب یوگلا لوح ار
6. Sum of squares regression 7. Sum of squares total 8. Test lack of fit
.خساپ یاه صخاش سنایراو لیلحت جیاتن .2 لودج خساپ هدشدک لماوع تروص هب ییاهن هلداعم p PLOF R2 Adj.R2 A.P S.D C.V PRESS کیرف تافلوس COD 60/42+7/78 A+5/22 B+8/0 A*B-26/39 A2 0/0001 0/44 0/96 0/93 14/5 4/33 8/7 643 ترودک A+4/67 B+8/5 A*B-25/72 A2-26/74 B2 93/08+6/72 >0/0001 0/12 0/99 0/98 24 3/88 5/2 546 نغور 13/52+1/46 A+0/94 B+1/48 A*B-4/01 B2 >0/0001 0/81 0/97 0/95 16/5 0/82 7/5 23/9 میسلکرورلک COD 92/88+3/42 A-3/18 B+6/33 A*B-23/46 A2 >0/0001 0/425 0/98 0/97 24 2/8 3/44 515/8 ترودک 96/2+5/44 A-2/89 B+3/25 A*B-19/96 A2 >0/0001 0/79 0/97 0/95 21/1 2/41 2/71 331 نغور 31/51+4/2 A2-13/51 A2 >0/0001 0/4 0/96 0/93 15 2/84 12/1 1007 333 Actual Pr ed ic ted Predicted vs. Actual 62.00 71.50 81.00 90.50 100.00 62.00 71.50 81.00 90.50 100.00 22 Actual Pr edi ct ed Predicted vs. Actual 30.00 47.00 64.00 81.00 98.00 30.00 46.77 63.55 80.32 97.10 .فلا .ب .(ب) میسلکرورلک و (فلا) کیرف تافلوس یارب اه هدنیلاآ فذح هدش ینیب شیپ ریداقم لباقمرد یعقاو ریداقم رادومن .1 ریوصت
فعض نومزآ .]18[ تسا راد ینعم نومزآ نیا ،دشاب هدشن شزارب یاه خساپ یارب ،هتفای شزارب مود هبترم یوگلا هب طوبرم شزارب هدننکدییأت رما نیا .دوبن راد ینعم قیقحت نیا رد هدمآ تسد هب دوجو زا هک تسا هدش باختنا یوگلا رب اه هداد بوخ شزارب اه خساپ و لقتسم یاهریغتم نیب یراد ینعم یگتسب مه یوگلا ندشدازآ و ترودک و COD فذح رد نینچمه .دراد تیاکح .دوب راد ینعم یرامآ رظنزا مود هجرد یوگلا ،نوباص بآ زا نغور اب ار یحارط طاقن رد هدش ینیب شیپ ریداقم هنماد ،9تقد تیافک تیافک رتشیب ریداقم .دنک یم هسیاقم ینیب شیپ طسوتم یاطخ COD فذح نازیم ینیب شیپ رد وگلا رتشیب تردق رگنایب ،تقد 9. Adequate precision زا رت گرزب یاه تبسن .تسا نغور ندشدازآ نازیم و ترودک و ،هعلاطم نیا رد .]18،19[ تساه وگلا تیافک هدنهد ناشن ،راهچ هک دوب راهچ زا رتشیب تقد تیافک رادقم اه تلاح یمامت رد .تسا جیاتن ینیب شیپ رد وگلا رتشیب ناوت هدنهد ناشن یعقاو ریداقم لباقمرد هدش ینیب شیپ ریداقم ،1 هرامش ریوصت ناشن ار میسلکرورلک و کیرف تافلوس یارب هدش هعلاطم یاهریغتم و یعقاو یاه هداد نیب ،دوش یم هدهاشم هک هنوگ نامه .دهد یم عوضوم نیا .دراد دوجو یفاک قفاوت ،وگلا زا هدمآ تسد هب یاه هداد بیرض .