بهينه سازي تصفيه پساب صابون صنعتي توسط كلرور كلسيم به روش سطح پاسخ

Optimization of metal working fluids treatment using calcium chloride by response surface methodology

زمينه: استفاده مداوم از آب صابون هاي صنعتي باعث تخريب ساختار شيميايي آن ها مي شود و لازم است با روش ايمني تصفيه شوند. يكي از روش هاي تصفيه اين گونه پساب ها انعقاد- لخته سازي شيميايي است. هدف: مطالعه به منظور بهينه سازي فرايند انعقاد و لخته سازي توسط كلرور كلسيم در تصفيه آب صابون صنعتي انجام شد. مواد و روش ها: اين مطالعه آزمايشگاهي در سال 1393 در دانشكده بهداشت دانشگاه علوم پزشكي قزوين انجام شد. با استفاده از كلرور كلسيم و به كارگيري يك دستگاه جار شش خانه اي، بازده فرايند انعقاد و لخته سازي در حذف اكسيژن مورد نياز شيميايي(COD)، كدورت و ميزان آزاد شدن روغن بررسي شد. براي بهينه سازي عوامل بهره برداري از فرايند (pH و مقدار مصرف ماده منعقدكننده) از طرح مركب مركزي و روش سطح پاسخ استفاده شد. براي محاسبه سه متغير پاسخ (COD، كدورت و روغن آزاد شده) از مدل درجه دوم استفاده شد. يافته ها: شرايط بهينه براي استفاده از كلرور كلسيم در فرايند انعقاد و لخته سازي برابر بود با غلظت 2/4 گرم در ليتر و 71/3 pH كه ميزان حذف COD برابر با %93، حذف كدورت %9/96 و ميزان روغن آزاد شده 8/31 ميلي ليتر بود. ميزان مطلوبيت در اين شرايط %2/91 بود. مقادير پاسخ هاي مطالعه آزمايشگاهي و پيش بيني شده توسط مدل، تطابق خوبي داشتند. نتيجه گيري: استفاده از منعقدكننده كلرور كلسيم در تصفيه آب صابون صنعتي، بازده خوبي در حذف شاخص هاي آلايندگي داشت و مقدار مصرف آن تقريباً برابر با منعقدكننده متداول مثل آلوم بود، اما در حذف آلاينده ها بازده بالاتري داشت.

Background: Extensive use of metal working ?uids degrades their chemical composition. They should be treated using a safe method. Chemical coagulation-flocculation process is one the treatment methods. Objective: The aim of this study was to optimize‍ the coagulation-flocculation process using calcium chloride in metal working fluids treatment. Methods: This laboratory based study was performed in School of Health affiliated to Qazvin University of Medical Sciences in 2014. Using calcium chloride and a six-compartment jar, the efficiency of coagulation-flocculation process was assessed for removal of chemical oxygen demand (COD) and turbidity and amount of released oil. Central composite design (CCD) and response surface methodology (RSM) were applied to optimize the treatment operation parameters (pH and dosage of coagulant). Quadratic models were developed for calculation of the three responses (COD, turbidity, and released oil). Findings: The optimum condition for coagulation-flocculation process was seen after treatment with 4.2 g/L calcium chloride at pH 3.71 in which COD and turbidity removal efficiency were 93% and 96.9%, respectively and the amount of released oil was 31.8 ml. The level of desirability was 91.2%. The values of laboratory study were in good agreement with the values predicted by the model. Conclusion: Metal working fluids treatment with calcium chloride was efficient in the removal of pollution parameters. Dosage of calcium chloride was similar to the conventional coagulants such as Alum, but its efficiency was higher.