Skip to main content
SUPERVISOR
Hasti Hashemi nejad,Arjomand Mehrabani zeinabad
هستی هاشمی نژاد (استاد مشاور) ارجمند مهربانی زین آباد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Khani
زهرا خانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Treatment of Industrial Wastewater Containing Used Lubricating Oil of Z1 in Metal Working Industry By Electrochemical Method
Treatment of an industrial wastewater containing Z1 oil from Iran Valve Gas company was performed by electrocoagulation using Al and Fe electrodes in this study. Z1 oily emulsions are employed, primarily to reduce the heat generated and the friction caused by contact of the tool on the work piece. In this research effects of five parameters of pH, operation time, current density, electrodes material and gap of electrodes on removal of COD and turbidity efficiency were studied. The range of parameters were obtained by primarily experiment and were pH (4-8), operating time (20-60 min) and current density (208.33-625 A/m 2 ). In order to evaluate the effect of three parameters pH, current density and operation time experiment were designed by experimental design and RSM method in 5 level and data were analysed by ANOVA. All experiments were performed at room temperature and to ensure the results, the experiments were repeated at least twice. Obtained models for COD and turbidity removal efficiencies by RSM method for both electrode Al and Fe are Quadratic. For COD and turbidity removal, R 2 coefficient for Al electrode are respectively 0.86 and 0.78 and also this coefficient for COD and turbidity removal efficiencies by Fe electrode, respectively are 0.93 and 0.96. For COD and turbidity removal, F-value coefficient for Al electrode are respectively 6.83 and 3.93 and also this coefficient for COD and turbidity removal efficiencies by Fe electrode, respectively are 15.59 and 27.57. Optimal values for COD and turbidity removal efficiencies by Al electrodes are respectively 93.50 and 99.92% that are corresponding to pH (4.88), operating time (52.8 min) and current density ( 482.55 A/m 2 ). Optimal values for COD and turbidity removal efficiencies by Fe electrodes are respectively 93.16 and 98.79%. Optimal parameters obtained for this electrode are pH (6.70), operating time (59.8 min) and current density (625 A/m 2 ). Experimental results by optimal parameters delivered by Design Expert, for COD and turbidity removal efficiencies for Al electrodes respectively are 93.23 and 99.40%. These results for Fe electrodes by its optimal parameters, for COD and turbidity removal respectively are 89.56 and 96.90%. Optimal values obtained for COD and turbidity removal efficiencies have conformity with actual values derived by experiments. Accordig to derived values the best range for pH for Al electrode is 4-6 and for Fe electrode is 6-8. Also the maximum COD and turbidity removal efficiency derived at high value of operation time and current density. Results show that Al electrodes are more effective than Fe ones for treating Z1 oily wastewaters. Optimum electrodes distance for both Al and Fe electrode were 2 cm. Results show that electro-coagulation is an appropriate method to remove turbidity and COD from Z1 oily wastewater. Keyword : Wastewater treatment Z1 oil, Electro-coagulation, Al Electrodes, Fe electrodes, Design of experiments, RSM method
در این پژوهش، تصفیه پساب صنعتی حاوی روغن Z1 حاصل از کارخانه ی شیرآلات گاز ایران، با استفاده از روش انعقاد الکتروشیمیایی شامل انعقاد الکتریکی و شناورسازی الکتریکی، توسط الکترودهای آلومینیوم و آهن انجام گرفت. امولسیون روغن Z1 به منظور کاهش گرمای تولیدی، کاهش اصطکاک ناشی از تماس ابزار و روان کنندگی در قطعات مورد استفاده قرار می گیرد. در این پژوهش تأثیر پنج مشخصه pH، زمان عملیات، چگالی جریان الکتریکی، جنس الکترودها و فاصله بین الکترودها بر روی بازده حذف COD و کدورت مورد بررسی قرار گرفت. محدوده های مورد استفاده برای سه مشخصه براساس آزمایش های اولیه مشتمل بر pH 4-8، زمان عملیات 20-60 دقیقه و چگالی جریان الکتریکی A/m 2 33/208-625 تعیین شدند. به منظور ارزیابی تأثیر سه مشخصه pH، زمان عملیات و چگالی جریان الکتریکی مجموعه ای از آزمایش ها توسط نرم افزار طراحی آزمایش ها و به شیوه ی رویه پاسخ در پنج سطح تعیین شدند و تجزیه و تحلیل نتایج با استفاده از ارزیابی ANOVA انجام گرفت. تمامی آزمایش ها در دمای محیط انجام شدند و جهت حصول اطمینان از نتایج بدست آمده، آزمایش ها حداقل برای دو مرتبه تکرار گردیدند. مدل بدست آمده به صورت درجه دوم برای بازده حذف COD و کدورت با استفاده از روش رویه پاسخ برای هر دو الکترود آلومینیوم و آهن می باشد. ضریب همبستگی با مدل بدست آمده برای الکترود آلومینیوم در حذف COD و کدورت به ترتیب برابر 86/0 و 78/0 می باشد و همچنین مقدار این ضریب برای الکترود آهن در بازده حذف COD و کدورت به ترتیب برابر 93/0 و 96/0 می باشد. ضریببF-value با مدل بدست آمده برای الکترود آلومینیوم در حذف COD و کدورت به ترتیب برابر83/6 و 93/3 می باشد و همچنین مقدار این ضریب برای الکترود آهن برای بازده حذف COD و کدورت به ترتیب برابر 59/15 و 57/27 می باشد. مقادیر بهینه بازده حذف COD و کدورت بدست آمده توسط این مدل برای الکترود آلومینیوم به ترتیب برابر 5/93 و 9/99 که در pH 8/4، زمان عملیات 8/52 دقیقه و چگالی جریان الکتریکی A/m 2 5/482 می باشند. همچنین مقادیر بهینه بازده حذف COD و کدورت بدست آمده برای الکترود آهن به ترتیب برابر0/93 و 3/99 می باشند. مقادیر بهینه مشخصه ها با استفاده از الکترود آهن برابر pH 7/6، زمان عملیات 3/59 دقیقه و چگالی جریان الکتریکی A/m 2 2/623 می باشند. مقادیر آزمایشگاهی براساس شرایط بهینه بدست آمده برای بازده حذف COD و کدورت، با الکترود آلومینیوم به ترتیب برابر 2/93 و 4/99 و با الکترود آهن به ترتیب برابر 5/89 و 9/96 می باشد که با مقادیر بهینه بدست آمده از طراحی آزمایش انجام شده تطابق خوبی را دارند. با توجه به نتایج بدست آمده بهترین محدوده ی pH بدست آمده توسط الکترود آلومینیوم برابر 4-6 و توسط الکترود آهن برابر 6-8 می باشد. همچنین بیشینه بازده حذف COD و کدورت در بالاترین مقادیر زمان و چگالی جریان الکتریکی در آزمایش ها بدست آمدند. مقایسه نتایج بدست آمده برای الکترودهای آلومینیوم و آهن، مشخص می شود که الکترود آلومینیوم بازده حذف بهتری نسبت به الکترود آهن جهت تصفیه پساب روغنی بدست می دهد. فاصله بهینه بین الکترودها، برای هر دو الکترود آلومینیم و آهن برابر cm 2 بدست آمد. نتایج نشان می دهند که فرایند انعقاد الکتریکی، روشی با توانایی بالا در حذف کدورت و COD از پساب های روغنی حاوی روغن Z1 می باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی