بررسی کارآیی فرآیند اکسیداسیون پیشرفته نانو حباب ازن در حذف اکسیژنخواهی زیستشیمیایی و کربن آلی کل از فاضلاب صنعتی پالایشگاه غلات زر
الموضوعات :سعید ملک محمدی 1 , سهیل سبحان اردکانی 2 , احمدرضا یاری 3 , بهاره لرستانی 4 , مهرداد چراغی 5
1 - دانشجوی دکتری تخصصی محیط زیست، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران.
2 - استاد گروه محیط زیست، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران
3 - دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی قم، قم، ایران.
4 - استاد گروه محیط زیست، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران.
5 - استاد گروه محیط زیست، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران.
الکلمات المفتاحية: ازن, اکسیداسیون پیشرفته, اکسیژنخواهی زیستشیمیایی, کربن آلی کل, فاضلاب صنعتی.,
ملخص المقالة :
افزایش فعالیتهای انسان در بخشهای خانگی، شهری، کشاورزی و صنعتی منجر به افزایش ورود انواع آلایندهها به فاضلاب شده و تصفیه پیشرفته فاضلاب برای رعایت معیارهای ایمنی و محیطزیستی برای تخلیه پساب به آبهای پذیرنده را الزامی کرده است. از اینرو، این پژوهش با هدف ارزیابی کارآیی فرآیند ترکیبی اکسیداسیون پیشرفته نانوحباب ازن در حذف پارامترهای اکسیژنخواهی زیستشیمیایی و کربن آلی کل از فاضلاب صنعتی پالایشگاه غلات زر انجام یافت. بدین منظور با استفاده از روش سطح پاسخ و طراحی آزمایشهای مرکب مرکزی، در ابتدا غلظت بهینه سه عامل اکسیدهکننده ازن، پراکسید هیدروژن و کلراید آهن تعیین و سپس 34 آزمایش بر اساس طرح آماری مرکب مرکزی اجرا شد. بدین صورت که در هر آزمایش، نمونه فاضلاب پالایشگاه غلات زر با غلظتهای متفاوت از ترکیبات اکسیدکننده و تحت شرایط یکسان مورد تصفیه قرار گرفت. پس از اتمام هر آزمایش، مقادیر پارامتر پاسخ یعنی اکسیژنخواهی زیستشیمیایی و کربن آلی کل اندازهگیری شدند. در مرحله بعد، مدلهای ریاضی برای پیشبینی هر یک از پارامترهای پاسخ در تابعی از غلظت عوامل اکسیدهکننده با استفاده از نرمافزار دیزاین اکسپرت، آنالیز واریانس و روشهای رگرسیونی طراحی شدند. در نهایت با استفاده از روش بهینهسازی چندهدفه، مقادیر بهینه غلظتهای O3، H2O2 و FeCl3 برای دستیابی به بیشینه کارآیی تصفیه فاضلاب محاسبه شدند. نتایج نشان داد ازن بیشترین تاثیر را در کاهش مقادیر پارامتر BOD5 و TOC فاضلاب داشته است. بهطوریکه افزایش بهترتیب برابر با 74/5 و 82 درصد در کارآیی حذف BOD5 و TOC از فاضلاب مشاهده شد. همچنین، اثرگذاری تعاملی و توام فرآیند ترکیبی AOP و نانوذرات ازن در حذف BOD5 و TOC از فاضلاب در دوز 10 میلیگرم در لیتر از نانو ذرات ازن حاصل شد. از طرفی، علاوه بر O3، مشخص شد ترکیبات H2O2 و FeCl3 نیز از طریق اثرات متقابل و غیرخطی در فرآیند تصفیه فاضلاب موثر بودهاند. با توجه به یافتهها، میتوان نتیجه گرفت که فرآیند ترکیبی AOP و نانوحباب ازن، کارآیی بالایی در حذف BOD5 و TOC از فاضلاب صنعتی پالایشگاه غلات زر داشته است. در نهایت، ضمن بررسی کارآیی فرآیند AOP در تصفیه فاضلاب سایر صنایع، نسبت به بهینهسازی سایر پارامترهای عملیاتی موثر بر فرآیند تصفیه فاضلاب از جمله زمان واکنش و همچنین دما در مطالعههای آتی توصیه میشود.
