بررسی حذف هیدروکربن از پساب حاوی هیدروکربن های نفتی با استفاده از روش اکسیداسیون پیشرفته ی UV/O3

نوع مقاله: مقاله اصلی

نویسندگان

1 گروه فن‌آوری‌های محیط‌زیست، پژوهشکده‌ی علوم‌ محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 گروه محیط زیست، دانشکده‌ی مهندسی منابع طبیعی و بیابان، دانشگاه یزد، یزد، ایران

چکیده

هدف از پژوهش حاضر، بررسی آزمایشگاهی تصفیه­ی فاضلاب آلوده با هیدروکربن‌های نفتی با روش UV/O3 می­باشد. برای پیش‌بینی میزان تخریب آلاینده‌ها غلظت اولیه O3 و آلاینده‌ها، pH، دمای محلول، زمان واکنش و شدت UV، طراحی‌شد. برای این منظور از یک راکتور ۱ لیتری شیشه­ای استوانه­ای استفاده شد. منبع تابش، لامپ UV کم‌فشار جیوه‌ای با طول‌موج nm ۲۵۴ (UV –C 30W) بود که در بالای فتوراکتور با جریان ناپیوسته جهت انجام آزمایش UV/O3 قرار داده‌شد. غلظت­های مختلف O3 (۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰، ۲۵ و mg/l ۳۰) آزمایش شد. در غلظت mg/l ۱۵ هیدروکربن­های نفتی و زمان‌های ماند ۵ ۱۰، ۳۰، ۲۰، ۴۰، ۵۰، ۶۰، ۱۰۰ و min ۱۲۰ راندمان حذف هیدروکربن­های نفتی در سیستم UV/O3  به ترتیب برابر با ۱۵، ۲۸، ۳۱، ۳۶، ۴۲، ۵۲، ۵۶، ۷۳ و ۵۹/۵ % به­دست آمد. حال آن­که راندمان حذف COD در همین زمان‌های ماند به­ترتیب برابر با ۲۲، ۳۸، ۴۵، 5/61، 5/67، ۷۰، ۸۰، 5/88، و 5/76% مشاهده شد. هنگامی‌که pH اولیه ۳، ۴، ۵، ۶، ۹، ۱۰، ۱۲ بود، به‌طور تقریبی راندمان حذف هیدروکربن­ها به ترتیب ۷۵٫۸، ۶۲، ۶۳٫۴، ۵۸، ۴۴٫۸، ۳۵٫۸ و %۳۰ درصد به­دست آمد. نتایج آزمایش‌ها در این مطالعه نشان می‌دهد که دوز mg/l ۲۰ O3 در ۳= pH و شدت W/cm ۲٫۸ UV (nm ۲۵۴)، شرایط بهینه بهره‌برداری جهت معدنی شدن هیدروکربن­ها باراندمان حذف 73% پس از min 100 زمان واکنش را فراهم ­کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessing Hydrocarbon Removal from Petroleum Hydrocarbon-containing Effluent using UV/O3 Advanced Oxidation

نویسندگان [English]

  • Maral Rashidi Fard 1
  • Majid Amiri 2
1 Department of Environmental Technologies, Institute of Environmental Sciences, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
2 Department of Environment, Faculty of Natural Resources and Dessert Engineering, University of Yazd, Yazd, Iran
چکیده [English]

The purpose of this study was to experimentally investigate the treatment of petroleum hydrocarbons-contaminated wastewater using UV/O3 method. To predict the degree of pollutant destruction, the initial concentrations of O3 and pollutant, pH, solution temperature, reaction time and UV intensity were designed. For this purpose, 1-liter cylindrical glass reactor was used. The radiation source was a low-pressure mercury UV lamp with 254-nanometer wavelength (30 W UV-C) placed on the top of the batch photoreactor in order to perform UV/O3 experiments. Different concentrations of O3 (5, 10, 15, 20, 25, and 30 mg/l) were tested. In a concentration of 15 mg/l petroleum and contact time of 5, 10, 30, 20, 40, 50, 60, 100, and 120 minutes, the removal rate of hydrocarbons in the UV/O3 system was 15, 28, 31, 36, 42, 52, 56, 73, and 59.5%, wheras, the COD removal efficiency at the same contact times was 22, 38, 45, 61.5, 67.5, 70, 80, 88.5, 76.5% respectively. When the initial pH was 3, 4, 5, 6, 9, 10, and 12, the approximately efficiency of hydrocarbon removal was 75, 8, 62, 63, 4, 58, 44, 8, 35, 8, and 30% respectively.  The results of this study showed that 20 mg/l O3 dose at pH = 3 and UV intensity of 2.8 W/cm (254 nm), the optimal utilization conditions for mineralization of hydrocarbon provide 73% removal after 100 minutes of reaction time.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Petroleum Hydrocarbons
  • UV Ray
  • O3
  • Wastewater Treatment
  • Removal Efficiency