Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Amiri
محمد امیری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Motahare Nadjafi Semnani
مطهره نجفی سمنانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
One of the significant today's concerns is the problems wastewater generated by various industries. Steel industry is one of the most consumer of water. Restoring or purifying wastewater of such industries, can save a huge volume of water. One of the most good candidates for water saving in steel industry is final rinsing water at pickling unit. In Mobarake Steel Complex unit, the steel pieces are washed by DM water after acid pickling to remove all traces of impurities on the surface of steel pieces. The pure rinse water is polluted with the latest remained acid and iron chloride scales and discharged as wastewater with electrical conductivity about 16000 to 55000µS/cm and pH about 0.55 to 1.3. The volume of this wastewater is about 20-25 cubic meter per hour. The main purpose of this experimental work was to purify and recycle this wastewater to pickling unit by ion exchange method. To remove Fe(II) ion from this wastewater, two methods were used: cationic resin and neutralization with caustic soda methods. For further treatment, an advanced resin method, called APU, with weakly basic anion resin has been employed. During this experiment hydrochloridric adsorbed by resin and iron chloride discharged from resin bed. During this research the effect of pH, electrical conductivity have been investigated.Optimum residual time of operation was 5 minute, Optimum ratio of wastewater volume to resin volume 3 to 2, and the volume of water of resin regeneration was about 1bed volume. The recovered water of this research has EC less than 300?S/cm and its iron concentration is less than 300ppm while its pH is about 6. This recovered water had requirement condition of pickling unit of Mobarake Steel Complex. In the next step of this research, the combination method of using neutralization and anionic resin has been examined. In first step, neutralization, by adding caustic soda 100% of iron had precipitated and acidity was removed. The final results shows that using this combination method produced water with electrical conductivity about 30µS/cm and pH about 7.5, such a desirable quality that can be recycled in pickling unit. The combination method had better results but required caustic soda for regeneration and more water was consumed during regeneration. Keywords: Ion exchange resin, waste water treatment, electrical conductivity, pickling unit of Mobarake Steel Complex, steel sheets
یکی از مهم ترین دغدغه های زیست محیطی در دنیای امروز، مشکلاتی است که پساب های تولید شده توسط صنایع مختلف در طبیعت ایجاد می کنند. صنایع فولادی یکی از صنایع پرمصرف آب بوده که بازیابی و یا تصفیه ی پساب چنین صنایعی می تواند باعث صرفه جویی حجم زیاد آب گردد. از جمله یکی از پساب هایی که در فولاد سازی ارزش بازیابی دارد، پساب حاصل از شستشوی واحد اسیدشویی است. در مجتمع فولاد مبارکه پس از مرحله ی اسیدشویی، از آب خالص برای شستشوی اسید باقی مانده از سطوح ورقه های فولادی استفاده می شود که این آب، آلوده به اندکی اسید کلریدریک و آهن کلرید شده و تبدیل به پسابی با مشخصات هدایت الکتریکی برابر با 16000 تا µS/cm 55000 (در آلوده ترین شرایط) و میزان pH برابر با 0.55 تا 1.3 می گرددکه در شرایط حاضر حجم آن حدود 20 تا 25 متر مکعب در ساعت است. هدف از این تحقیق بررسی تصفیه ی این پساب به روش رزین های تعویض یونی است. ابتدا به منظور حذف یون آهن(II) دو روش رزین کاتیونی و خنثی سازی با سود بررسی گردید.در ادامه تحقیق از یک روش رزینی پیشرفته خالص سازی اسید با استفاده از رزین آنیونی ضعیف A100 برای تصفیه پساب مورد نظر استفاده شد، در این روش اسید کلریدریک به وسیله ی رزین جذب شده و نمک آهن کلرید خارج می گردد و سپس اسید به وسیله آب از رزین خارج می گردد. در این آزمایش تاثیرات pH و هدایت الکتریکی بررسی شد. زمان بهینه فرآیند 5 دقیقه، نسبت حجم پساب به حجم رزین 3 به 2 و حجم آب مصرفی برای احیای رزین برابر با یک بستر رزین نتیجه گیری شد. آب تولیدی از این روش تصفیه، دارای هدایت الکتریکی کمتر ازS/cmµ 300 و غلظت آهن در آن کمتر از ppm 300 می باشد درحالیکه pH آن حدود 6 است. چنین آبی شرایط مورد نظر واحد اسیدشویی فولاد مبارکه را دارا می باشد و در نتیجه این روش می تواند منجر به تصفیه ی پساب و بازگرداندن آن به سیکل آب شستشوی واحد اسیدشویی فولاد مبارکه شود. در ادامه به منظور تکمیل تحقیق، ترکیب دو روش خنثی سازی با سود و رزین آنیونی قوی، مورد بررسی قرار گرفت. در روش خنثی سازی، با افزودن سود، آهن %100 رسوب کرده و اسیدیته نیز از بین رفت. نتایج حاصل از این آزمایش ترکیبی، منجر به تولید آبی با هدایت الکتریکی S/cmµ30 و pH برابر با 7.5 وکیفیت مناسب جهت شستشوی ورقه های فولادی شد. روش دوم نتایج بهتری را در بر داشت، در حالیکه برای احیای رزین آنیونی قوی سود موردنیاز بود و آب بیشتری در زمان احیا مصرف گردید. کلمات کلیدی: رزین تعویض یونی، تصفیه ی پساب، هدایت الکتریکی، واحد اسیدشویی فولاد مبارکه، ورقه های فولاد

ارتقاء امنیت وب با وف بومی