2,900 تومان

موجود

چکيده فارسي:    

فرمالدهيد يکي از مهمترين ترکيبات شيميائي است که علاوه بر کاربرد بسيار زياد آن در صنايع مختلف، وجود آن در آب و فاضلاب به عنوان يک عامل بسيار خطرناک محسوب مي گردد. تصفيه فتوکاتاليستي يکي از مدرنترين روش هاي حذف مواد آلي در فاضلاب است. هدف اصلي در اين تحقيق، بررسي امکان حذف فرمالدهيد موجود در پساب با استفاده از نانو ذره تيتانيوم دی اکسيد و اشعه فرابنفش و بررسي سينتيک واکنش آن است.

طي بررسي هاي به عمل آمده، محلول فرمالدهيد با غلظتmg.L-135 در مراحل جداگانه در مجاورت هوا، اشعه فرابنفش، نانو تيتانيوم دي اکسيد، آب اکسيژنه و ترکيبي از آنها قرار گرفت و تأثير زمان و غلظت نانو تيتانيوم دی اکسيد (n-TiO2 ) درpH  هاي مختلف مورد بررسي واقع شد. نتايج حاصل از آزمايش ها نشان داد که در بين فرآيندهاي مورد مطالعه، فرآيند ترکيبي هوادهي، اشعه فرابنفش، نانوذره تيتانيوم دی اکسيدو آب اکسيژنه در pH قليائي بالاترين بازده را خواهد داشت. بيشترين بازده حذف فرمالدهيد در pH برابر 12، مدت زمان 4 ساعت، تابش نور فرابنفش، مقدار 5/2 گرم نانو تيتانيوم دی اکسيد و ml 13آب اکسيژنه جهت cc600 نمونه، 92 درصد بدست آمد. همچنين مشخص شد بازده حذف فرمالدهيد بعد از يک ساعت در pH فوق، تنها 5 درصد کمتر مي باشد. با توجه به امکان بازيافت نانوذره تيتانيوم دی اکسيد از فرآيند، هزينه پايين و عملکرد بالا، استفاده از روش فوق جهت تصفيه پسابهاي حاوي فرمالدهيد توصيه مي گردد.

 

کلمات کلیدی: فتوکاتالیست، نانوذره TiO2 ، آب اکسیژنه ، لامپ های ماورا بنفش ، فرمالدهید، سنتیک واکنش ، pH

 

مقدمه:   

فرايند تصفيه آب و پساب يکي از بزرگترين چالش هاي قرن اخير است. با توجه به کمبود منابع آبي در سراسر جهان و کاهش روزافزون اين منابع محدود ، لزوم استفاده از روش هاي کاراتر و کم هزينه تر در تصفيه آب و پساب به گونه اي که مجددا” قابل استفاده در طبيعت و صنعت باشد ، مشهودتر است .

طي ساليان گذشته ، روشهاي مختلفي جهت تصفيه  مواد موجود در فاضلابها بر حسب نوع و ميزان مواد آلاينده موجود در آن ، به کار گرفته مي شود که مي توان به روشهاي حذف فيزيکي، شيميائي ، الکتروشيميائي ، بيولوژيکي و … اشاره نمود. البته هر کدام از اين روشها ، معايب و محاسن خاص خود را دارند که مي بايست حتما” مد نظر قرار گيرد. تا قبل از انقلاب صنعتي ، آلودگيهاي حاصل از فعاليتهاي بشري به گونه اي بود که طبيعت قادر به پالايش آن بود وليکن با پيشرفت جوامع بشري ، روزانه طيف گسترده اي از ترکيبات شيميائي در صنايع مختلف ، توليد و يا مصرف مي گردند که ترکيبات آلي بخش بسيار عظيمي از اين مواد را به خود اختصاص مي دهند. يکي از اين مواد بسيار ارزشمند که روند توليد و مصرف آن رو به فزوني است فرمالدهيد مي باشد.

