دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – محیط زیست

عنوان:

ارزیابی عملکرد فرآیند ترسیب الکتروشیمیایی در حذف کروم از فاضلاب های صنعتی

چکیده:

فاضلاب صنایع آبکاری و دیگر صنایع در صورتی که بدون تصفیه مناسب در محیط تخلیه گردد، سبب صدمات جدی به محیط زیست و سلامت انسان ها می گردد. بنابراین قبل از تخلیه فاضلاب در محیط زیست بایستی کروم را از آن حذف نمود. یکی از روش های حذف کروم از فاضلاب صنعتی ترسیب الکتروشیمیایی می باشد. فرآیند ترسیب الکتروشیمیایی به عنوان یک جایگزین جهت حذف کروم شش ظرفیتی پیشنهاد شده است. هدف اصلی از این تحقیق تصفیه فاضلاب های صنعتی بدون افزایش هرگونه مواد شیمیایی و با استفاده از انرژی الکتریکی و براساس احیا کروم شش ظرفیتی به کروم سه ظرفیتی در حضور آهن دو ظرفیتی که از الکترودهای آهن در محلول به واسطه اتصال جریان مستقیم (DC) آزاد شده صورت می گیرد.

روش ها: این تحقیق که مطالعه ای تجربی است، در آزمایشگاه گروه مهندسی بهداشت محیط دانشگاه علوم پزشکی اصفهان به منظور ارزیابی عملکرد فرآیند ترسیب الکتروشیمیایی در حذف کروم از پساب سنتزی با غلظت های 500، 1000 و 1500 میلی گرم بر لیتر در PH های 2/5، 3/5، 4/5 و 5/5 و همچنین در ولتاژهای 10 تا 50 انجام شده است. در این پژوهش به منظور دستیابی به شرایط بهینه جهت حذف کروم از قبیل PH، ولتاژ و زماند ماند از یک طرح نمونه شامل مخزن شیشه ای به حجم 1/142 لیتر و تعداد چهار صفحه فلزی از جنس آهن به ابعاد cm 1*11*0.3 (طول * عرض * ضخامت) و با تامین جریان مستقیم (DC) از یک ترانسفورماتور با قدرت 5 آمپر استفاده شد.

نتایج: نتایج و یافته های این تحقیق نشان می دهد، که میزان حذف کروم در طی فرآیند ترسی الکتروشیمیایی در PH های 2/5 و 3/5 به طور موثری رخ می دهد. به طوری که راندمان حذف کروم در این فرایند در شرایط بهینه PH برابر با 3/5 و ولتاژ 50 در زمان ماند 75 دقیقه بیش از 99% و غلظت کروم در پساب نهایی به 1/18 میلی گرم بر لیتر می باشد.

بحث: از بررسی یافته های به دست آمده در این تحقیق نتیجه گیری می شود که:

ارتباط مستقیمی بین ولتاژ مصرفی و راندمان حذف کروم از پساب سنتزی در طی فرآیند الکتروشیمیایی وجود دارد. به طوری که در ولتاژهای 40 و 50 میزان بیشتری کروم از پساب سنتتیک در طی فرآیند الکتروشیمیایی حذف می گردد.

با افزایش زمان ماند کروم در فرآیند ترسیب الکتروشیمیایی راندمان به طور موثری افزایش می یابد.

مقدمه

وجود فلزات سنگین در فاضلاب صنایع و فاضلاب خانگی با غلظت های زیاد موجب آسیب به محیط زیست آبی و به خطر افتادن سلامت انسان ها می شود. یون های فلزی محلول در فاضلاب ناشی از فرآیندهای صنعتی، تولیدی و فلزکاری می باشند. به علاوه بخش هایی از صنایع شیمیایی فلزات سنگین را به عنوان تمیز کننده ها، کاتالیست و عوامل احیا کننده استفاده می کنند. از جمله یون های فلزی که در فاضلاب صنایع مختلف یافت می شود، کروم می باشد. کروم در صنایعی نظیر آب کروم کاری، چرم سازی، نساجی، آبکاری و کودهای شیمیایی و همچنین پالایش نفت به کار می رود. اگر چنانچه فاضلاب صنایع مصرف کننده کروم بدون تصفیه مناسب به محیط پذیرنده اعم از آبی یا خاکی تخلیه گردد، سبب خسارت جدی به محیط زیست می گردد. کروم به طور گسترده در پوسته زمین پراکنده می باشد. از نظر فراوانی بیست و یکمین عنصر پوسته زمین محسوب می شود و فراوانی آن در پوسته خاک 122 گرم در تن می باشد.

با توجه به اینکه یون های محلول فلزات سنگین در فاضلاب صنایع مختلف یافت می گردد، و برای محیط زیست زیان آور می باشد، بنابراین تصفیه فاضلاب صنعتی این گونه صنایع ضروری به نظر می رسد. فلزات سنگین به ویژه کروم شش ظرفیتی را می توان با استفاده از فرآیندهای گوناگونی از فاضلاب ها حذف نمود. برخی از این فرآیندها عبارتند از: ترسیب شیمیایی، تعویض یونی، الکترولیز ترسی الکتروشیمیایی می باشد. که در بخش های بعدی به طور مفصل شرح داده می شود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.