No picture مشاهده عکس بزرگتر

بررسی عملکرد نانوذره ی گرافن در راکتور دیسک چرخان جهت حذف رنگ از پساب های صنعتی

پایان­ نامه کارشناسی ارشدمهندسی شیمی– بهداشت، ایمنی و محیط زیست (HSE)

جدید

20,000 تومان

توضیحات

چکیده

با توسعه­ی روزافزون صنعت و در نتیجه افزایش آلودگی­های ناشی از آن، حفظ محیط زیست اهمیت بیشتری پیدا می­کند. یکی از صنایع آلوده­کننده، صنعت رنگرزی است که آلودگی­های ناشی از پساب آن بر محیط زیست اثرات سمی دارد. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از یک راکتور حاوی صفحات چرخان پوشیده شده با نانو­ذرات گرافن و قرار دادن آن در مراحل تصفیه زیستی پساب حاصل از رنگرزی، بازده تصفیه را افزایش داده و بار آلودگی برای مراحل بعدی تصفیه با جذب مواد آروماتیک حاصل از مرحله تخریب بی­هوازی زیستی کاهش یابد. آنالیزهای متعددی از قبیل FT-IR، UV/VIS، COD انجام شد و مشخص شد که پساب خروجی از تصفیه­ی بی­هوازی زیستی دارای COD بالای 1000، کدورت NTU173و دارای مواد آروماتیک می­باشد. راکتور استوانه­ای با حجم عملیاتی2L، به همراه دو پمپ، یک موتور، یک تنظیم­کننده­ی دور موتور و دو مخزن ورودی و خروجی پساب، طراحی و ساخته شد. گرافن با استفاده از لایه­نشانی دورانی بر روی صفحات راکتور لایه­گذاری شد. تاثیر سه پارامتر غلظت ورودی پساب (COD :100, 500, 1500mg/L)، pH ( 5، 7 و 9) و دما (20، 30 و ˚C40) روی میزان حذف COD و ترکیبات آروماتیک و کدورت پساب بررسی شد. نتایج حاصل نشان دادند که غلظت بالای COD جذب سریع­تر و بهتری توسط گرافن نسبت به غلظت­های پایین آن داشت. از بین سه دمای مورد آزمایش، در دمای بالاتر میزان جذب بیشتری مشاهده شد. همچنین با افزایش pHاز 5به 9، میزان جذب افزایش پیدا کرد. استفاده از راکتور دیسک چرخان بر کدورت پساب خروجی تاثیر چندانی نداشته، اما در جذب مواد آروماتیک و کاهش CODعملکرد نسبتا خوبی از خود نشان داد. از بررسی همدماهای لانگمویر و فروندلیچ مشخص گردید باوجود اینکه این همدماها تطابق بسیار خوبی با نتایج دارند، اما نتوانستند در توصیف حذف موثر باشند. مدل سینتیکی شبه­مرتبه­دو بیشترین هم­خوانی را با نتایج آزمایش­ها داشته و از بررسی نمودار ترمودینامیک جذب مشخص گردید که فرایند جذب خودبخودی و نامنظم بوده است. شرایط بهینه برای کار راکتور، غلظت mg/L1500، 9pH= و دمای ˚C40 تعیین شد.

کلیدواژه: تصفیه­ ی پساب رنگرزی، گرافن، راکتور دیسک چرخان، ترکیبات آروماتیک، جذب سطحی

فهرست مطالب

 

چکیده1

 

  1. فصل اول- کلیات تحقیق.. 2

1-1. بیان مسئله. 3

1-2. ضرورت انجام تحقیق.. 5

1-3. اهداف6

1-4. سوال یا فرضیه­های پژوهش... 6

    1-4-1. فرضیه پژوهش... 6

1-4-2. سوال پژوهش6

1-5. نوآوری پژوهش... 7

 

