| روش فوتوکاتالیستی برای حذف آلاینده های زیست محیطی | |
| تعداد صفحات | ۳۷ |
| نوع فایل | Word |
| حجم فایل | ۳٫۱۵ Mb |
روش فوتوکاتالیستی برای حذف آلاینده های زیست محیطی
در این قسمت پروژه با موضوع روش فوتوکاتالیستی برای حذف آلاینده های زیست محیطی به صورت فایل word برای دانلود ارائه شده است.
قسمتی از متن پروژه در زیر نشان داده شده است.
آب اهمیت ویژه ای در جهان دارد. در روند ازدیاد بی رویه جمعیت، توسعه صنایع و کارخانه ها، افزایش پساب و پسماندهای جهان با بحران جدی روبرو شده است. استفاده از آب در تمامی صنایع امری رایج و حیاتی است و بدون حضور این ماده انجام فعالیت های صنعتی امکان پذیر نمی باشد. در دهه های اخیر آلودگی محیط زیست به یک مشکل جدی در حال رشد در سراسر جهان تبدیل شده است. بنابراین روش تصفیه مناسب آب و پساب، بهبود روش های موجود و هم چنین توسعه روش های جدید از جمله مواردی است که امروزه با دقت بیشتری مورد توجه قرار گرفته اند. از جمله آلاینده های مضر محیط زیست می توان به آلاینده های آلی برای مثال ترکیبات رنگی و آلاینده های معدنی از جمله نیترات و کرومات اشاره کرد [۱].
آب های زیرزمینی یکی از منابع اصلی آب هست که به صورت گسترده به عنوان آب های آشامیدنی در اغلب کشورهای جهان استفاده می شود. در سال های اخیر وجود موادی از قبیل نیترات، سولفات، آفت کش ها و یون های کروم در آب و فاضلاب تبدیل به یک مشکل جدی برای بشر شده است [۱] کروم یکی دیگر از آلاینده های زیست محیطی در آب های زیرزمینی می باشد که از مهم ترین و فراوان ترین فلزات سمی است که باعث آلودگی آب های زیرزمینی و خاک می شود. از این ترکیب در صنایعی مانند آبکاری، تولید آلیاژ فولاد، عکاسی و برنزه کردن چرم استفاده می شود [۳۰۲] در محیط زیست کروم به صورت (Cr (VI و ( Cr (III وجود دارد. متاسفانه گونه های (Cr (VI به عنوان مواد سرطان زا شناخته شده اند که به سیستم های بیولوژیکی آسیب رسانده و می توانند به راحتی وارد زنجیره های غذایی شوند. سمیت این ترکیب حدود صد برابر بیشتر از گونه های (Cr (III می باشد [۴]. محققان حداکثر غلظت مجاز (Cr (VI در آب آشامیدنی را ۰٫۰۵ میلی گرم بر لیتر تعیین کرده اند [۵]. روش های متداول برای حذف گونه های (Cr (VI شامل تبادل یونی [۶]، فیلتراسیون [۷]، جذب [۸] و رسوب دهی شیمیایی [۹] می باشد. از محدودیت های این روش ها می توان به تولید الجن انبوه و هزینه بالای عملیاتی اشاره کرد. فرایند جذب به طور گسترده ای برای حذف گونه های Cr (VI) استفاده می شود، اما مشکل این روش نیاز به یک مرحله تصفیه ثانویه می باشد.
یکی از بهترین روش های حذف كروم تبدیل گونه های (Cr (VI به گونه های ( Cr (III است. (Cr (III یک ترکیب غیرسمی است. علاوه بر این می توان آن را از محلول به صورت ۳(Cr (OH رسوب داد. از جمله روش ها برای کاهش گونه های (Cr (VI به ( Cr (III می توان به فرایند فوتوکاتالیست اشاره کرد. از مزایای این فرایند کم هزینه بودن، دوستدار محیط زیست، انعطاف پذیر و سهولت آن می باشد [۱۰]. علاوه بر گونه های ( Cr (VI آلاینده دیگری که بسیار حائز اهمیت می باشد یون های نیترات است. یون های نیترات از جمله مهم ترین آلاینده های منابع آب های سطحی و زیر زمینی می باشند که در اثر ورود فاضلاب های خام انسانی، صنعتی و همچنین استفاده بیش از حد از کودهای نیتروژنی در کشاورزی و تخلیه داخلی و زباله های صنعتی در آب های زیرزمینی افزایش یافته است [۱۱].