دراد تیاکح اه هداد یارب یباختنا یوگلا ندوب بسانم زا رادقم طسوتم هب نیمخت درادناتسا یاطخ تبسن ،(C.V) رییغت وگلا یریذپرارکت تیلباق ناونع هب و تسا هدش ینیب شیپ خساپ 2.50 3.25 4.00 4.75 5.50 2.00 2.75 3.50 4.25 5.00 47 58.75 70.5 82.25 94 C O D R em ov al (% ) CaCl2 Dose (gr/L) B: pH 4.50 5.25 6.00 6.75 7.50 2.50 3.25 4.00 4.75 5.50 19 30.25 41.5 52.75 64 C O D R em ov al (% ) A: Fe2(SO4)3 Dose(gr/L) B: pH 2.50 3.25 4.00 4.75 5.50 2.00 2.75 3.50 4.25 5.00 62 71 80 89 98 T ur bi di ty rem ov al (% ) CaCl2 Dose (gr/L) B: pH 4.50 5.25 6.00 6.75 7.50 2.50 3.25 4.00 4.75 5.50 30 46 62 78 94 T ur bi di ty R em ov al (% ) A: Fe2(SO4)3 Dose(gr/L) B: pH 2.50 3.25 4.00 4.75 5.50 2.00 2.75 3.50 4.25 5.00 2 9.5 17 24.5 32 O il r eleas e( m l/L) CaCl2 Dose (gr/L) B: pH 4.50 5.25 6.00 6.75 7.50 2.50 3.25 4.00 4.75 5.50 4.2 6.6 9 11.4 13.8 O il r el eas e( m l/L) A: Fe2(SO4)3 Dose(gr/L) B: pH .میسلکرورلک و کیرف تافلوس هلیسو هب اه هدنیلاآ فذح خساپ حطس یاهرادومن .2 ریوصت
6 هرامش . 23 هرود . 1395 دنفسا و نمهب دوش یم هتفرگرظنرد ریذپرارکت ییوگلا ینامز .دوش یم فیرعت .]19،20[ دشاب دصرد10 زا رتمک ،نآ رییغت بیرض رادقم هک یوگلا زا ریغ هب ،2 هرامش لودج رد هدش هئارا ریداقم ساسارب بیرض ریداقم دراوم هیقب رد ،میسلکرورلک هلیسو هب نغور فذح .تسا دصرد10 زا رتمک اه وگلا رییغت و کیرف تافلوس هب طوبرم خساپ حطس یاهرادومن همه ًابیرقت ،تسا هدش هئارا 2 هرامش ریوصت رد هک میسلکرورلک نینچمه .دراد یا هریاد یاه نازیم ینحنم اب نراقتم یلکش هنیهب طیارش هک دراد حضاو جوا هطقن ،خساپ یاهرادومن یمامت داوم رادقم لماع ود هب و دهد یم ناشن ار خساپ نیرتشیب یارب هطبار اهرادومن .تسا هتسباو یحارط هیحان رد pH و هدننکدقعنم ریاود یاه خساپ یور ار pH و هدننکدقعنم هدام رادقم لباقتم رد هنیهب هطقن نیاربانب ؛تسا هدرک داجیا مه هب کیدزن زکرم مه هدش ماجنا یبوخ هب قیقحت یحارط و هتفرگ رارق یحارط هنماد جیاتن .تسا هنیهب هطقن ،زکرم مه یاه هریاد نیا یزکرم هطقن .تسا و 4/5 ربارب pH رد کیرف تافلوس یارب هنیهب هطقن هک داد ناشن طیارش رادقم ،میسلکرورلک هرابرد .دوب رتیل رد مرگ 6/5 رادقم زا ندشرود اب .تسا 3/5 ربارب pH و رتیل رد مرگ 4 اب ربارب هنیهب نغور ندشدازآ نازیم و COD و ترودک فذح هدزاب ،طاقن نیا و کیرف تافلوس هلیسو هب COD فذح هدزاب .تفای یم شهاک .