بررسی عملکرد نانوذرهی گرافن در راکتور دیسک چرخان جهت حذف رنگ از پساب رنگرزی

در این پژوهش سعی شد تا با استفاده از راکتور حاوی صفحات چرخان پوشیده شده با نانوذرات گرافن و قرار دادن آن بعد از واحد تصفیه بیولوژیکی بی هوازی تصفیه خانه رنگرزی، بازده تصفیه را افزایش داده و بار آلودی برای مراحل بعدی تصفیه با جذب مواد آروماتیک حاصل از مرحله تخریب بی هوازی بیولوژیکی کاهش یابد. آنالیز پساب خروجی از واحد تصفیه ی بی هوازی بیولوژیکی نشان داد که پساب دارای اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) بالای 1000mg?L و کدورت بالای 173NTU بود. همچنین آنالیزهای تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) و طیف سنجی فرابنفش- مربی (UV/VIS) حضور مواد آروماتیک را در پساب تأیید کرد. راکتوراستوانه ای با حجم عملیاتی 2L، به همراه دو پمپ، یک موتور، یک تنظیم کننده ی دور موتور و دو مخزن ورودی و خروجی پساب طراحی و ساخته شد. نتایج حاصل از آنالیز میکروسکوپ الکترونی رویشی انتشار میدانی (FE-SEM) نشان داد که لایه نشانی گرافن بر روی صفحات راکتور به صورت چند لایه بوده است. سپس تأثیر سه پارامتر غلظت ورودی پساب (COD: 100, 500, 1500mg/L)؛ (5، 7 و 9) و دما (30, 20˚C و 40) روی میزان حذف ترکیبات آروماتیک، COD و کدورت پساب بررسی شد. نتایج حاصل نشان دادند که غلظت بالای COD جذف سریعتر و بهتری توسط گرافن نسبت به غلظت های پایین آن داشت. از بین سه دمای مورد آزمایش، در دمای بالاتر میزان جذب بیشتری مشاهده شد. همچنین با افزایش pH از 5 به 9، میزان جذب افزایش پیدا کرد. استفاده از راکتور دیسک چرخان بر کدورت پساب خروجی تأثیر چندانی نداشته، اما در جذب مواد آروماتیک و کاهش COD عملکرد نسبتاً خوبی از خود نشان داد. شرایط بهینه عملکرد راکتور غلظت COD:1500mg/L؛ pH=9 و دمای 40˚C تعیین شد.

Keywords:

تصفیه ی پساب رنگرزی , گرافن , راکتور دیسک چرخان , ترکیبات آروماتیک , جذب سطحی