ارزیابی پارامترهای مؤثر بر عملکرد فوتوراکتورهای نانو فیلم نازک در تصفیه
[پایاننامه]
/سمیه باغبانی قطار
: مهندسی شیمی
، ۱۳۹۶
۹۶ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
محیط زیست
۱۳۹۶/۰۶/۰۰
صنعتی سهند
رشد جمعیت، افزایش تقاضا، کاهش آبهای سطحی، کمبود منابع آب تمیز با توجه به توسعه سریع صنایع و تخریب محیطزیست تبدیل به یک مسئله جهانی شده است .برای حل این مسئله و امکان استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده، روشهای مختلفی از جمله فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته (AOP) ارائه شده است .از میان این فرآیندها، فرآیندهای فوتوکاتالیستی به دلیل دارابودن مزیتهای فراوان توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است .با توجه به اینکه در یک فرآیند فوتوکاتالیستی علاوه بر نوع فوتوکاتالیست، نوع و طراحی فوتوراکتور نقشی اساسی بر بازدهی جذب نور، برخورد آلودگیها با فوتوکاتالیست، نوع جداسازی و بازیافت فوتوکاتالیست دارد .در این پایاننامه به منظور بررسی پارامترهای موثر بر عملکرد راکتور و فرآیند فوتوکاتالیستی، فوتوراکتور فیلم نازک با کاتالیست اکسیدروی (ZnO) برای حذف آلاینده رنگی متیلن بلو طراحی شده است .جهت حذف فرآیند اضافی برای جداسازی نهایی کاتالیست بعد از تصفیه فاضلاب کاتالیست، روی بسترهای شیشه تثبیت شده است .به منظور تعیین خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و نوری کاتالیست تهیه شده و تثبیت شده روی بسترهای شیشه از آنالیزهایXRD ،FESEM ، EDX استفاده شده است .نتایج حاصل از خصوصیتسنجی نشان داد که ذرات کریستالی ZnO یکنواخت و کروی بوده، اندازه ذرات به سختی بیش از nm۴۰ مشاهده میشود، پوشش ZnO یکنواخت و بدون ترک بوده و دارای ساختار متخلخل است .نتایج حاصل از EDX نیز هیچگونه انتقال مواد بین لایه شیشهای و پوشش ZnO را در طی عملیات حرارتی تایید نکرده است .تأثیر پارامترهایی مانند شیب صفحه شیشه، تعداد لامپهایUV، فاصله بین لامپ و صفحه شیشه پوشش داده با ZnO و شدت جریان فاضلاب، با استفاده از طراحی آزمایش روش سطح پاسخ (RSM) مورد ارزیابی قرار گرفته است .نتایج حاصل از تحلیلهای طراحی آزمایش و بهینهسازی نشان داد که حداکثر تجزیه فوتونی متیلن بلو تحت شرایط زیر بدست آمده است :شیب صفحه ۹ درجه ، ۳ لامپUV ، شدت جریان ml/s۱۲ و فاصله cm۱۰ بین لامپ و صفحه شیشه .روشRSM میزان حذف متیلن بلو را در شرایط مطلوب ۰۸/۶۵ پیشبینی کرد و مقدار تجربی بدست آمده ۶۴/۶۶ میباشد که نشان میدهد تطابق خوبی بین مقادیر تجربی و مقادیر پیشبینی شده از مدل وجود دارد و خطای کمی در حد ۰/۶۴ مشاهده میشود