Skip to main content
SUPERVISOR
نوراله میرغفاری (استاد راهنما) محسن سلیمانی امین آبادی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Samirasadat Rahnamaei
سمیراسادات رهنمائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
Treatment of industrial wastewater containing recalcitrant pollutants for reusing is an important issue. Nowadays, advanced oxidation processes (AOP) are used to remove non-biodegradable toxic organic compounds or convert them into biodegradable materials. These processes consist of two oxidation steps which include formation of strong oxidants and their reaction to water organic compounds. Considering that furfural and hydroxymethylfurfural (HMF) are two important pollutants of industrial wastewaters, especially in oil and food industries, their removal is necessary. The aim of this study was to investigate the effect of microwave (MW) irradiation/H 2 O 2 approach on degradation of the this compounds in aqueous environment. At first, the effect of MW irradiation and adding H 2 O 2 on removal of the compounds were investigated individually. Then, the effect of irradiation time, MW intensity, pH as well as concentration of H 2 O 2 and contaminants on removal efficiency were evaluated. In order to achieve this, water samples containing 100 mg L -1 furfural and HMF were treated under various MW irradiation times (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 min) and removal efficiency and the efficient time were evaluated. Then, the effect of MW intensity (180, 540, 900 watt) on removal efficiency was studied. Besides, the effect of pH (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), H 2 O 2 concentration (300, 600, 900, 1200, 1500 mg L -1 ) and concentration of furfural and HMF (5, 10, 15, 25, 50, 100, 150, 200 mg L -1 ) were individually studied. Finally, the effect of MW irradiation/H 2 O 2 on furfural and HMF removal were investigated in a wastewater sample of Tehran Refinery considering the optimized conditions obtained from previous experiments. The result showed that the removal of furfural and HMF were maximum after 40 and 50 min of irradiation, respectively and the highest degradation of compounds was in MW intensity of 900 watt, pH=3 and H 2 O 2 concentration of 900 mg L -1 . The maximum amount of furfural and HMF degradation was in the samples containing 100 mg L -1 of each compound. The results of this study confirmed that the efficiency of the method in removal of furfural in the wastewater was more than 97%. Overall, it can be concluded that MW/H 2 O 2 AOP is a suitable method for removal of furfural and HMF from water solutions. However, this method should be evaluated economically before using in field conditions. Keywords : Advanced oxidation processes, Microwave, Furfural, Hydroxymethylfurfural, Water treatment
تصفیه پساب های صنعتی حاوی مواد سخت تجزیه شونده برای استفاده مجدد از آنها اهمیت زیادی دارد. امروزه از روش های اکسیداسیون پیشرفته (AOP) برای حذف و یا تبدیل ترکیبات آلی سمی و غیر قابل تجزیه زیستی به شکل های قابل تجزیه استفاده می شود. این روش ها شامل 2 مرحله اکسیداسیون است که شامل تشکیل اکسیدان های قوی و ترکیب اکسید کننده با مواد آلی آب است. با توجه به اینکه فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال از آلاینده های مهم پساب های صنعتی به ویژه صنایع نفت و صنایع غذایی هستند، حذف آنها از پساب های مذکور ضروری است. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر پرتوافکنی مایکروویو در حضور آب اکسیژنه بر تجزیه ترکیبات مذکور در محیط آبی انجام شده است. ابتدا تأثیر پرتوافکنی مایکروویو و اضافه کردن آب اکسیژنه به صورت جداگانه بر حذف ترکیبات بررسی شد. سپس تأثیر زمان بر میزان حذف آلاینده ها، اثر شدت مایکروویو، pH محیط، غلظت پراکسید هیدروژن و میزان غلظت آلاینده ها بر میزان کارایی روش حذف فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال بررسی گردید. به این منظور پس از تغییر جزیی مایکروویو خانگی (مدل پاناسونیک) نمونه های آب مقطر حاوی 100 میلی گرم بر لیتر فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال تحت پرتودهی امواج مایکروویو در زمان های10، 20، 30، 40، 50، 60، 70 دقیقه قرار گرفت و میزان حذف آلاینده ها و زمان بهینه حذف آن ها تعیین گردید. پس از آن تأثیر شدت امواج مایکروویو180، 540، 900 وات مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر pH (3، 4، 5، 6، 7، 8، 9) و اثر غلظت پراکسید هیدروژن ( غلظت های300، 600، 900، 1200 و1500 میلی گرم بر لیتر) و همچنین میزان تجزیه آلاینده ها در غلظت های متفاوت (5، 10، 15، 25، 50، 100، 150 و 200 میلی گرم بر لیتر) مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این میزان تأثیر پرتودهی مایکروویو به همراه آب اکسیژنه در شرایط بهینه به دست آمده بر تجزیه فورفورال در نمونه پساب پالایشگاه تهران بررسی شد. نتایج نشان داد که زمان بهینه واکنش برای حذف فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال به ترتیب 40 و 50 دقیقه بود و شدت پرتوافکنی 900 وات، pH 3 و غلظت آب اکسیژنه 900 میلی گرم بر لیتر منجر به بیشترین تجزیه این آلاینده ها گردید. بیشینه حذف آلاینده های مورد مطالعه در غلظت 100 میلی گرم بر لیتر فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال به دست آمد. نتایج حذف فورفورال در نمونه پساب مؤید کارایی بالای روش مورد استفاده در حذف این ماده (بیش از 97%) بود. در مجموع نتایج این پژوهش کارایی مطلوب استفاده از روش اکسیداسیون پیشرفته بر پایه مایکروویو- آب اکسیژنه را بر حذف فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال در محیطهای آبی نشان داد. با این وجود برآورد اقتصادی پیش از اجرای میدانی این روش ضروری است. کلمات کلیدی : روش های اکسیداسیون پیشرفته، مایکروویو، فورفورال، هیدروکسی متیل فورفورال، تصفیه آب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی