ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

معالجة مياه صرف معامل إعادة تدوير الورق بوساطة أكسدة فنتون و بالتجريع المتقطع للمؤكسد

Treatment of Paper Mill Wastewater Using Fenton Oxidation by Intermittent Dosing of Oxidant

1597   0   68   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2015
  مجال البحث هندسة البيئة
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

تعد مياه صرف معامل تدوير الورق من المياه الملوثة للبيئة و المستعصية على المعالجة البيولوجية بسبب قيمة COD المرتفعة لها و قيمة BOD_5 المنخفضة. و قد تم في هذه الورقة دراسة معالجة هذه المياه بوساطة أكسدة فنتون Fe^(2+)∕H_2 O_2 حيث درست العوامل الرئيسية المؤثرة على هذه الأكسدة مثل جرعة H_2 O_2 وجرعة Fe^(2+) و استراتيجية تجريع H_2 O_2 و ذلك في قيمة لـ pH تقارب 3. و قد أثبتت طريقة فنتون فعاليتها في الحصول على كفاءة إزاله لـCOD وصلت إلى %78.5 عند جرعة إجماليه للبيروكسيد مقدارها 2.2g/l و باستراتيجية للتجريع متقطعة إلى أربع دفعات بفواصل زمنية 15min . كما ثبت تجريبياً أن التجريع المتقطع إلى أربع دفعات أفضل من التجريع ذي الدفعة الواحدة في نقطتين الأولى هي كفاءة إزالة COD و الثانية هي نسبة BOD_5/COD إذ وصلنا في التجريع المتقطع إلى نسبة تقارب 0.32 مما يجعل المياه الخارجة من عملية الأكسدة بالتجريع المتقطع مؤهلة للمعالجة البيولوجية.


ملخص البحث
تتناول هذه الورقة البحثية معالجة مياه الصرف الناتجة عن معامل إعادة تدوير الورق باستخدام عملية أكسدة فنتون. تُعتبر مياه الصرف هذه من المياه الملوثة بيئيًا والتي يصعب معالجتها بيولوجيًا بسبب ارتفاع قيمة الأكسجين الكيميائي المطلوب (COD) وانخفاض قيمة الأكسجين البيولوجي المطلوب (BOD). تم دراسة تأثير عدة عوامل رئيسية على عملية الأكسدة مثل جرعة بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) وأيونات الحديد (Fe2+)، واستراتيجية تجريع بيروكسيد الهيدروجين عند قيمة pH تقارب 3. أظهرت النتائج أن طريقة أكسدة فنتون فعالة في إزالة COD بنسبة تصل إلى 78.5% عند استخدام جرعة إجمالية لبيروكسيد الهيدروجين مقدارها 2.2 جرام/لتر موزعة على أربع دفعات بفواصل زمنية مقدارها 15 دقيقة. كما تبين أن التجريع المتقطع أفضل من التجريع بدفعة واحدة من حيث كفاءة إزالة COD ونسبة BOD/COD، حيث وصلت النسبة إلى 0.32 مما يجعل المياه الناتجة من عملية الأكسدة مؤهلة للمعالجة البيولوجية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة في مجال معالجة مياه الصرف الصناعي، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الدراسة تعتمد بشكل كبير على العينات التركيبية، وكان من الأفضل تضمين عينات حقيقية من مياه الصرف لمزيد من الواقعية. ثانيًا، لم تتناول الدراسة بشكل كافٍ تأثير العوامل البيئية الأخرى مثل درجة الحرارة والضغط على فعالية عملية الأكسدة. ثالثًا، كان من الممكن توسيع نطاق البحث ليشمل مقارنة بين أكسدة فنتون وطرق معالجة أخرى مثل الأكسدة بالمواد الكيميائية الأخرى أو المعالجة البيولوجية المتقدمة. على الرغم من هذه النقاط، فإن الدراسة تقدم مساهمة قيمة في تحسين كفاءة معالجة مياه الصرف الصناعي.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي المشكلة الرئيسية في معالجة مياه الصرف الناتجة عن معامل إعادة تدوير الورق؟

    المشكلة الرئيسية هي ارتفاع قيمة الأكسجين الكيميائي المطلوب (COD) وانخفاض قيمة الأكسجين البيولوجي المطلوب (BOD)، مما يجعلها صعبة المعالجة بيولوجيًا.

  2. ما هي الطريقة المستخدمة في هذه الدراسة لمعالجة مياه الصرف؟

    تم استخدام طريقة أكسدة فنتون التي تعتمد على بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) وأيونات الحديد (Fe2+).

  3. ما هي النسبة التي تم الوصول إليها لإزالة COD باستخدام طريقة أكسدة فنتون؟

    تم الوصول إلى نسبة إزالة COD تصل إلى 78.5% باستخدام جرعة إجمالية لبيروكسيد الهيدروجين مقدارها 2.2 جرام/لتر موزعة على أربع دفعات.

  4. ما هو تأثير استراتيجية التجريع المتقطع على كفاءة إزالة COD؟

    استراتيجية التجريع المتقطع أثبتت أنها أفضل من التجريع بدفعة واحدة، حيث زادت من كفاءة إزالة COD ورفعت نسبة BOD/COD إلى 0.32، مما يجعل المياه الناتجة مؤهلة للمعالجة البيولوجية.


