Skip to main content
SUPERVISOR
نوراله میرغفاری (استاد مشاور) محسن سلیمانی امین آبادی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Vahid Rahmani
وحید رحمانی علی آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Organic Load Reduction of Ethylene Oxide / Ethylene Glycol PlantEffluent of Marun Petrochemical ComplexUsing Fenton and Photo-Fenton Processes
The petrochemical industry is a part of chemical industry that produces chemical products using raw materials from oil or natural gas. Ethylene oxide (EO) and ethylene glycol (EG) are petrochemicals used in many other industries. Combining these materials into the process of producing these chemicals with water leads towater pollution. Among the common methods of chemical purification, advanced oxidation processes (AOPs) are one of the methods used to purify industrial wastewater. AOPs include the production of a very strong and non-selective oxidizing agent (hydroxylradical) to destroy organic pollutants in industrial wastewater. AOPs, particularly the Fenton and photo-Fenton processes, are used to remove or convert toxic pollutants that are recalcitrant. The current study was conducted with the aim of using Fenton process as well as UV and microwave (MW) irradiation to reduce the organic load of EO/EG plant effluent of Marun Petrochemical Complex. In order to optimize Fenton process for effluent CODreduction, the effect of reaction time (intervals of 15, 30, 60 and 120 min), pH (2, 3, 4, 5, 6 and 7), concentrations of ferrous sulfate (50, 100, 200, 300, 400 and 600 mg/L) and hydrogen peroxide concentrations (250, 500, 750, 1000 and 1250 mg/L) were investigated. Then, the effect of COD concentrations (770, 1000, 1800, 2700 mg/L) on reaction efficiency was investigated under previous optimal conditions. The effect of MW irradiation power (100, 180, 300, 450, 600 and 800 W)and UV (UV-A, UV-B and UV-C) on COD removal was investigatedconsidering the optimum results of previous sections. The results showed that optimum reaction conditions for FP included time of 30 min, pH 3, ferrous sulphate concentration of 200 mg/L and 1000 mg/L hydrogen concentration, which resulted ina reduction of 73.7% of effluent COD. Furthermore,the highest COD removal by MW irradiation (600 W) and UV-C radiation was 65 and 75%, respectively after 10 and 5 minutes. Investigating the effect of different concentrations of COD on reaction efficiency in optimal conditions revealed that the highest removal efficiency was for COD concentration of 770 mg/L which resulted in 87 and 92% reduction in Fenton and photo-Fenton process, respectively. Finally, it can be concluded that Fenton and photo-Fenton processes had a high potential in COD reduction of EO/EGplant effluent ofMarun Petrochemical Complexin laboratory experiments and could be used in combination with other wastewater treatment methods. Keywords : Advanced Oxidation Processes (AOPs), Microwave, Chemical Oxygen Demand (COD), Industrial Wastewater, EO/EG Plant of Petrochemical Industry
صنعت پتروشیمی بخشیازصنایعشیمیاییاستکهبا استفاده ازموادخامحاصلازنفتیاگازطبیعی فراورده‌هایشیمیاییتولیدمی‌کند. اتیلن گلیکول و اتیلن اکسید از فراورده های پتروشیمی هستند که در بسیاری از صنایع دیگر استفاده می‌شود. ترکیب شدن این مواد در فرایند تولید این محصولات شیمیایی با آب باعث آلودگی می شود. از میان روش های متداول تصفیه شیمیایی، روش های اکسیداسون پیشرفته یکی از روش هایی است که برای تصفیه پساب های صنعتی استفاده می‌شود. روش های اکسیداسیون پیشرفته در حقیقت شامل تولید یک عامل اکسیدکننده بسیار قوی و غیر انتخابی(رادیکالهیدروکسیل) برای تخریب آلاینده های آلی در پساب های صنعتی است.روش های اکسیداسیون پیشرفته به خصوص فرایندهای فنتون و فتوفنتون برای حذف و یا تبدیل آلاینده های سمی مقاوم به تجزیه به شکل قابل تجزیه زیستی استفاده می‌شود. پژوهش حاضر با هدف استفاده از فراینده فنتون به منظور کاهش بار آلی پساب واحد اتیلن اکسید/ اتیلن گلیکول پتروشیمی مارون و اثر تابش UV و پرتوافکنی مایکروویو بر کارایی این فرایند در شرایط بهینه انجام شد. به منظور بهینه سازی فرایند فنتون برای کاهش میزان COD پساب اثر پارامترهای زمان (15، 30، 60 و 120 دقیقه)،pH (2، 3، 4، 5، 6 و 7)، غلظت فروسولفات (50، 100، 200، 300، 400 و 600 میلی گرم برلیتر) و غلظت پراکسید هیدروژن (250، 500، 750، 1000 و 1250 میلی گرم برلیتر) مورد بررسی قرار گرفت. سپس اثر غلظت های COD (770، 1000، 1800، 2700 میلی گرم برلیتر) بر کارایی واکنش در شرایط بهینه بررسی شد. با درنظر شرایط بهینه قبل، اثر پرتوافکنی مایکروویو و تابش UVدر زمان های مختلف و توان های متفاوت پرتوافکنی مایکروویو (100، 180، 300، 450، 600 و 800 وات) همچنین طول موج های تابشی متفاوت (UV-A، UV-B و UV-C) بر کاهش CODبررسی شد. نتایج نشان داد که شرایط بهینه واکنش برای فرایند فنتون شامل زمان 30 دقیقه، pH برابر 3، غلظت فروسولفات برابر 200 میلی گرم برلیتر و غلظت 1000 میلی گرم برلیتر پراکسید هیدروژن بود که منجر به کاهش 7/63 درصد COD پساب شد. بیشترین حذف COD در استفاده از پرتوافکنی مایکرویو (600 وات) و UV-C به ترتیب پس از 10 و 5 دقیقه برابر 65 و 75 درصد به دست آمد. بررسی اثر غلظت های مختلف COD بر کارایی واکنش در شرایط بهینه واکنش در فرایند فنتون و فتوفنتون نشان داد که در غلظت 770 میلی گرم برلیتر COD بیشترین کارایی حذف87 درصد برای فرایند فنتون و92 درصدبرای فرایند فتوفنتون به دست آمد. در نهایت نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد که استفاده از فرایند فنتون وفتوفنتون می تواند در کاهشCODپساب واحد EO/EO پتروشیمی مارون در مقیاس آزمایشگاهی نقش موثری داشت و پتانسیل اجرا به همراه سایر روشهای تصفیه را می تواند داشته باشد. واژه‌های کلیدی: فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، مایکرویوو، اکسیژن خواهی شیمیایی (COD)، پساب صنعتی، واحد EO/EG صنعت پتروشیمی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی