Skip to main content
SUPERVISOR
مجید سرتاج (استاد راهنما) عبدالله مهرآبادی رشیدی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sepideh Taheri
سپیده طاهری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
Presence of organic compounds in drinking water is an important factor in its quality. One of the most important reasons cited for removing organic compounds from drinking water, is their role as precursor in the formation of dangerous side products after disinfection. In this study, removal efficiency of solar photocatalistic degradation of organic matter using immobilized TiO 2 layer coated on the inside surface of traarent polyethylene pipes, which let around 50% of the sun’s UV rays pass through, and also in glass (quartz) pipes packed with glass balls coated with TiO 2 , have been investigated. The aim of this study was to evaluate the efficiency of these systems in removing organic matter from water under different intensity of solar radiation and contact time. When exposed to visible or ultraviolet light, TiO 2 can act as a photocatalist and by releasing hydroxyl free radical and superoxide ion can degrade organic matter. Total organic carbon measurement was chosen as an indicator of contamination. The research was conducted using two different and distinct pilots systems. The first pilot system included three reactors. The first reactor was a traarent polyethylene pipe with immobilized TiO 2 layer coated inside, the second reactor was the same as the first pipe but without the TiO 2 layer, which is used to evaluate the efficiency of solar ultraviolet radiation alone in removing organic matter. The third reactor was a normal opaque polyethylene pipe with TiO 2 coated inside which was used to assess the ability of organic matter removal in absence of sun light. The second tested pilot included 5 columns. The first three columns were traarent pipes made of quartz filled with glass balls coated with titanium dioxide. The fourth column was an opaque quartz pipe which was also filled with glass balls coated with titanium dioxide. The fifth column was a pipe made of quartz which, contrary to the previous pipes, was filled with balls without the titanium dioxide coating. The last two pipes have been investigated as control pipes. In the first stage, the performance of these columns have been investigated using methyl Orange color index. In the next steps, the organic material removals in these tubes have been studied. The concentrations of organic matter were measured by TOC Analyzer Shimadzu device using combustion – infrared method. In the experiment with Methyl Orange Color Index in pilot with polyethylene pipes, traarent pipe with TiO 2 coating decreased the concentration of Methyl Orange from 1 ppm to 0.2 ppm within 8 days. In pilot with quartz pipes, the traarent pipe with balls coated with TiO 2 , due to large contact surface, decreased the concentration of Methyl Orange from 1 ppm to 0.6 ppm within 4 hours.
حضور ترکیبات آلی در آب آشامیدنی، فاکتور مهمی در میزان کیفیت آن است. یکی از مهمترین دلایل ذکر شده برای حذف ترکیبات آلی از آب شرب، نقش آن ها به عنوان پیش ساز تشکیل فراورده های جانبی خطرناک بعد از گندزدایی است. در این تحقیق کارایی حذف مواد آلی فتوکاتالیستی- خورشیدی با استفاده از لایه تثبیت شده TiO 2 در داخل لوله های پلی اتیلن نور گذر که حدود 50% پرتو فرابنفش خورشید(UV) را از خود عبور می دهد و همچنین بر روی گلوله های شیشه ای پوشش داده شده با TiO 2 که داخل لوله های شیشه ای از جنس کوارتزکه پرتوفرابنفش خورشید(UV) را از خود عبور می دهند بررسی شده است. هدف از این تحقیق بررسی کارایی این لوله‌ ها در حذف مواد آلی آب، با توجه به شدت تابش خورشید و زمان تماس بوده است. TiO 2 می تواند در مقابل نور مرئی یا فرابنفش بعنوان یک فتوکاتالیست عمل نموده و با آزاد کردن رادیکال آزاد هیدروکسیل و یون سوپراکسید باعث حذف مواد آلی شود. شاخص‌ کل کربن آلی بعنوان شاخص آلودگی در نظر گرفته شده‌است. انجام تحقیق مبتنی بر مطالعات دو پایلوت کاملاً مجزا بوده است. نخستین پایلوتی که مورد بررسی قرار گرفت شامل 3 راکتوراست. راکتور اول لوله پلی‌اتیلن نورگذر (تراوا) با پوشش لایه تثبیت شده TiO 2 در داخل آن است، راکتور دوم مانند لوله اول ولی بدون لایه TiO 2 است که برای بررسی کارایی پرتو فرابنفش خورشید در حذف مواد آلی استفاده شده، راکتور سوم لوله پلی‌اتیلن معمولی بدون قابلیت گذر‌دهی نور و با پوشش لایه TiO 2 در داخل آن است که برای بررسی توانایی حذف مواد آلی توسط TiO 2 در عدم حضور نور خورشید است. دومین پایلوتی که مورد آزمایش قرار گرفت شامل 5 راکتور است. سه راکتور اول لوله هایی از جنس کوارتز با قابلیت تراوایی می باشند که با گلوله های شیشه ای که دارای پوشش دی اکسید تیتانیوم هستند، پر شده اند. راکتور چهارم لوله کوارتز بدون قابلیت گذردهی نور می باشد که این لوله نیز با گلوله های شیشه ای که دارای پوشش دی اکسید تیتانیوم هستند، پر شده است. راکتور پنجم لوله ای از جنس کوارتز می باشد که این لوله بر خلاف لوله های قبلی با گلوله های بدون پوشش دی اکسیدتیتانیوم پرشده اند. این دو لوله آخر به عنوان لوله های شاهد مورد بررسی قرار گرفته اند. در مرحله اول عملکرد این لوله‌ها توسط شاخص رنگی متیل اورانژ بررسی شده است. در مرحله بعدی حذف مواد آلی در این لوله‌ها مورد بررسی قرار گرفته است . در آزمایش با شاخص رنگی متیل اورانژ در پایلوت با لوله های پلی اتیلنی، لوله تراوا با پوشش TiO 2 توانست متیل اورانژ با غلظت (ppm)1 را در مدت 8 روز به غلظت (ppm) 2/0 برساند. در پایلوت با لوله های کوارتز، لوله تراوا با گلوله های پوشش داده شده با TiO 2 ، به علت بالا بودن سطح تماس متیل اورانژ با غلظت (ppm)1 را در مدت 4 ساعت به غلظت) (ppm6/0 رساند. این آزمایشها میزان تغییرات غلظت متیل اورانژ توسط دستگاه اسپکتوفتومتر قرائت شد. در این تحقیق اثر زمان تابش نور خورشید و زمان ماند آب در لوله ها بر روی کارایی سیستم بررسی شده است. زمان های ماند آب در لوله 12 0 و 240 دقیقه در نظر گرفته شد. برای بررسی تاثیر شدت نور خورشید، آزمایش‌ها در دو زمان 8 صبح تا 12 ظهر و از ساعت 10 صبح تا 14 بعد از ظهر انجام شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی