بررسی کارایی فرآیند اکسیداسیون پیشرفته الکتروشیمیایی جهت تخریب آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین در محیط های آبی

با گسترش تولید و مصرف آنتی بیوتیک ها و ورود باقی مانده آن به محیط زیست، بروز جهش و ایجاد ژن مقاوم در باکتری ها باعث افزایش پاتوژن های مقاوم شده که تهدید جدی برای سلامت انسان ها و اکوسیستم های طبیعی می باشد. در این مطالعه از فرآیند نوین اکسیداسیون پیشرفته الکتروشیمیایی با استفاده از الکترود β-PbO2 جهت تخریب آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین استفاده شد.

مطالعه تجربی-مقطعی حاضر با ایجاد یک پایلوت در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفت. برای تهیه الکترود β-PbO2 از روش الکتروشیمیایی و جهت بررسی مرفولوژی سطح الکترود از آزمایشات SEM  و XRD استفاده گردید. برای تخریب آنتی بیوتیک متغیرهای pH، شدت جریان الکتریکی، زمان ماند و غلظت آنتی بیوتیک بهینه گردیدند و حذف COD و مصرف انرژی الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت.

 نتایج نشان داد که پارامترهای بهره برداری و تشکیل لایه پایدار β-PbO2 نقش اساسی در تخریب آنتی بیوتیک ایفاء می نمایند و تعیین حالت اپتیمم و کنترل دقیق آن باعث افزایش راندمان می گردد. بالاترین راندمان تخریب آنتی بیوتیک در شدت جریان الکتریکی mA/cm240، 3=pH و زمان ماند 90 دقیقه به دست آمد. حذف آنتی بیوتیک (82/9%) بیش تر از حذف COD (50/5%) اتفاق افتاد و در حالت بهینه مصرف انرژی الکتریکی در حدود kWh/m338 بود. استفاده از شدت جریان الکتریکی پایین جهت تخریب آنتی بیوتیک در زمان های طولانی تر باعث ماندگاری بیش تر الکترود می گردد.

 استفاده از فرآیند الکتروشیمیایی جهت تخریب آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین گزینه موثر و جالبی است به نحوی که برخلاف فرآیندهای متداول که اکثرا در تخریب آنتی بیوتیک ها ناتوان هستند با این روش می توان با حداقل هزینه سرمایه گذاری، کارایی بالایی در تخریب آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین به دست آورد.