2. فصل دوم- مروری بر ادبیات تحقیق.. 8

2-1. پساب.. 9

2-2. رنگ... 9

2-2-1. آروماتیک آمین­ها10

2-3. گرافن.. 15

   2-3-1. روش­های تولید گرافن.. 16

       2-3-1-1. رسوب­گذاری بخار شیمیایی (CVD)16

             2-3-1-1-1. CVDگرمایی بر روی فلز. 16

        2-3-1-1-2. CVD تسهیل شده توسط پلاسما18

    2-3-1-2. رشد همبافته. 19

       2-3-1-3. لایه­برداری گرافیت.. 20

       2-3-1-4. کاهش گرافن اکسید به گرافن. 21

   2-3-2. کاربردهای گرافن. 22

2-4. لایه­گذاری دورانی.. 25

2-5. پیشینه تحقیق.. 27

2-6. میکا32

2-7. همدماهای جذب.. 33

   2-7-1. همدمای لانگمویر. 33

   2-7-2. همدمای فروندلیچ.. 34

2-8. سینتیک جذب.. 35

   2-8-1. مدل شبه مرتبه یک یا معادله لاگرگرن. 35

   2-8-2.مدل شبه مرتبه دو. 36

   2-8-3. مدل نفوذ بین ذره­ای.. 37

2-9. ترمودینامیک جذب.. 37

 

3. فصل سوم- روش اجرای تحقیق.. 39

3-1. مواد 40

3-2. پساب مورد استفاده در پژوهش... 40

3-3. لایه­گذاری گرافن.. 44

3-4. مشخصات راکتور. 44

3-5. آزمایش­ متغیرهای عملیاتی.. 49

   3-5-1. آزمایش غلظت... 49

   3-5-2. آزمایش دما49

   3-5-3. آزمایش pH.. 50

   3-5-4. نحوه­ی انجام آزمایشات.. 50

3-6. آنالیزها51

   3-6-1. تست COD.. 51

    3-6-2. آزمون طیف­سنجی فرابنفش مریی UV/VIS. 52

   3-6-3. آنالیز طیف­سنجی FT-IR.. 52

    3-6-4. آنالیز کدورت­سنجی.. 52

    3-6-5. آنالیز SEM.. 53

    3-6-6. آنالیز آماری.. 53

    3-6-7. همدماها، سینتیک و ترمودینامیک جذب.. 53

 

4. فصل چهارم- تجزیه و تحلیل داده­ها54

4-1. بررسی آنالیز­های لایه­نشانی گرافن.. 55

4-2. بررسی آنالیزهای پساب.. 56

4-3. بررسی اثر غلظت... 60

   4-3-1. COD.. 60

   4-3-2. طیف­سنجی فرابنفش - مریی.. 63

   4-3-3. کدورت­سنجی.. 67

4-4. بررسی اثر دما68

   4-4-1. COD.. 68

   4-4-2. طیف­سنجی فرابنفش - مریی.. 70

   4-4-3. کدورت­سنجی.. 73

4-5. بررسی اثر pH.. 74

   4-5-1. COD.. 74

   4-5-2. طیف­سنجی فرابنفش - مریی.. 75

   4-5-3. کدورت­سنجی.. 77

4-6. بررسی همدماهای جذب.. 79

4-7. بررسی سینتیک جذب.. 82

4-8. بررسی ترمودینامیک جذب.. 85

4-9. بررسی آنالیز آماری داده­های جذب.. 87

 

5. فصل پنجم- نتیجه­گیری و پیشنهادها88

5-1. نتیجه­گیری.. 89

5-2.فرصت­های پیش­رو. 92

منابع فارسی.. 94

منابع انگلیسی.. 94

نقد و بررسی کاربران

هیچ نقدی هم اکنون وجود ندارد

سبد خرید 0 محصول محصول‌ها (خالی)    

سبد خرید من

هیچ محصولی وجود ندارد

ارسال رایگان! ارسال
0 تومان مجموع

پرداخت مشاهده

خانه

محصولات جدید

خبرنامه