| بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی بر عملکرد فتوراکتورچرخان در حذف استامینوفن از آب با استفاده از فوتوکاتالیست تیتانیوم دی اکسید- کلسیم کربنات |
| کد مقاله : 1156-IACC7 |
| نویسندگان |
|
سحر مرادزاده *1، محمدحسین رسولیفرد2، رحمت اله پورعطا3، سیده نرگس سعیدی4 1دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه زنجان 2استاد دانشگاه زنجان 3استادیار دانشگاه زنجان 4دانشجو |
| چکیده مقاله |
| مقدمه پاکسازی منابع آب، جهت اطمینان از فراهم بودن آب پاک و سالم برای مصرف انسان و حفظ محیط‌زیست، امری بسیار حیاتی است[1]. محصولات دارویی و مراقبت شخصی در دهه‌های گذشته به طور چشمگیری در سراسر جهان تولید و مصرف شده‌اند[2]. استامینوفن (ACT) یکی از داروهای بدون نسخه پرمصرف است که به طور گسترده در سراسر جهان استفاده می‌شود. به دلیل استفاده فراوان و پایداری بالا در طولانی مدت، غلظت قابل توجه استامینوفن (ACT) می‌تواند در آبهای زیرزمینی، آبهای سطحی، فاضلاب‌های شهری و صنعتی، و شیرابه‌های دفن زباله تجمع یابد[3]. فرایندهای اکسایش پیشرفته به عنوان روش‌های موثر برای تخریب آلاینده‌های آلی پایدار شناخته می‌شوند. در این فرایندها، گونه‌های فعال اکسیژنی مانند رادیکال‌های هیدروکسیل در محلول با استفاده از روش‌های مختلف تولید می‌شوند[4].در این مطالعه با هدف بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی مختلف بر عملکرد یک فوتوراکتور چرخان در حذف آلاینده های دارویی از آب با استفاده از فوتوکاتالیست (TiO2-CaCO3) کمک به پیشرفت فن آوری های تصفیه آب پایدار است. بخش تجربی و / یا بخش نظری یک فوتوراکتور چرخان برای این پروژه طراحی و ساخته شد. فوتوراکتور چرخشی از یک ظرف استوانه ای تشکیل شده است.سطح داخلی ظرف با کامپوزیت TiO2-CaCO3 پوشیده خواهد شد.لوله با سرعت کنترل شده ای چرخانده می شود تا از قرار گرفتن یکنواخت آب در معرض سطح TiO2-CaCO3 و نور UV اطمینان حاصل شود.منبع نور در داخل لوله قرار می گیرد و سطح TiO2-CaCO3 و جریان آب را روشن می کند. یافته ها شکل 1(لف) نشان می دهد که فتولیز و جذب سطحی دارو توسط کاتالیزور در تاریکی در مقایسه با تخریب فوتوکاتالیستی دارو بسیار ناچیز است. همانطور که نمودار ها نشان می دهند حداکثر حذف مربوط به فعالیت فوتوکاتالیست در حضور نور UV است. تاثیر پارامتر های عملیاتی بر تخریب فوتوکاتالیستی فوتوراکتور چرخان: تاثیر نسبت TiO2 وCaCO3 در کامپوزیت TiO2-CaCO3: عملکرد فوتوکاتالیستی کاتالیزور های کامپوزیتی TiO2-CaCO3 با درصد وزنی متفاوت TiO2 و CaCO3 برای حذف داروی استامینوفن تحت نور UV در دمای اتاق بررسی شد و در شکل 1(ب) نشان داده شده است.کامپوزیت با مقدار نسبت 3TiO2-1CaCO3 به عنوان بهینه انتخاب شد. تاثیر محل قرارگیری منبع نور فرابنفش بر حذف آلاینده در فوتوراکتور چرخان: به منظور بررسی تاثیر فاصله از منبع نور (جای لامپ) بر کارایی تخریب فوتوکاتالیستی در شرایط بهینه آزمایش هایی در قسمت های مختلف راکتور چرخان انجام شد. نتایج مربوطه در شکل 1(ج ) نشان داده شده است. قرار گرفتن منبع نور در سمت چپ فوتوراکتور به عنوان بهینه انتخاب شد. تاثیر دور موتور بر حذف آلاینده ها در فوتوراکتور چرخان: به منظور بررسی تاثیر دور موتور بر تخریب آلاینده ها، آزمایشات در شرایط کاملا یکسان ولی با دور موتور متفاوت انجام گرفت. نتایج حاصل در شکل 1(د) نشان داده شده است. دور موتور 9 به عنوان بهینه انتخاب شد. نمودار1-(الف): فوتولیز و جذب سطحی دارو(دورموتور9، غلظت داروppm 20 )، (ب): تاثیر نسبت TiO2 وCaCO3 در کامپوزیت TiO2-CaCO3 (دور موتور6 و غلظت آلاینده ppm 20) ، (ج): تاثیر محل قرارگیری منبع نور فرابنفش بر حذف آلاینده در فوتوراکتور چرخان (دور موتور9 و غلظت آلاینده ppm 20 )، (د): تاثیر دور موتور بر حذف آلاینده ها در فوتوراکتور چرخان(غلظت آلاینده ppm 20) نتیجه گیری این مطالعه اثر پارامترهای مختلف مانند تاثیر نسبت TiO2 و CaCO3 در کامپوزیت TiO2-CaCO3 ، تاثیر محل قرار گیری منبع نور فرابنفش و تاثیر دور موتور بر حذف آلاینده دارویی در یک فوتوراکتور چرخان بررسی کرد. با توجه به نتایج بدست آمده در آزمایش ها افزایش نسبت TiO2به CaCO3 منجر به افزایش حذف دارو می شود.همچنین افزایش دور موتور نیز منجر به افزایش راندمان حذف دارو شد. قرارگیری منبع نور فرابنفش در قسمت سمت چپ راکتور نیز باعث افزایش راندمان حذف دارو می شو. بهتر است شرایط فرایند از جمله تعادل بین نسبت TiO2 و CaCO3، دورموتور و محل قرارگیری منبع نور فرابنفش بهینه شود. بررسی اثر PH، شدت نور UV و تخریب همزمان و رقابتی مواد شیمیایی در آینده می تواند به بهبود فرایند حذف دارو کمک کند. |
| کلیدواژه ها |
| اکسایش پیشرفته، فوتوراکتور چرخان، فوتوکاتالیست، استامینوفن |
| وضعیت: چکیده برای ارائه به صورت پوستر پذیرفته شده است |