سابقه و هدف: آنتی‌بیوتیک‌ها غیر قابل تجزیه بیولوژیکی می‌باشند و نمی‌توانند به‌طور موثر بوسیله تصفیه متداول فاضلاب حذف شوند. و به دلیل اثرات سوء مختلف به یکی از نگرانی‌های مهم بشری تبدیل شده‌اند که از آن جمله می‌توان به اریترومایسین و مترونیدازول اشاره نمود. هدف از این مطالعه بررسی کارایی نانو ذره دی‌اکسید‌تیتانیوم درحذف آنتی‌بیوتیک اریترومایسین و مترونیدازول بر اساس طراحی به روش سطح- پاسخ می‌باشد.
مواد و روش‌ها: اثر متغیرهای مستقل از جمله pH محلول،‌ دوز نانو ذرات‌، زمان تماس و غلظت اولیه اریترومایسین و مترونیدازول بر عملکرد پاسخ(راندمان حذف اریترومایسین و مترونیدازول) با روش سطح پاسخ بر مبنای طراحی باکس بنکن (Box- Behnken) مورد ارزیابی قرار گرفت. از آنالیز واریانس (ANOVA) ‌،به عنوان روش آماری آنالیز پاسخ‌ها استفاده شد. ‌تمامی آزمایش‌ها در حضور فرکانس امواج صوتی 35 کیلو هرتز انجام گردید.
یافته‌ها: شرایط بهینه حذف براساس آنالیز واریانس و مدل مناسب به دست آمده برای متغیرهای pH، دوز نانو ذرات دی‌اکسید‌تیتانیوم، زمان تماس و غلظت اولیه آنتی‌بیوتیک برای اریترومایسین و مترونیدازول به ترتیب در حدود 3،g/l4/0 min8/89 ،mg/l 50 و 3، g/l4/0،min5/85 ،mg/l 50 حاصل شد.تحت این شرایط راندمان حذف COD اریترومایسین 5/98درصد و مترونیدازول 4/99 درصد به دست آمد.
استنتاج: نتایج حاصل از آنالیز داده‌ها نشان داد که فرآیند سونوکاتالیستی در حضور نانو ذرات دی‌اکسید‌تیتانیوم سبب تسریع میزان حذف COD اریترومایسین و مترونیدازول می‌شود.