دوب دصرد93 و 62/1 اب ربارب بیترت هب میسلکرورلک زا (رتیل رد مرگ 3) ناسکی فرصم اب ناراکمه و گناژ نوجیو ،یرمیلپ کیرف تافلوس ،کیرفرورلک ،میدسرورلک ،میسلکرورلک رد نکش نویسلوما ناونع هب دیارلک مینیمولآ یلپ و ورف تافلوس هدزاب اه هدننکدقعنم نیا هک دندرک هدهاشم ،نوباص بآ هیفصت .تشاد دصرد46 و 46 ،40، 49 ،58 ،85 بیترت هب COD فذح دصرد50 و 50 ،53 ،60 ،65 ،85 بیترت هب زین نغور یزاسدازآ هدزاب درکلمع هدنهد ناشن ،قیقحت نیا جیاتن اب یناوخمه نمض هک دوب .]20[ دوب رگید یاه هدننکدقعنم اب هسیاقمرد میسلکرورلک بوخ ترودک فذح رد کیرف تافلوس و میسلکرورلک درکلمع نینچمه و دصرد96/9 اب ربارب بیترت هب هنیهب طیارش رد نغور یزاسدازآ و طیارش نیا رد .دوب رتیل یلیم13/7 و دصرد93/6 و رتیل یلیم31/7 ،کیرف تافلوس و میسلکرورلک یارب وگلا ندوب بولطم نازیم هدزاب داد یم ناشن ینشور هب هک دوب دصرد90/9 و 91/2 بیترت هب رد میسلکرورلک رتهب جیاتن .تسا کیرف تافلوس زا رتهب میسلکرورلک یلصا لیلد ،نوباص بآ باسپ ییایمیش و یکیزیف یاه یگژیو دوبهب .تساه باسپ عون نیا هیفصت رد نآ زا هدافتسا هیصوت ندرک هفاضا اب هک داد ناشن ناراکمه و وزاپ نمراک قیقحت جیاتن ترودک و COD اب نوباص بآ باسپ هب میسلکرورلک رتیل رد لوم 0/05 یط NTU 570 و رازه5 و رتیل رد مرگ یلیم رازه67 بیترت هب هیلوا COD رادقم ،لأخ ریخبت و نویسارتلیفارتلوا لماش یلیمکت هیفصت .دیسر NTU 12 و رتیل رد مرگ یلیم 104 هب بیترت هب ترودک و یزاسرادیاپان رد میسلکرورلک مهم شقن هدنهد ناشن نازیم نیا فذح هدزاب ناراکمه و گنوت نک .]9[ تسا بآ رد نغور نویسلوما میسلکرورلک زا هدافتسا اب نیگنس قوف تفن هیفصت رد COD و نغور دصرد94/48 و 98/04 بیترت هب ار ینویتاک یاه تیلورتکلا یلپ و میسلکرورلک ریظن یب شقن هدنهد ناشن جیاتن نیا .]8[ دندرک شرازگ .تسا ینویسلوما ینغور یاه هدنیلاآ فذح نازیم دوبهب رد نییعت ،میتسه هجاوم هتسباو ریغتم نیدنچ اب هک ییاه شهوژپ رد یبولطمدحرد اه صخاش همه نامزمه روط هب هک هنیهب طیارش یاه نازیم ینحنم یکیفارگ ندادرارق مه یور اب ،دوش یم فذح زا یریداقم ،یکیفارگ یزاس هنیهب .تسا ریذپ ناکما ،خساپ حطس صخشم راد هیاس تروص هب ار لقتسم ریغتم یاضف رد اه خساپ .]9،21[ دنشاب هتشاد شزارب یزاس هنیهب یاهرایعم اب هک دنک یم فذح رد قیقد تبسن هب فذح هیحان هب ندیسر یارب یارب یباختنا یاه خساپ لقادح دودح ،هدش هعلاطم یاه هدنیلاآ ریداقم نیا .دش نییعت زاجم ریداقم لقادح ناونع هب صخاش ره رادقم و ترودک و COD فذح نازیم هنیمز رد میسلکرورلک یارب 4.50 5.25 6.00 6.75 7.50 2.50 3.25 4.00 4.75 5.50 Overlay Plot A: Fe2(SO4)3 Dose(gr/L) B: p H COD Removal: 60 Turbidity Removal: 90 Oil: 12 2.50 3.25 4.00 4.75 5.50 2.00 2.75 3.50 4.25 5.00 Overlay Plot CaCl2 Dose (gr/L) B: p H COD Removal: 90 Turbidity Removal: 90 Turbidity Removal: 90 oil: 25 .(ب) میسلکرورلک و (فلا) کیرف تافلوس یارب هنیهب هیحان هدش یراذگ مه یور رادومن .3 ریوصت .فلا .ب