غلظت بالای نیترات در آب آشامیدنی سبب بیماری سندروم می شود و همچنین به دلیل تولید ترکیبات نیتروز و آمین به عنوان عامل سرطان زا شناخته شده است [۱۲]. سازمان بهداشت جهانی (WHO) مقدار مجاز نیترات در آب آشامیدنی را ۵۰ میلی گرم بر لیتر اعلام کرده است [۱۳]. تا کنون روش هایی برای حذف یون های نیترات ارائه شده است که در ادامه به آن ها پرداخته می شود.
روش های متداول حذف نیترات شامل روش های بیولوژیکی و فرایند های فیزیکی – شیمیایی است [ ۱۲]. روش بیولوژیکی یک روش موثر تصفیه به صورت بیولوژیکی از طریق تبدیل نیترات به نیتروژن توسط باکتری های موجود در بیوراکتورها است. باکتری های موجود در این راکتورها نیترات موجود در آب را به نیتروژن موجود در هوا تبدیل می کنند. استفاده از این بیوراکتورها برای حذف نیترات از آب های آشامیدنی کاربرد ندارد و بیشتر برای نیترات زدایی از فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد [۱۴]. روش های فیزیکی و شیمیایی جهت حذف نیترات شامل روش های تبادل یونی، اسمز معکوس، الکترودیالیز و جذب سطحی می باشد.
تبادل یونی یک واکنش برگشت پذیر است که جهت استفاده های مجدد نیاز به احیاء دارد. بنابراین با احیای شیمیایی، رزین دوباره به فرم فعال اولیه تبدیل می شود اما مقداری از ظرفیت تبادل خود را از دست می دهد. در روش تبادل یونی هرچه ظرفیت یون مورد نظر بیشتر باشد با تمایل بیشتری جذب رزین می گردد. ترتیب گزینش یون ها در هنگام استفاده از رزین های آنیونی رایج به ترتیب HCO3– <CI– <NO3–< SO42- می باشد. بنابراین زمانی که یون نیترات، یون مورد نظر جهت حذف باشد، یون های فسفات و سولفات درون محلول به دلیل ظرفیت بالاتر سریع تر از نیترات مبادله شده و زمانی نیترات مبادله می گردد که دیگر یون های مذکور به صورت آزاد وجود نداشته باشند. در سال های اخیر رزین هایی ساخته شده اند که نسبت به رزین های متداول به صورت گزینش پذیر عمل کرده که به آن ها رزین های انتخابی می گویند. اما با توجه به هزینه های عملیاتی بسیار بالا، جهت استفاده برای حذف نیترات مقرون به صرفه نمی باشند [۱۵].
فهرست
۱- مقدمه ۴
۲- آلاینده های معدنی ۴
۱-۲ روش های حذف نیترات ۵
۱-۲ -الف روش تبادل یونی ۶
۱-۲ -ب روش اسمز معکوس ۶
۱-۲ -پ الکترودیالیز ۷
۱-۲ -ت فرایند جذب سطحی ۷
۱-۲ -ت-۱ انواع جاذب ها ۹
۱-۲ -ت-۲ روش های تهیه کربن فعال ۹
۳- آلاینده های آلى ۱۰
۱-۳ طبقه بندی رنگ ها ۱۱
۲-۳ روش های حذف رنگ های آلی ۱۱
۲-۳ -الف انعقاد و لخته سازی ۱۱
۲-۳ -ب فرایند ازن زنی ۱۲
۲-۳ -پ فرایند کلرزنی ۱۲
۲-۳ -ت فرایند فنتون ۱۳
۲-۳ -ث فرایند فوتوکاتالیستی ۱۳
۴- روش های بهبود عملکرد فرایند فوتوکاتالیستی ۱۵
۱-۴ دوپ شدن ۱۶
۱-۴ -الف دوپ شدن یون فلزی ۱۷
۱-۴ -ب دوپ شدن نافلزات با نیم رساناها ۱۹
۱-۴ -پ جفت شدن دو نیم رسانا ۲۰
۲-۴ جفت شدن نیم رسانا با ترکیبات کربنی ۲۳
۵- تاثیر پارامترهای عملیاتی روی فرایند فوتوکاتالیستی ۲۹
۱-۵ شدت نور ۲۹
۲-۵ هوادهی و میزان اکسیژن حل شده ۳۰
۳-۵ مقدار و غلظت آلاینده ۳۰
۴-۵ تاثیر پارامتر pH ۳۰
۵-۵ تاثیر دما روی کارایی فرایند فوتوکاتالیست ۳۱
۶-۵ تاثیر مقدار کاتالیست ۳۱
منابع ۳۲
| روش فوتوکاتالیستی برای حذف آلاینده های زیست محیطی | |
| تعداد صفحات | ۳۷ |
| نوع فایل | Word |
| حجم فایل | ۳٫۱۵ Mb |