سازمان حفاظت محيط زيست استاندارد تخليه فرمالدهيد را براي آب‌هاي سطحي، چاه‌هاي جاذب همچنين جهت استفاده از پساب براي آبياري و کشاورزي 1 ميلي گرم بر ليتر گزارش کرده است وليكن ميزان آن در فاضلابهاي برخي واحدهاي صنعتي توليد كننده  بسيار بيش از مقدار فوق بوده و حتی تا 800 ميلي گرم بر ليتر اندازه گيري شده است. به دليل اثرات جهش زايي و سرطانزايي فرمالدهيد، تخليه آن به اکوسيستم‌هاي آبي مي‌تواند آسيب‌هاي جدي به جانداران موجود در آن اکوسيستم وارد کند. بنابراين براي جلوگيري از مشکلات مرتبط با فرمالدهيد حذف آن قبل از تخليه به محيط ضروري مي‌باشد.اثر آن روی سیستم تنفسی بدن است انسان اگر آلودگی به میزان 1ppm باشد بوی آن احساس میشود اگر 4ppmباشد چشم ها را تحریک کرد.در25ppmدر دستگاه تنفسی ایجاد سوزش میکند و در بیش از 100ppmباعث مرگ میشود اثر آن روی پوست باعث تاول و قرمزی میشود بعد از مدتی پوست زبرو خشن شده ناخن ها نکروز میشوندو باعث ایجاد سرطان حفرات بینی میشود.حد تماس مجاز آن 2ppm می باشد.

 

 

 

 

فهرست مطالب
فصل اول 1
كليات: 2
1-1) اهميت و کاربردهاي فرمالدهيد 3
1-2 ) موارد کاربرد فرمالدهيد 3
1-3) ويژگي ها و اثرات زيست محيطي فرمالدهيد 4
1-4)روش هاي تصفيه فاضلاب هاي صنعتي 6
1-4-1) روش هاي فيزيکي 6
1-4-2) روش هاي شيميايي 7
1-4-3) روش هاي بيولوژيکي 7
1-5) تصفيه فاضلاب هاي سمي و غليظ 8
1-6) روش هاي تصفيه فاضلاب هاي حاوي فرمالدهيد 9
1-6-1) روش هاي اکسيداسيون 9
1-6-2) استفاده از آهک 10
1-6-3) تصفيه فرمالين به روش بيولوژيکي 10
1-6-4) جذب توسط کربن فعال: 11
نتيجه گيري کلي: 12
1-7) هدف تحقيق 13
1-8) نانو فتو كاتاليست (نانو ذره تيتانيوم دي اكسيد) 14
1-8-1) خاصيت فتوكاتاليستي TiO2 : 16
1-8-2)كاربردهاي فتوكاتاليستي TiO2 : 17
1-8-3) نحوه عملكرد فتوكاتاليستيTiO2 در تصفيه آب و هواي آلوده: 18
1-8-4) استفاده از نانو تكنولوژي در بهبود خاصيت فتوكاتاليستي TiO2 : 19
1-9) مروري بر تحقيقات گذشته: 20

فصل دوم
روش هاي سينتيکي و کاربرد آن در تجزيه: 23
2-1) مقدمه و تئوري: 23
2-2) مقايسه روش هاي سينتيکي و ترموديناميکي 24
2-3) سرعت واکنش ها و معادلات سرعت 24
2-4) قوانين سرعت 26
2-5) اندازه گيري سرعت واکنش: 26
2-6) فاکتورهاي مؤثر بر سرعت واکنش 28
1- تأثير دما 28
2- اثر غلظت واکنشگرها 30
3- اثر حلال 31
4- تأثير قدرت يوني: 33
2-7) دسته بندي روش هاي سينتيکي 33
2-7-1) دسته بندي بر اساس شيمي واکنشهاي به کار گرفته شده 34
الف) سامانه هاي همگن 34
ب) سامانه هاي غير همگن 35
2-7-2) دسته بندي بر اساس نحوه اختلاط واکنش دهنده ها 34
2-7-3) دسته بندي بر اساس روش هاي اندازه گيري 35
2-8)کاتاليزور: 35
2-8-1) روش هاي سينتيکي براي واکنشهاي کاتاليزوري 36
2-9)واکنش مواد با فرمالدهيد: 42