رد و رتیل یلیم 25 و دصرد90 و 90 بیترت هب نغور ندشدازآ 12 و دصرد90 و 60 بیترت هب ریداقم نیا کیرف تافلوس هنیمز نیرتشیب هب کیدزن یبسن روط هب هک ریداقم نیا .دوب رتیل یلیم دور یم رامش هب اه هدنیلاآ نیا فذح رد ینتفای تسد یاهدرکلمع یارب ،تسا هدرک هدافتسا اه نآ زا اه هدننکدقعنم زا کیره و .دش هتفرگ راک هب قیقد تبسن هب فذح هیحان هب یبایتسد زا هدافتسا هنیهب طیارش ،3 هرامش ریوصت راد هیاس هیحان نیا هب هجوتاب .دهد یم ناشن ار میسلکرورلک و کیرف تافلوس رادقم و 4/5 ربارب pH ،کیرف تافلوس یارب هنیهب طیارش ریوصت مرگ 4 رادقم و 3/5 ربارب pH ،میسلکرورلک یارب و رتیل رد مرگ 6/5 ناوت یم ،میسلکرورلک رتمک فرصم رادقم اب نیاربانب .دوب رتیل رد یرتشیب نغور ندشدازآ نازیم و ترودک و COD فذح هدزاب هب شهاک نمض نینچمه .تفای تسد کیرف تافلوس اب هسیاقمرد ،میسلکرورلک زا هدافتسا نامز رد ییایمیشداوم فرصم رادقم .دبای یم شهاک زین یدیلوت نجل مجح شیامزآ ود ،وگلا هدش ینیب شیپ جیاتن ییامزآ یتسار یارب جیاتن اب و ماجنا هدننکدقعنم هدام ود ره هنیهب طیارش رد یفاضا ،میسلکرورلک هنیمز رد هک داد ناشن جیاتن .دش هسیاقم وگلا نغور ندشدازآ و ترودک و COD فذح یارب رایعم فارحنا نازیم کیرف تافلوس هنیمز رد .دوب ±1/63 و ±1/13 و ±1/12 بیترت هب ندشدازآ و ترودک و COD فذح یارب رایعم فارحنا نازیم زین جیاتن نیا .دوب ±0/69 و ±1/2 و ±1/35 بیترت هب نغور تسا یهاگشیامزآ یاه هداد اب وگلا بولطم یناوخمه هدنهد ناشن .دراد تیاکح اه هداد ینیب شیپ رد وگلا ندوب بولطم زا هک دنیارف هک دسر یم رظن هب ،هعلاطم نیا یاه هداد لیلحت هب هجوتاب لوادتم و هداس یاه شور زا هک یزاس هتخل و داقعنا ییایمیشوکیزیف تسا بسانم نوباص بآ یاه باسپ هیفصت یارب ،دیآ یم رامش هب هیفصت یاه هدننکدقعنم اب هسیاقمرد میسلکرورلک .دوش یم هیصوت نآ ماجنا و نیارب نوزفا .دراد هدش یسررب یاه هدنیلاآ فذح رد یرتشیب هدزاب ،لوادتم یارب یطیحم تسیز و یداصتقا رظنزا ،رتمک فرصم رادقم هب هجوتاب یاهدرادناتسا هب ندیسر یارب .تسا رت بولطم نوباص بآ باسپ هیفصت داقعنا دنیارف لاح نیااب ؛تسا مزلا یرتشیب هیفصت لحارم ،باسپ عفد هیفصت ای هیفصت شیپ ناونع هب ناوت یم ار میسلکرورلک یزاس هتخل و زین یزکرم بکرم حرط و خساپ حطس شور .تفرگرظنرد یلیمکت داقعنا دنیارف یزاس هنیهب و قیقحت یحارط یارب بولطم یشور ناونع هب .دوش یم داهنشیپ یزاس هتخل و ینادردق و رکشت تشادهب هدکشناد طیحم یمیش هاگشیامزآ ناسانشراک زا رکشت هنامیص یراکمه رطاخ هب نیوزق یکشزپ مولع هاگشناد .درادن یلام یماح شهوژپ نیا .مینک یم References
