• شماره ركورد
    34156
  • پديد آورنده

    حانيه ساجدي

  • عنوان
    مطالعه تجربي تصفيه سورفكتانت آنيوني از پساب با استفاده از سيستمهاي تركيبي اكسيداسيون پيشرفته مبتني بر كاويتاسيون
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي شيمي
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/05/07
  • استاد راهنما
    دكتر اميد وحيدي
  • استاد مشاور
    دكتر سروش برادران
  • دانشكده
    مهندسي شيمي، نفت و گاز
  • چكيده
    سورفكتانتها به عنوان يكي از تركيبات آلي، در پساب بسياري از كارخانجات صنايع شوينده، بهداشتي و همچنين در پسابهاي خانگي حضور دارند. وجود اين تركيبات در محيطهاي آبي سبب آلودگي محيط زيست شده و سلامت موجودات آبزي را به خطر مياندازد. در اين ميان، سورفكتانت سديم دودسيل بنزن سولفونات كه به عنوان يكي از سورفكتانتهاي آنيوني شناخته ميشود، در مقادير بسيار زياد در پسابها يافت ميگردد. در اين پژوهش از تركيب روشهاي اكسيداسيون پيشرفته كه از نوينترين روشها به منظور حذف تركيبات مقاوم و پايدار است، در تخريب اين آلاينده استفاده شده است. سيستم تركيبي موردنظر متشكل از كاويتاسيون هيدروديناميك، تابش فرابنفش و استفاده از اكسيدكنندههاي هيدروژن پراكسيد و سديم پرسولفات است. آزمايشها در شرايط غلظت اوليه 10mg.L-1از سورفكتانت، حجم پساب ،4Lفشار ،3barدما 30±2◦Cو در مدت زمان 40دقيقه انجام شد. به منظور بررسي پارامترهاي اثرگذار بر فرايند، طراحي آزمايش با استفاده از روش باكس بنكن و با استفاده از پارامترهاي شدت تابش فرابنفش (،)0-32W غلظت هيدروژن پراكسيد ( )100-300mg.L-1و غلظت سديم پرسولفات ( )100-300mg.L-1انجام شد. بر اساس تحليل سطح پاسخ، شرايط بهينه شامل غلظتهاي 210 mg.L-1و 182 mg.L-1براي هيدروژن پراكسيد و سديم پرسولفات و تابش فرابنفش برابر با 16Wبود كه در آن ميزان تخريب آلاينده % 98/20و ثابت سرعت ،100/5 ×10-3min-1گزارش شده است. مقايسه فرايندها به لحاظ مصرف انرژي و ارزيابي اقتصادي نشان داد كه فرايند HC/UV/H₂O₂/PSنه تنها بالاترين درصد تخريب را داشته بلكه كمترين مقدار ضريب ( EE/Oبهرهوري انرژي به ازاي تخريب آلاينده)، كه نشاندهنده ميزان مصرف انرژي به ازاي تخريب آلاينده است، با مقدار 31/91kW.h.m-3را دارا ميباشد. همچنين، اين فرايند با داشتن مقدار ضريب ( ECRنسبت هزينه اقتصادي) برابر با 593/01به عنوان روشي بهينه در تخريب سورفكتانت سديم دودسيل بنزن سولفونات انتخاب شد. افزايش غلظت آلاينده از 10mg.L-1به 40mg.L-1موجب كاهش ميزان تخريب از % 98/20به % 66/92و كاهش نرخ سرعت از 100/5 ×10-3min-1به 62/3 ×10-3min-1شد. استفاده از ترت بوتانول و اتانول به عنوان رباينده راديكالهاي آزاد نشان داد كه ميزان تاثير راديكالهاي آزاد برابر با % 83/50ميباشد، كه در اين بين، سهم راديكال آزاد هيدروكسيل به مقدار % 81/33و سهم راديكال پر سولفات % 18/67است و تاثير مستقيم كاويتاسيون هيدروديناميك و تابش فرابنفش % 16/50ميباشد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/09/14
  • عنوان به انگليسي
    Experimental study of anionic surfactant Removal from wastewater using Hydodynamic cavitation based advanced oxidation hybrid systems
  • تاريخ بهره برداري
    9/27/2025 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    حانيه ساجدي

  • چكيده به لاتين
    Surfactants, as one of the organic compounds, are present in the wastewater of many detergent an‎d hygiene industries, as well as in household wastewater. The presence of these compounds in aquatic environments causes environmental pollution an‎d endangers the health of aquatic organisms. Therefore, the removal of these compounds from wastewater has always been one of the important an‎d prominent issues in the field of industry an‎d environment. Among them, the surfactant sodium dodecylbenzene sulfonate, which is known as one of the anionic surfactants, is found in very large quantities in astewater. Unfortunately, conventional treatment methods for removing this compound have not been able to achieve effective results an‎d continue to face numerous challenges an‎d problems.In this study, a combination of advanced oxidation methods, which are among the most modern techniques for removing resistant an‎d stable compounds, has been used to eliminate this pollutant. The hybrid system in question consists of hydrodynamic cavitation, ultraviolet radiation, an‎d the use of oxidants such as hydrogen peroxide an‎d persulfate. The experiments were conducted under the conditions of an initial concentration of 10 mg.L-1 of the surfactant SDBS, a wastewater volume of 4 liters, a pressure of 3 bar, a temperature of 30±2◦, an‎d a duration of 40 minutes. In order to investigate the parameters affecting the process, an experimental design was conducted using the Box-Behnken method an‎d the parameters of UV radiation power intensity (0-32 w), hydrogen peroxide concentration (100-300 mg.L-1), an‎d sodium persulfate concentration (100-300 mg.L-1). Based on RSM analysis, the optimal conditions included concentrations of 210 mg.L-1 an‎d 182 mg.L-1 for H₂O₂ an‎d PS, respectively, an‎d a UV power of 16 ws, under which the pollutant degradation was reported to be 98.2% an‎d the rate constant was 100.5×10-3min-1. Comparison of the processes in terms of energy consumption an‎d economic eva‎luation showed that the HC/UV/H₂O₂/PS process not only had the highest degradation percentage but also the lowest EE/O parameter value, which indicates the amount of energy consumption per pollutant degradation, with a value of 31.91667. Additionally, this process, with an ECR value of 593.0193, was selec‎ted as the most optimal method for removing the SDSB surfactant. Increasing the pollutant concentration from 10 mg.L-1 to 40 mg.L-1 leads to a decrease in the degradation rate from 98.204% to 66.92% an‎d a reduction in the rate constant from 100.5× 10-3min-1 to 62.3×10-3 min-1. The use of tert-butanol an‎d ethanol as free radical scavengers showed that the impact of free radicals was 83.5%, with the contribution of hydroxyl radicals being 33.81% an‎d the contribution of persulfate radicals being 67.18%. The direct effect of hydrodynamic cavitation an‎d UV irradiation was 16.5%.
  • كليدواژه هاي فارسي
    اكسيداسيون پيشرفته , كاويتاسيون هيدروديناميك , سورفكتانت , اشعه فرابنفش , پرسولفات
  • كليدواژه هاي لاتين
    Advanced oxidation , Hydrodynamic cavitation , Surfactant , UV light , Persulfate
  • Author
    Haniye Sajedi
  • SuperVisor
    Omid Vahidi, Soroush Bradaran