بهینه‌سازی فرایند الکتروفنتون با روش سطح پاسخ در حذف سرب و فنانترن مقاوم به تجزیه زیستی از خاک‌های آلوده
محورهای موضوعی : شیمی کاربردی
ملوس طباطبایی
1
,
رویا مافی غلامی
2
,
مهدی برقعی
3
,
علی اسرافیلی
4
1 - دانشجوی دکتری گروه محیط زیست، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 - دانشیار گروه محیط زیست، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - استاد تمام گروه فرایندهای محیط‌زیست، دانشگاه شریف، تهران، ایران
4 - دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران
کلید واژه: بهینه سازی, سرب, فنانترن, الکتروفنتون, حذف آلاینده ها از خاک,
چکیده مقاله :
این مطالعه به منظور به کارگیری فرایند الکتروفنتون به عنوان یک فرایند اکسایش الکتروشیمیایی، برای حذف سرب و فنانترن از خاک اطراف پالایشگاه نفت جنوب تهران انجام شده است. واکنشگاه مورداستفاده از نوع ناپیوسته با حجم مفید 500 میلی لیتر با نرم افزار SolidWorks طراحی شد و الکترودهای گرافن به عنوان کاتد و آهن به عنوان آند (منبع تولید یون آهن دو ظرفیتی) بودند. طراحی آزمایش با روش سطح پاسخ (RSM) انجام شد. متغییرهای موردبررسی، pH محلول (2، 4، 6، 8 و 10)، زمان واکنش (5/12، 25، 5/37، 50 و 5/62 دقیقه)، غلظت هیدروژن پراکسید (5/0، 1، 5/1، 2 و %w/w 5/2) و جریان الکتریکی مستقیم (75/0 ،5/1، 25/2، 3، A 75/3) بودند. در فرایند الکتروفنتون pH، غلظت هیدروژن پراکسید و سپس جریان الکتریکی بیشترین تاثیر و زمان کمترین تاثیر را بر حذف سرب و فنانترن داشتند. بالاترین درصد حذف سرب (4/85 %) در pH برابر 8، H2O2 برابر با %w/w 2، جریان A 5/1 و زمان 50 دقیقه و بالاترین درصد حذف فنانترن (9/85 %) در pH برابر 6، H2O2 برابر با %w/w 5/1، جریان A 25/2 و زمان 5/37 دقیقه به دست آمد. فرایند الکتروفنتون توانست سرب و فنانترن را از خاک اطراف پالایشگاه نفت به عنوان خاک مقاوم به تجزیه زیستی، حذف کند.
This study was performed to use the electrofenton process as an electrochemical oxidation process to remove lead and phenanthrene from soils around the oil refinery in south of Tehran. The reactor used (designed by SolidWorks software) was a discontinuous type with a useful volume of 500 ml and a graphene electrode as a cathode and an iron electrode as an anode (source of divalent iron ion production). The experiment was designed using the response surface methodology (RSM). Variable parameters were pH of the solution (2, 4, 6, 8 and 10), time of the reaction (12.5, 25.0, 37.5, 50.0 and 62.5 minutes), concentration of hydrogen peroxide (0.5, 1.0, 1.5, 2.0 and 2.5 %w/w), and direct electrical current (0.75, 1.50, 2.25, 3.00 and 3.75 A). The highest percentage of lead removal, 85.4%, obtained at pH of 8, H2O2 concentration of 2 %w/w, direct electrical current of 1.5 A, and time of 50 minutes. Also, the highest percentage of phenanthrene removal, 85.95%, obtained at pH of 6, H2O2 concentration of 1.5 %w/w, direct electrical current of 2.25 A, and the time of 37.5 minutes. The obtained results showed that the electrofenton process was able to remove lead and phenanthrene from the soil around the oil refinery.
_||_