تصفیه فنتون محور فاضلاب حاوی ترکیبات نفتی با استفاده از ضایعات آهن

پساب صنایع نفت و پتروشیمی به علت گستردگی از عمده ترین آلاینده های محیط زیست می باشد و منابع آبی هستند که به دلیل ماهیت خطرناک خود و همواره مشکلاتی را برای محیط زیست به همراه دارند و وجود آن ها در منابع آبی، موجب بر هم زدن تعادل اکوسیستم می شود. امروزه به دلیل حجم بالای تخلیه ی فاضلاب های حاوی ترکیبات نفتی به منابع آب های طبیعی و همچنین وضع قوانین سخت گیرا نه تر توسط دولت ها و سازمان های محیط زیست، تصفیه موثر این گونه پساب ها امری ضروری به نظر می رسد. به طور معمول، مراحل تصفیه برای این گونه پسابها در پالایشگاه ها شامل دو بخش کلی است. بخش اول شامل جداسازی مواد نفتی نامحلول از پساب، و بخش دوم تصفیه پیشرفته تر و رساندن آلاینده ها به سطح مجاز مطابق استانداردهای تخلیه فاضلاب است. هنگامی که فاضلاب حاوی مقادیر زیادی مواد سمی و دیر تجزیه پذیر باشد، عدم کارایی موثر روش های مرسوم در این گونه موارد، لزوم استفاده از تکنولوژی های پیشرفته تری را ایجاب می نماید. یکی از روش های موثر تصفیه فاضلاب که در طی سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است استفاده از فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته است. در میان روش های مختلف اکسیداسیون پیشرفته فرایندهای فنتون محور یکی از موثرترین روش ها در جهت تجزیه مواد آلی ارزیابی شده است. در سال های گذشته مطالعات متعددی با استفاده از فرآیندهای فنتون محور در مورد تصفیه پذیری انواع پساب ها انجام شده ولی بیشتر تحقیقات انجام شده مورد فاضلابهای آلوده به ترکیبات نفتی محدود به بررسی فاضلاب های ساختگی یا مطالعه یک نوع آلاینده خاص می باشد. هدف اصلی این تحقیق مطالعه عملکرد فرایندهای فنتون و فتوفنتون با استفاده از ضایعات آهن در حذف cod از فاضلاب حاوی ترکیبات نفتی بود. به منظور بررسی و بهینه سازی فرایندهای فنتون و فتوفنتون در کاهش میزان cod فاضلاب، سه متغیر نسبت جرمی cod اولیه به پر اکسید هیدروژن، نسبت جرمی پر اکسید هیدروژن به آهن مصرفی و ph به عنوان فاکتورهای موثر در فرایند و میزان کاهش cod به عنوان پاسخ آزمایش ها در نظر گرفته شد. در این مرحله زمان انجام فرایند در همه آزمایش ها 90 دقیقه در نظر گرفته شد. کلیه آزمایشها در حالت ناپیوسته انجام گرفت و جهت بررسی عوامل مذکور از روش طراحی پاسخ سطح استفاده شد. در مرحله بعد، پس از تشخیص شرایط بهینه انجام فرایندها، اثر فاکتور زمان در انجام فرایندها در حالت بهینه مورد بررسی قرار گرفت و بر اساس آن سینتیک انجام واکنش ها تعیین شد. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که همه پارامترهای مورد مطالعه اثر معنی داری در کاهش cod دارا میباشند. با اعمال شرایط بهینه بر فرایندهای فنتون و فتوفنتون به ترتیب حذف 6/83 و 3/91 درصد از cod انجام پذیرفت. نتایج آزمایشگاهی بیانگر سرعت بیشتر عمل تصفیه و همچنین نیاز کمتر به استفاده از به پودر ضایعات آهن و پر اکسید هیدروژن در فرایند فتوفنتون نسبت به فرایند فنتون بود. با بررسی سینتیک انجام واکنشها مشخص شد که هر دو فرایند فنتون و فتوفنتون از مدل مرتبه دوم پیروی میکنند. عنوان نتیجه کلی تحقیق می توان چنین اظهار داشت که فرایندهای فنتون و فتوفنتون به خوبی قادر حذف یا کاهش cod می باشند و همچنین ضایعات میتوان به عنوان جانشین مناسبی برای نمکهای آهن در انجام فرایندها استفاده نمود.