فصل سوم: 44
3-1) مواد و روش ها: 45
3-2) محلول ها: 45
3-3) رآکتور: 46
3-4) زمان اندازه گيري: 48
3-5) دستگاه اندازه گيري: 48
3-6) طيف سنجي(نور سنجي): 48
3-6-1) تعريف max λ: 48
3-6-2) بيان قانون بير لامبر: 49
3-7) کاليبراسيون دستگاه: 49
3-8) نتايج: 50
3-9): شرايط خنثي: 5/6 = pH 51
3-9-1) فقط هوادهي: 51
3-9-2) استفاده از دو لامپ فرابنفش : 52
3-9-3) استفاده از 4 لامپ فرابنفش: 53
3-9-4) استفاده از نورفرابنفش به همراه هوادهي: 53
3-9-5) مقايسه چهار روش انجام شده در محيط خنثي :(هوادهي، استفاده از دو لامپ، استفاده از چهار لامپ و هوادهي به اضافه 2 لامپ: 54
3-9-6) استفاده از نانو ذره تيتانيوم دي اكسيد به ميزان 2/1 گرم به همراه هوادهي: 55
3-9-7) استفاده از نانوذره تيتانيوم دي اكسيد به ميزان5/2 گرم به همراه هوادهي: 55
3-9-8) مقايسه هوادهي + نانو ذره تيتانيوم دی اکسيد با مقادير 2/1 و 5/2 گرم در محيط خنثي : 56
3-9-9) استفاده از نانو ذره تيتانيوم دي اکسيد(2/1 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي: 57
3-9-10) استفاده از نانو ذره تيتانيوم دي اکسيد(5/2 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي: 57
3-9-11) مقايسه روش های هوادهي به اضافه نور فرابنفش وکاتاليست با وزن های مختلف: 58
3-9-12) استفاده از نانوذره تيتانيوم دي اکسيد(5/2 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي در حضور آب اکسيژنه(CC 6): 58
3-9-13) استفاده از نانو ذره تيتانيوم دي اکسيد(5/2 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي در حضور آب اکسيژنه(CC 13): 59
3-9-14)مقايسه استفاده از نانو ذره تيتانيوم دي اکسيد(5/2 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي + آب اکسيژنه با مقادير CC 6 وCC 13 60
3-9-15) مقايسه استفاده از نانو ذره تيتانيوم دي اکسيد(5/2 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي با حضور و بدون حضور آب اکسيژنه: 61
3-9-16) مقايسه کلي نمودارها در محيط خنثي: 61
3-10): شرايط اسيدي: 5/3= pH 62
2-10-1) فقط هوادهي: 62
3-10-2) استفاده از 2 لامپ فرابنفش: 63
3-10-3) استفاده از 4 لامپ فرابنفش: 64
3-10-4) استفاده از نور فرابنفش به همراه هوادهي: 65
3-10-5) مقايسه براي حالت هاي هوادهي-دو لامپ-4 لامپ و هوادهي +4 لامپ در5/3=pH : 65
3-10-6) استفاده از نانو تيتانيوم دي اکسيد(2/1 گرم) به همراه هوادهي : 66
3-10-7) استفاده از نانو تيتانيوم دي اکسيد(5/2 گرم) به همراه هوادهي: 67
3-10-8) مقايسه هوادهي + نانو تيتانيوم دی اکسيدبا مقادير 2/1 گرم و 5/2 گرم: 68
3-10-9) استفاده از نانو تيتانيوم دي اکسيد(2/1 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي: 68
3-10-10) استفاده از نانو تيتانيوم دي اکسيد(5/2 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي: 69
3-10-11) مقايسه هوادهي + نور فرابنفش + نانو تيتانيوم دی اکسيدبا مقادير 2/1 گرم و 5/2 گرم: 69
3-10-12) هوادهي + نور فرابنفش + کاتاليست5/2گرم) + آب اکسيژنه(CC 6): 70
3-10-13) استفاده از نانو تيتانيوم دي اکسيد(5/2 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي در حضور آب اکسيژنه (CC 13): 71
3-10-14) مقايسه هوادهي + کاتاليست(5/2 گرم) + نور فرابنفش + آب اکسيژنه با مقادير CC 6 و CC 13: 72
3-10-15) مقايسه هوادهي + کاتاليست(5/2 گرم) + نور فرابنفش با حضور و بدون حضور آب اکسيژنه در5/3=pH 72
3-10-16) مقايسه کلي نمودارها در5/3=pH : 73
3-11) 12=pH شرايط محيطي قليائي: 74
3-11-1) فقط هوادهي: 74
3-11-2) استفاده از 2 لامپ فرابنفش: 74
3-11-3) استفاده از 4 لامپ فرابنفش: 75
3-11-4) استفاده از نور فرابنفش به همراه هوادهي: 76
3-11-5) مقايسه روش ها ( هوادهي، دو لامپ، چهار لامپ و هوادهي به اضافه4 لامپ ) در12=pH : 76
3-11-6) استفاده از نانو ذره تيتانيوم دي اکسيد(2/1 گرم) به همراه هوادهي: 77
3-11-7) استفاده از نانوذره تيتانيوم دي اکسيد(5/2 گرم) به همراه هوادهي: 78
3-11-8) مقايسه هوادهي به همراه کاتاليست با مقادير 2/1 و 5/2 گرم در12=pH : 79
3-11-9) استفاده از نانو ذره تيتانيوم دي اکسيد (2/1 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي: 79
3-11-10) استفاده از نانو ذره تيتانيوم دي اکسيد (5/2 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي: 80
3-11-11) مقايسه هوادهي به همراه نور فرابنفش به اضافه کاتاليست با مقادير( 2/1 گرم و 5/2 گرم) در12=pH : 80
3-11-12) استفاده از نانوذره تيتانيوم دي اکسيد(5/2 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي در حضور آب اکسيژنه (CC 6): 81
3-11-13) استفاده از نانو ذره تيتانيوم دي اکسيد(5/2 گرم) و لامپ فرابنفش به همراه هوادهي در حضور آب اکسيژنه به ميزان CC 13 در شرايط قليائي: 82
3-11-14) مقايسه هوادهي + کاتاليست(5/2 گرم) + نور فرابنفش + آب اکسيژنه با مقادير CC 6 و CC 13 در12=pH 82
3-11-15) مقايسه هوادهي + کاتاليست(5/2 گرم) + نور فرابنفش با حضور و بدون حضور آب اکسيژنه در12=pH : 83
3-11-16) مقايسه کلي نمودارها در محيط بازي در12=pH : 84