[1] Jagadevan S, Jayamurthy M, Dobson P, Thompson IP. A
novel hybrid nano zerovalent iron initiated oxidation – Biologi-cal degradation approach for remediation of reBiologi-calcitrant waste metalworking fluids. Water Research. 2012; 46(7):2395–404. doi: 10.1016/j.watres.2012.02.006
[2] Moscoso F, Deive FJ, Villar P, Pena R, Herrero L, Longo MA, et
al. Assessment of a process to degrade metal working fluids us-ing Pseudomonas stutzeri CECT 930 and indigenous microbial consortia. Chemosphere. 2012; 86(4):420–6. doi: 10.1016/j.chem-osphere.2011.10.012
[3] Gilbert Y, Veillette M, Duchaine C. Metalworking fluids
biodi-versity characterization. Journal of Applied Microbiology. 2010; 108(2):437–49. doi: 10.1111/j.1365-2672.2009.04433.x
[4] Lucas García JA, Grijalbo L, Ramos B, Fernández-Piñas F,
Rodea-Palomares I, Gutierrez-Mañero FJ. Combined phytoremediation of metal-working fluids with maize plants inoculated with dif-ferent microorganisms and toxicity assessment of the phytoreme-diated waste. Chemosphere. 2013; 90(11):2654–61. doi: 10.1016/j. chemosphere.2012.11.042.
[5] Grijalbo L, Fernandez-Pascual M, García-Seco D,
Gutierrez-Mañero FJ, Lucas JA. Spent metal working fluids produced al-terations on photosynthetic parameters and cell-ultrastructure of leaves and roots of maize plants. Journal of Hazardous Materials. 2013; 260:220–30. doi: 10.1016/j.jhazmat.2013.05.026
[6] Rodriguez-Verde I, Regueiro L, Pena R, Álvarez JA, Lema JM,
Carballa M. Feasibility of spent metalworking fluids as co-sub-strate for anaerobic co-digestion. Bioresource Technology. 2014; 155:281–8. doi: 10.1016/j.biortech.2013.12.090
[7] Kiani Feizabadi, GH, Mahvi, AM, Dehghani, MH, Nabizadeh,
R, Barani, M. [Investigating efficiency of coagulants in removing heavy metals from composting plant leachate (Persian)]. Journal of Sabzevar University of Medical Sciences. 2015; 22(1):57-65 .
