Journal of Mazandaran University of Medical Sciences

fa بررسی کارآیی فرآیندهای سوپرکلریناسیون و فنتون در حذف هیدروکسی کلروکین و فاویپیراویر از فاضلاب مصنوعی Investigating the Effectiveness of Superchlorination and Fenton Processes in Removing Hydroxychloroquine and Favipiravir from Synthetic Wastewater بهداشت محیط زیست Environmental Health پژوهشي-کامل Research(Original) سابقه و هدف: حضور داروهای مصرفی در کوید 19 در آب‌های سراسر جهان نشان دهنده این است که فناوری‌های متداول تصفیه فاضلاب برای حذف آن‌ها موفق نبوده‌اند. این مطالعه با هدف بررسی کارآیی فرآیندهای سوپرکلریناسیون و فنتون در حذف داروهای فاویپیراویر و هیدروکسی‌کلروکین از فاضلاب بیمارستانی انجام گرفت. مواد و روش‌ها: در این مطالعه، تجزیه هیدروکسی‌کلروکین و فاویپیراویر از فاضلاب سنتتیک با استفاده از فرآیندهای سوپرکلریناسیون و فنتون در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. غلظت داروهای باقیمانده در نمونه‌های تحت واکنش با استفاده از دستگاهHPLC-UV  آنالیز شدند. سپس تأثیر تغییرات غلظت اولیه داروها، غلظت کلر و [Fe2+] و [H2O2]، pH و زمان تماس نیز بررسی و مقادیر بهینه برای هریک از پارامترهای موردنظر تعیین شد. سنجش میزان معدنی‌سازی با استفاده از دستگاه TOC Analyzer انجام گرفت. یافته‌ها: براساس نتایج این تحقیق، شرایط بهینه آزمایش در سوپرکلریناسیون شامل: غلظت اولیه دو دارو  ppm50، pH بهینه 7، غلظت کلر برای حذف فاویپیراویر  ppm150، غلظت کلر برای حذف هیدروکسی‌کلروکین ppm 200 و نیز زمان تماس 60 دقیقه به‌دست آمد. هم‌چنین شرایط بهینه در فرآیند فنتون برای حذف فاویپیراویر شامل: pH برابر 7، غلظت اولیه mg/l 50، [Fe2+] برابر mmol/l 1، میزان [H2O2] mmol/l 3 و زمان تماس 10 دقیقه و برای داروی هیدروکسی‌کلروکین نیز مقادیر pH برابر 7، غلظت اولیه mg/l 50، [Fe2+]  برابر mmol/l 0/5، میزان [H2O2] mmol/l 0/5 و زمان تماس 10 دقیقه تعیین شد. استنتاج: آزمایشات انجام شده نشان‌دهنده کارآیی موثر دو فرآیند سوپرکلریناسیون و فنتون در حذف فاضلاب حاوی داروهای فاویپیراویر و هیدروکسی‌کلروکین می‌باشد. کارآیی این روش‌ها در حذف آنتی‌بیوتیک‌هایی با ساختار مشابه و یا افزایش زیست تخریب‌پذیری آن‌ها نیز می‌تواند مورد بررسی قرار گیرد.   Background and purpose: The presence of COVID-19 drugs in waters globally indicates that conventional wastewater treatment technologies have not been successful in removing them. This study aimed at investigating the efficiency of superchlorination and Fenton processes in removing favipiravir and hydroxychloroquine from hospital wastewater. Materials and methods: In this study, the degradation of hydroxychloroquine and favipiravir from synthetic wastewater was carried out using superchlorination and the Fenton process at an experimental scale. The concentration of the remaining drugs in the treated samples was analyzed using HPLC-UV equipment. The effect of changes in the initial concentration of drugs, chlorine, [Fe²⁺], [H₂O₂] concentration, pH, and contact time was also investigated, and the optimal values for each of the desired parameters were determined. Mineralization was measured using a TOC Analyzer. Results: Based on the results of this research, the optimal conditions in the superchlorination test include the following: the initial concentration of both drugs is 50 ppm, the optimal pH is 7, the chlorine concentration for favipiravir removal is 150 ppm, and for hydroxychloroquine, it is 200 ppm. The contact time is 60 minutes. Also, the optimal conditions of the Fenton process for favipiravir removal include: pH 7, initial concentration of 50 mg/L, [Fe²⁺] of 1 mmol/L, [H₂O₂] of 3 mmol/L, and contact time of 30 minutes. For hydroxychloroquine, the optimal conditions are as follows: pH 7, initial concentration of 50 mg/L, [Fe²⁺] of 0.5 mmol/L, [H₂O₂] of 0.5 mmol/L, and contact time of 10 minutes. Conclusion: The conducted experiments demonstrate the effectiveness of superchlorination and the Fenton process in removing wastewater containing favipiravir and hydroxychloroquine. The efficiency of these methods in removing antibiotics with a similar structure or enhancing their biodegradability can also be investigated.   سوپرکلریناسیون, فاضلاب بیمارستانی, فنتون, فاویپیراویر, هیدروکسی‌کلروکین, کوید- 19 superchlorination, hospital wastewater, Fenton, favipiravir, hydroxychloroquine, COVID-19 16 28 http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-6641-13&slc_lang=fa&sid=1 Narjes Yaghoubi نرجس یعقوبی n.yagobi.2000@gmail.com 1003194753284600176314 1003194753284600176314 No MSc Student in Environmental Health Engineering, Faculty of Health, Student Research Committee, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران Ramazan Ali Dianati Tilaki رمضانعلی دیانتی تیلکی dianati.tilaki@gmail.com 1003194753284600176315 1003194753284600176315 No Associate Professor, Department of Environmental, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran دانشیار، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران Esmaeil Babanejad Arimi اسماعیل بابانژاد آریمی esmaeil.babanezhad@gmail.com 1003194753284600176316 1003194753284600176316 No Assistant Professor, Department of Environmental Health Engineering, Faculty of Health, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran استادیار، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران Fathollah Gholami-Borujeni فتح اله غلامی بروجنی fa.gholami@mazums.ac.ir 1003194753284600176317 1003194753284600176317 Yes Associate Professor, Department of Environmental, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran دانشیار، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران