حذف آلاینده آلی MTBE از آب در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از روش کاویتاسیون هیدرودینامیکی و مقایسه اثربخشی این روش در ترکیب با پراکسید هیدروژن (H2O2)

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب و فاضلاب، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست ، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 گروه مهندسی آب و فاضلاب، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست ، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 گروه مهندسی آب و فاضلاب، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست ، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

doi
10.22059/jes.2024.371416.1008475
چکیده

متیل ترت بوتیل اتر به دلیل دارا بودن خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت در مقایسه با سایر ترکیبات سوختی و مقاومت در برابر تجزیه زیستی نگرانی‌هایی را نسبت به آلوده‌شدن منابع آبی بخصوص منابع زیرزمینی به وجود آورده است. با هدف برطرف نمودن محدودیت‌های مربوط به روش‌های معمول حذف این آلاینده از آب و ارتقاء سطح راندمان حذف، در این تحقیق بهره‌گیری از روش کاویتاسیون هیدرودینامیکی (HC ) و ترکیب آن با روش اکسیداسیون پیشرفته با اضافه نمودن پراکسید هیدروژن به عنوان عامل اکسیدکننده (HC/H2O2) مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش 3 صفحه روزنه‌دار (اریفیس) با قطر روزنه 2، 3 و 4 میلیمتر به عنوان جزء تولیدکننده کاویتاسیون هیدرودینامیک مورد بررسی و تأثیر ژئومتری آنها، فشار ورودی، pH، اکسیژن محلول، غلظت آلاینده ورودی و تأثیر اضافه نمودن H2O2 بر میزان حذف آلاینده مقایسه و بهینه‌یابی این پارامترها براساس حداکثر میزان حذف آلاینده و نیز کربن آلی کل (TOC ) انجام گرفت. نتایج حاصل نشان می‌دهد بهینه‌ترین شرایط حذف آلاینده در عدد کاویتاسیون 0.13 و به میزان 44% در شرایط کاویتاسیون هیدرودینامیکی حاصل و با اضافه نمودن H2O2 به عنوان یک اکسیدکننده شیمیایی، عملکرد رآکتور کاویتاسیون بخصوص در شرایط اسیدی که برای تولید رادیکال‌های هیدروکسیل شرایط مساعدتری است، تا میزان 88% ارتقاء می‌یابد. علاوه‌براین سطح اولیه اکسیژن محلول بر تولید رادیکال فعال و میزان حذف آلاینده با این روش اثر می‌گذارد. مقایسه روش‌های بکار گرفته شده در این مطالعه نشان داد که ترکیب روش‌ها باعث هم افزایی اثرات آنها و در نتیجه حذف بیشتر این آلاینده از آب خواهد شد.