[8] Tong K, Zhang Y, Chu PK. Evaluation of calcium chloride for
synergistic demulsification of super heavy oil wastewater. Col-loids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2013; 419:46–52. doi: 10.1016/j.colsurfa.2012.11.047
[9] Gutiérrez G, Lobo A, Benito JM, Coca J, Pazos C. Treatment of a
waste oil-in-water emulsion from a copper-rolling process by ul-trafiltration and vacuum evaporation. Journal of Hazardous Ma-terials. 2011; 185(2-3):1569–74. doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.10.088
[10] Lin KYA, Yang H, Petit C, Hsu FK. Removing oil droplets from water using a copper-based metal organic frameworks. Chemical Engineering Journal. 2014; 249:293–301. doi: 10.1016/j. cej.2014.03.107
[11] Mandal T, Maity S, Dasgupta D, Datta S. Advanced oxida-tion process and biotreatment: Their roles in combined indus-trial wastewater treatment. Desalination. 2010; 250(1):87–94. doi: 10.1016/j.desal.2009.04.012
[12] Myers RH, Montgomery DC, Anderson-Cook CM. Response surface methodology: Process and product optimization using designed experiments. Philadelphia: John Wiley & Sons; 2009.
[13] Chibowski S, Grządka E, Patkowski J. Comparison of the in-fluence of a kind of electrolyte and its ionic strength on the ad-sorption and electrokinetic properties of the interface: Polyacrylic
Phys-6 هرامش . 23 هرود . 1395 دنفسا و نمهب
icochemical and Engineering Aspects. 2008; 326(3):191–203. doi: 10.1016/j.colsurfa.2008.05.038
[14] Keowmaneechai E, McClements DJ. Effect of CaCl2 and KCl on
physiochemical properties of model nutritional beverages based on whey protein stabilized oil-in-water emulsions. Journal of Food Science. 2002; 67(2):665–71. doi: 10.1111/j.1365-2621.2002. tb10657.x
[15] American Public Health Association (APHA), the American Water Works Association (AWWA), & The Water Environment Federation (WEF). Standard methods for the examination of wa-ter and wastewawa-ter. New York: American Public Health Associa-tion; 2012.
[16] Ghanbari F, Mazaheri Tehrani A, Mahdipour F, Mirshafeean S, Moradi M, Sharifi Maleksari H. Evaluation of electrocoagulation processeffect in decolorization of dying wastewater by using Al/ Fe & Al/Cu electrodes Quarterly (Persian)]. Journal of Sabzevar University of Medical Sciences. 2014; 20(5):716-25.
[17] Muhamad MH, Sheikh Abdullah SR, Mohamad AB, Abdul Rahman R, Hasan Kadhum AA. Application of Response
Sur-face Methodology (RSM) for optimisation of COD, NH3–N and
2,4-DCP removal from recycled paper wastewater in a pilot-scale granular activated carbon sequencing batch biofilm reac-tor (GAC-SBBR). Journal of Environmental Management. 2013; 121:179–90. doi: 10.1016/j.jenvman.2013.02.016.
[18] Arslan-Alaton I, Akin A, Olmez-Hanci T. An optimization and
modeling approach for H2O2/UV-C oxidation of a commercial
non-ionic textile surfactant using central composite design. Jour-nal of Chemical Technology & Biotechnology. 2009; 85(4): 435– 582. doi: 10.1002/jctb.2315
[19] Wu Y, Zhou S, Qin F, Ye X, Zheng K. Modeling physical and oxidative removal properties of Fenton process for treatment of landfill leachate using Response Surface Methodology (RSM). Journal of Hazardous Materials. 2010; 180(1-3):456–65. doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.04.052
[20] Zhang W, Xiao P, Wang D. Central treatment of different emul-sion wastewaters by an integrated process of physicochemically enhanced ultrafiltration and anaerobic–aerobic biofilm reactor. Bioresource Technology. 2014; 159:150–6. doi: 10.1016/j.bi-ortech.2014.02.067
[21] Liu X, Li XM, Yang Q, Yue X, Shen TT, Zheng W, et al. Landfill leachate pretreatment by coagulation–flocculation process using iron-based coagulants: Optimization by response surface meth-odology. Chemical Engineering Journal. 2012; 200-202:39–51. doi: 10.1016/j.cej.2012.06.012