فصل چهارم: 85
بحث ونتيجه گيري: 86
4-1) بررسي کارائي روش اکسيداسيون فتوکاتاليستي: 86
4-2) اثر pH : 88
4-3) اثر شدت تابش: 89
4-4) اثر مقدار کاتاليست مصرفي: 91
4-5) اثر حضور آب اکسيژنه: 92
4-6) سينتيك واكنش ها……………………………………………………………………………………………………………………………94 4-6-1) ترسيم نمودار غلظت نسبت به زمان:براي غلظت اوليه mg.L-135……………………………………………………………….95
4-6-2) ترسيم نمودار Ln غلظت نسبت به زمان: براي غلظت اوليه mg.L-135………………………………………………………96
4-6-3) ترسيم نمودار 1- (غلظت) بر حسب زمان………………………………………………………………………………………96
4-7) اثر غلظت اوليه فرمالدهيد…………………………………………………………………………………………………………………97
4-7-1) غلظت اوليه =mg.L-1 17………………………………………………………………………………………………………..97
4-7-2)غلظت اوليه = mg/l 70……………………………………………………………………………………………………………….98
4-7-3)غلظت اوليه = mg/l 105……………………………………………………………………………………………………………………98
4-8)پيشنهاد………………………………………………………………………………………………………………………………………………..99
پيوست(الف)
1-5)دستورالعمل اجرائي استاندارد کار با مواد شيميايي پر خطر ( فرمالدهيد)…………………………………………………….101
پيوست(ب)
اقدامات قبل از شروع آزم………………………………………………………………………………………………………………………… ……..104
منابع فارسي:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….105
REFERECES…………………………………………………………………………………………………………. ……106
ABSTRACT……………………………………………………………………………………………………………………109

نقد و بررسی‌ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “پایان نامه مطالعه سینتیکی و حذف پسابهای آلدهیدی با کمک نانو ذرات TiO2”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Your custom content goes here. You can add the content for individual product
[vc_row layout="ts-row-wide" el_class="fix-column-no-margin"][vc_column width="1/3"][ts_single_image img_url="https://drp30.com/wp-content/themes/gon/images/product-detail-banner1.png" link="#" style_effect="eff-border-scale" target="_self"][/vc_column][vc_column width="1/3"][ts_single_image img_url="https://drp30.com/wp-content/themes/gon/images/product-detail-banner2.png" link="#" style_effect="eff-border-scale" target="_self"][/vc_column][vc_column width="1/3"][ts_single_image img_url="https://drp30.com/wp-content/themes/gon/images/product-detail-banner3.png" link="#" style_effect="eff-border-scale" target="_self"][/vc_column][/vc_row]
بازگشت به بالا