متن کامل خبر


 
جلسه دفاع از پایان‌نامه: مریم ناظری فر، گروه محیط زیست

خلاصه خبر: کاهشcodپساب خروجی از پتروشیمی کارون ورودی به واحد تصفیه پساب پتروشیمی فجر با استفاده از نانو کامپوزیت اکسید گرافن مغناطیسی- اکسید روی و فرایندهای فنتون و فوتوفنتون

  • عنوان: کاهشcodپساب خروجی از پتروشیمی کارون ورودی به واحد تصفیه پساب پتروشیمی فجر با استفاده از نانو کامپوزیت اکسید گرافن مغناطیسی- اکسید روی و فرایندهای فنتون و فوتوفنتون
  • ارائه‌کننده: مریم ناظری فر
  • استاد راهنما: دکترنادر بهرامی فر
  • استاد ناظر داخلی اول: دکتر عباس اسماعیلی
  • استاد ناظر خارجی اول: دکتر رضا جمالی
  • استاد مشاور اول: دکتر حبیب الله یونسی
  • نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر محمود قاسمپوری
  • مکان: سالن دفاع (کاخ)
  • تاریخ: 26/10/96
  • ساعت: 10

چکیده چكيده هدف تحقیق حاضر بررسی کارایی فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته فنتون (H2O2/Fe2+)، فوتوفنتون (H2O2/Fe2+/UV) و فوتوکاتالیست مغناطیسی گرافن اکسید مغناطیسی-اکسید¬روی (GO-Fe3O4-ZnO)، به‌منظور کاهش اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) پساب پتروشیمی کارون ورودی به واحد تصفیه پساب پتروشیمی فجر است. اثر شرایط عملیاتی مختلف شامل pH، غلظت H2O2 (در فنتون و فوتوفنتون)، غلظت کاتالیست، دما و زمان تماس با نور UV به‌منظور کاهش بار آلی پساب برای بهینه‌سازی حداکثر کاهش COD با استفاده از روش پاسخ سطحی (RSM) در طرح مرکب مرکزی (CCD) بررسی شد. از پسماند کشاورزی کاه برنج به‌عنوان پیش ماده لیگنوسلولزی برای سنتز نانو صفحات گرافن موردنیاز برای تهیه فوتوکاتالیست GO-Fe3O4-ZnO استفاده شد. سپس نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن و به دنبال آن نانو ذرات اکسیدروی به روش حلال گرمایی بر روی اکسید گرافن نشانده شد. به‌منظور شناسایی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی فوتوکاتالیست مغناطیسی GO-Fe3O4-ZnO از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، پراش اشعه¬ی ایکس (XRD)، اندازه¬گیری خاصیت مغناطیسی (VSM)، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتوایکس (EDX)، ميکروسکوپ الکتروني عبوری (TEM) و طیف¬بینی جذب مرئي - فرابنفش (UV-Vis) استفاده شد. فوتوکاتالیست سنتزی با درصد خلوص بالا، ZnO برابر 45/44 و قطر کمتر از 44 نانومتر تولید شد. آنالیزهای مختلف انجام‌شده نيز تأييدکننده صحیح بودن مراحل سنتز هستند. شرایط بهینه برای فرایند فنتون در4= pHو غلظت FeSO4 25/3 گرم بر لیتر، غلظتH2O2 8 میلی¬لیتر بر لیتر و زمان 39/92 دقیقه به‌دست ‌آمد که در شرایط بهینه قادر به حذف 09/73 درصد از COD بود. شرایط بهینه برای فرایند فوتوفنتون در 4= pH، غلظت H2O2 8 میلی¬لیتر بر لیتر، غلظت (FeSO4) 33/2 گرم بر لیتر و زمان 75/93 دقیقه به‌دست‌ آمد که در این شرایط فرایند فوتوفنتون قادر به حذف 51/83 درصد از COD بود و فوتوکاتالیست مغناطیسی GO-Fe3O4-ZnO نیز قادر به کاهش COD پساب در شرایط بهینه، 03/4 pH=، غلظت فوتوکاتالیست 3 میلی¬گرم بر گرم، دما 90/ 43 درجه سانتی‌گراد و زمان 74/196 دقیقه قادر به کاهش 94/49 درصد از COD پساب بود.

Abstract:

The aim of the present study was to investigate the efficiency of advanced oxidation processes of Fenton (H2O2 / Fe2+), Photofenton (H2O2 / Fe2+ / UV) and magnetic photocatalyst graphene-magnesium oxide zinc oxide (GO-Fe3O4-ZnO) in order to reduce chemical oxygen demand (COD) of Karun petrochemical Co. wastewater which is entering to the Fajr Petrochemical wastewater treatment plant. Effect of different operating conditions including pH, H2O2 concentration (in Fenton and Photofanton), catalyst concentration, temperature and contact time with UV light to reduce the COD of wastewater to optimize the maximum COD reduction using response surface methodology (RSM) in central composite design (CCD) was investigated. Rice straw was used as lignocellulose precursor for the synthesis of graphene which is needed for the preparation of GO-Fe3O4-ZnO photocatalyst. Then, magnetic nanoparticles of iron oxide followed by zinc oxide nanoparticles were coated on graphene oxide using thermal solvent method. In order to identify the physical and chemical properties of the GO-Fe3O4-ZnO magnetic photocatalyst, scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), magnetic properties measurement (VSM) , Nitrogen adsorption and desorption (BET), X-ray diffraction spectroscopy (EDX), (TEM) and ultraviolet absorption spectroscopy (UV-Vis) were used. The synthesized photocatalyst had a high purity content of ZnO (% 44.44) with a diameter of less than 44 nm. The various performed analyzes confirmed the correctness of the synthesis steps. The optimum conditions for the Fenton process at pH=4 were FeSO4 concentration of 3.25 g / L, H2O2 concentration of 8 mL/L and the time of 39.92 minutes. The GO-Fe3O4-ZnO magnetic photocatalyst was able to remove %73.09 of COD. The optimal conditions of the photofenton process at pH = 4 were H2O2 concentration of 8 mL/L, FeSO4 concentration of (2.33 g / l) and time (75.3 min) which were led to 83% of COD removal. The GO-Fe3O4-ZnO magnetic photocatalyst was also able to reduce the COD of effluent wastewater to 49.94% under optimal conditions, pH = 4, photocatalyst concentration of 3 mg / g, temperature of 43.90 ° C, and time of 74 / 196 minutes.
کلمات کلیدی:

پساب پتروشیمی کارون ورودی به واحد تصفیه پساب پتروشیمی فجر، اکسیداسیون پیشرفته، نانو ذرات

GO-Fe3O4-ZnO Karun Input Petrochemical Wastewater to Fajr Petrochemical Plant Wastewater Treatment Unit, Advanced Oxidation, GO-Fe3O4-ZnO Nanoparticles

23 دی 1396 / تعداد نمایش : 480