بررسی تصفیه سریع غلظت های بالای ۲ و ۴- دی نیترو فنل از فاضلاب توسط روش نوین ازناسیون کاتالیزوری با نانوکامپوزیتی کربنی

سابقه و هدف: ۲ و ۴ دی نیتروفنل (DNP) از آلاینده های تجزیه ناپذیر و کارسینوژنی می باشد که با غلظت بالایی در فاضلاب های صنایع شیمیایی وجود دارد. در این تحقیق تصفیه و حذف مواد آلی (COD) این نوع فاضلاب ها با استفاده از فرآیند ازناسیون کاتالیزوری (COP) توسط کاتالیست نانوکامپوزیت کربنی انجام شده است. مواد و روش ها: این تحقیق در راکتور استوان های mL ۲۵۰ با جریان نیمه پیوسته انجام شد و تاثیر چندین پارامتر نظیر: pH اولیه محلول (۱۰-۴)، مقدار غلظت کاتالیست (۰ تا ۴ گرم بر لیتر)، زمان واکنش (۰ تا ۶۰ دقیقه) و کاتالیست اشباع شده بر تصفیه غلظت بالای DNP و حذف COD آن بررسی شد و راندمان و سینتیک آن با فرآیند ازن زنی تنها (SOP) مقایسه گردید. یافته ها: راندمان حذف غلظت بالای  DNP(mg/L۱۵۰۰) و سینتیک آن در فرآیند COP با غلظت کاتالیست g/L۴، به ترتیب به معادل ۸۳ درصد و (min-۱ ۰۲۴۱/۰) بوده، که این مقادیر در فرآیند ازن زنی تنهاSOP  به ترتیب معادل ۵۰ درصد و (min-۱ ۰۱۰۸/۰) در زمان واکنش ۶۰ دقیقه و pH بهینه معادل ۶ بوده است. این در حالی است که راندمان حذف COD با غلظت اولیه mg/L ۶۱۰ در فرآیند SOP معادل ۶۱ درصد می باشد که با افزودن کاتالیست به ۹۲ درصد افزایش می یابد. عمده ترین مکانیسم جذب فرآیند اکسیداسیون شیمیایی می باشد و سهم اندکی (۳ درصد) به واسطه جذب سطحی می باشد. استنتاج: نتایج نشان دادند که فرآیند ازناسیون کاتالیزوری با این کاتالیست نوظهور به طور موثری غلظت های بالای DNP و مواد آلی آن را در مدت زمان کوتاهی حذف می نماید و با توجه به مدت زمان اندک ازن زنی، بازیابی و قابلیت استفاده مجدد کاتالیست، از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه به نظر می رسد.

Keywords:

Catalytic ozonation , Nano-carbon composite , wastewater , dinitrophenol , ازناسیون کاتالیزوری , نانو کامپوزیت کربنی , فاضلاب , دی نیتروفنل