حذف ارتو تولوييدين از محلول آبي با فرايندهاي UV/H2O2 و UV/US/H2O2در واكنشگاه هاي چرخشي ناپيوسته و بررسي متغيرهاي عملياتي

Removal of ortho-toluidine from aqueous solution by UV/H2O2 and UV/US/H2O2 processes in batch recirculated reactors and investigation of operational variables

يكي از آلاينده هاي مهم و سرطان زاي موجود در پساب تعدادي از صنايع شيميايي ارتو تولوييدين است. در اين پروژه حذف ارتو تولوييدين با فرايندهاي UV/H2O2 و UV/US/H2O2 در واكنشگاه هاي ناپيوسته چرخشي مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته است. در فرايند UV/H2O2 در دماي ثابت 25 درجه سانتي گراد سه عامل مهم شامل غلظت اوليه ارتو تولوييدين، مقدار آب اكسيژنه و pH به عنوان متغيرهاي تاثيرگذار بر فرايند مورد بررسي قرار گرفته است و شرايط بهينه شامل 40 ميلي مول بر ليتر از آب اكسيژنه، 50 ميلي گرم بر ليتر ارتو تولوييدين و pH برابر با 9 به دست آمد. با اضافه شدن امواج فراصوت به فرايند UV/H2O2 ثابت سرعت واكنش افزايش يافته است. فرايند UV/US/H2O2 در دماهاي 25 ،30 و 35 درجه سانتي گراد مورد بررسي قرار گرفت و بيشترين بازده در دماي 35 درجه سانتي گراد مشاهده شده است. با استفاده از مطالعات سينتيكي در واكنش حذف ارتو تولوييدين با فرايندهاي UV/H2O2و UV/US/H2O2ثابت سرعت شبه درجه اول به ترتيب برابر با 1-mm 0442/0 (شرايط بهينه) و 1-mm 0593/0 به دست آمده است. مقدار حذف كل كربن آلي(TOC) پس از 100 دقيقه از واكنش در فرايندهاي UV/H2O2 و UV/US/H2O2 به ترتيب برابر با 38 و 52/5 درصد بود. هم چنين اثر حجم و دبي حجمي پساب چرخشي و روابط سينتيكي در واكنشگاه مورد استفاده نيز بررسي شده است به طوري كه با افزايش حجم پساب در گردش بازده كاهش و با افزايش دبي حجمي پساب گردشي بازده تخريب آلاينده در واكنشگاه افزايش يافته است.

One of the main carcinogenic pollutants occurring in in the wastewater of some chemical industries is ortho toluidine (OT). In this project the removal of OT was investigated by UV/H2O2 and UV/US/H2O2 processes in batch recirculated reactors. The effect of three main factors including initial concentration of OT, H2O2 , and pH was investigated as an influencing variables on UV/H2O2 process at 25 °C and the optimum conditions were obtained as 40 mM of hydrogen peroxide, 50 mg/l of OT, and pH at 9. The rate constant of the reaction was increased by addition of ultrasonic waves to UV/H2O2 process. The UV/US/H2O2 process was investigated at 25, 30, and 35 °C and the maximum efficiency was found at 35 °C. Through kinetic studies, the psudo first order rate constants were obtained as 0.0442 min-1 (at optimum conditions) and 0.0593 min-1 in UV/H2O2 and UV/US/H2O2 processes, respectively. The removal of total organic carbon (TOC) was obtained as 38 and 52.5% in UV/H2O2 and UV/US/H2O2 processes. Also, the effect of volume and volumetric flowrate of the circulated wastewater and kinetic reactions were explored so that the efficiency of the processes was reduced by increasing in the volume of the wastewater and it was decreased by increasing in the volumetric flowrate of circulated waste water.