مطالعه تجزیه فتوکاتالیزوری رنگ‌زاهای راکتیو از پساب های نساجی: مدل‌سازی عددی اجزای محدود و کارهای تجربی

الموضوعات :

خشایار بدیعی ¹ , فرامرز دولتی ارده‌جانی ² , سید ضیاءالدین شفایی تنکابنی ³ , نیاز محمد محمودی ⁴ , فرخ‌لقا امینی ⁵

1 - استادیار، پژوهشگاه علوم و فناوری رنگ، گروه پژوهشی رنگ و محیط‌زیست *(مسئول مکاتبات)
2 - دانشیار، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک
3 - استاد، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک
4 - کارشناس ارشد، پژوهشگاه علوم و فناوری رنگ، گروه پژوهشی رنگ و محیط‌زیست
5 - کارشناس ارشد، پژوهشگاه علوم و فناوری رنگ، گروه پژوهشی رنگ و محیط‌زیست

تاريخ الإرسال : 01 الثلاثاء , ذو الحجة, 1428 تاريخ التأكيد : 28 الخميس , صفر, 1429 تاريخ الإصدار : 04 الأربعاء , شوال, 1430

الکلمات المفتاحية: تصفیه فتوکاتالیزوری, مدل‌سازی عددی, روش اجزای محدود, پساب های محتوی مواد رنگی, رنگ‌زاهای راکتیو, SEEP/W, CTRN/W,

ملخص المقالة :

پساب های محتوی رنگ‌زاهای راکتیو که ممکن است از صنایع مختلف تولید شود اثرات و پیامدهای زیست محیطی بسیاری به همراه دارد. از این رو بررسی امکان حذف این مواد رنگی از پساب‌ها قبل از تخلیه آن ها به محیط زیست اطراف از اهمیت اساسی برخوردار است. در این تحقیق یک مدل ساده ریاضی که به روش عددی اجزاء محدود بسط داده شده‌است، ارایه شده که قادر است فرآیند حذف مواد رنگی راکتیو را از پساب های صنعتی شبیه سازی نماید. مدل ریاضی ارایه شده توسط ترکیبی از نرم افزارهای SEEP/W و CTRN/W حل شده است. مدل ابتدا توسط یک مثال در مورد حمل یک ماده آلاینده در سیستم جریان آب در یک محیط متخلخل که به دو روش عددی و تحلیلی بررسی شده است، کالیبره شد. پس از کالیبراسیون مدل، نتایج حاصل از مدل‌سازی با نتایج به دست آمده از یک تحقیق در مقیاس آزمایشگاهی جهت حذف یک رنگ‌زای سیباکرونی راکتیو نارنجی 107 با فتوکاتالیز (UV/TiO2/H2O2) در یک راکتور ناپیوسته(Batch reactor) و همچنین با نتایج حاصل از حل تحلیلی مدل مقایسه شد و همپوشانی مناسبی به دست آمد. بررسی‌های تجربی نشان داد که رنگ‌زاهای سیباکرونی همچون رنگ‌زای راکتیو نارنجی 107 در اثر تابش فرابنفش و در حضور فتوکاتالیزور و عامل اکسید کننده همچون آب اکسیژنه کاملاً رنگ‌بری شده و به ترکیبات معدنی تبدیل می‌شوند. اگرچه تولید چنین پساب‌هایی توسط صنایع مختلف تقریباً اجتناب ناپذیر است، ولی با استفاده از نتایج حاصل از چنین شبیه‌سازی‌هایی می‌توان به طراحی مناسب برنامه‌های مدیریت زیست محیطی پساب‌های صنعتی به منظور به حداقل رساندن اثرات نامطلوب آن پرداخت.