المراجع المستخدمة
AHMAD ,A.L.; WONG, S.S.; TENG, T.T.; ZUHAIRI, A. , Improvement of alum and PACl coagulation by polyacrylamides (PAMs) for the treatment of pulp and paper mill wastewater, Chemical Engineering Journal 137 (2008) 510–517
BOBU ,M.M.; SIMINICEANU, I.; LUNDANES, E.. Rev. Chim. 58 (2007) 988
BUYUKKAMACI, N.; KOKEN, E., Economic evaluation of alternative wastewater treatment plant options for pulp and paper industry, Science of the Total Environment 408 (2010) 6070-6078
قيم البحث

اقرأ أيضاً

بما أن التفاعل الحاصل في المفاعلات الحيوية المستخدمة في محطات معالجة المياه الملوثة ينضوي ضمن التفاعلات الإنزيمية الوسيطية فإنه يمكن استنباط الثوابت الحركية من نموذج Michaelis-Menten الرياضي. تم في هذا الدراسة إعداد برنامج حاسوبي مؤلف من جزأين بمساعدة برنامج إكسل.
هدفَ هذا البحث إلى استخدام تقانة الاستخلاص سائل – سائل لفصل المركبات الفينوليـة المرافقـة للمياه الناتجة مباشرة من فرازة عصر ثمرة الزيتون بطريقة الطرد المركزي ثلاثي الطور (OMWW). اِستُخدمت أربعة أنواع مختلفة من المحلاّت العضوية و هي خلات الإيتيل (E tOAc) و ميتيل إيزو بوتيـل كيتون (MIBK) و الأوكتانول-1) C8H18O (وN -أوكتانويل بيروليدين (OPOD) و الأخيـر اِصـطُنع مخبرياً. درس تأثير تغير pH الوسط و عدد مرات الاستخلاص في الكمية الكلية للفينولات المستَخلصة من OMWW و ذلك باستخدام طريقة فولين- سيوكالتيو. حددت كمية كل من حمض الكافئيك CA و حمض الفيروليك FA الموجودة في المستَخلصات باستخدام تقانة الـ HPLC .درِسـت فعاليـة الاسـتخلاص بالمحلات الأربعة على تخفيض الملوثات العضوية الناتجة عن مياه عصير الزيتون بطريقة تحديـد الــ COD ،درست فعالية المستخلصات كمضادات أكسدة عن طريق تعيين قدرتها الإرجاعية و قدرتها علـى كبح الجذور الحرة، كما استخدمت طريقة الأكسجين الفعال للمقارنة بين فعاليـة مستخلـصي MIBK و OPOD كمضادات أكسدة و مقارنتهما بحمضي الكافئيك و الفيروليك العياريين و مضاد الأكـسدة الطبيعـي إكليل الجبل (Rosemary) المسوق تجارياً.
تعد عمليات الأكسدة المتقدمة (AOPs) إحدى الطرائق الهامة لتحطيم وإزالة الملوثات العضوية من الأوساط المائية, وهي تعتمد على تشكيل جذور الهدروكسيل الناتجة عن تفكك الماء الأكسجيني بوجود حفاز. اعتمدنا في هذا العمل على استخدام تفاعلات فنتون الضوئية لإزالة صب اغ أزرق المتلين (MB) بوجود الماغنتيت الطبيعي (Mag.) تم تحديد زمن تفكك 25 ml من أزرق المتلين وبقيم تركيز مختلفة (20, 40, 60, 80) ppm. تمت الدراسة على محلول MB بدون إضافات باستخدام أشعة UV فاستغرقت حوالي 24 ساعة من أجل عملية التحطيم الكامل, بينما بإضافة الماغنتيت وباستخدام أشعة UV فاستغرقت عملية التفكك حوالي 18 ساعة, وبوجود الماء الأكسجييني وباستخدام أشعة UV فاستغرقت عملية التفكك حوالي 3.5 ساعة. بينما عند دراسة تفكك MB بوجود الماغنتيت والماء الأكجسيني باستخدام أشعة UV فاستغرقت عملية التفكك حوالي 2.5 ساعة. تم تحديد الشروط المثلى لعملية تفكك MB فتبين من خلال التجارب أن أفضل كمية مضافة من الماغنتيت هي 0.15g وأفضل حجم مضاف من الماء الأكسجيني هو 0.2 ml, وهذا ما يعطينا إزالة أفضل خلال زمن أقل, وذلك من أجل حجم 25 ml من أزرق المتلين.
تعتبر المعالجة الأولية من أهم العمليات المرحلية في محطات معالجة صرف معاصر الزيتون. تظهر الدراسة الاحصائية بأن كلفة المواد الكيميائية المستخدمة في المعالجة الأولية لا تتجاوز تقريباً 0.02 €/m³OMWW كما هو الحال عند استخدام أنواع محددة من المخثرات الكيميائية اللاعضوية كالكلس على سبيل المثال.
أجريت الدراسة خلال عام 2011 على أشجار حمضيات بعمر (6) سنوات من صنف (Washington navel 141) و شملت أربع معاملات بثلاث مكررات لكل معاملة, بينت النتائج ما يأتي: · تفوق كافة معاملات الري بالمياه المعالجة على معاملة الشاهد في عدد النموات الخضرية الحديثة و في متوسط أطوالها. · أدى الري بمياه مختلطة (بنسبة 50%مياه صرف صحي معالجة + %50مياه آبار) إلى زيادة في عدد النموات الإثمارية المتشكلة, إذ بلغ (5. 37) متفوقة معنوياً على بقية المعاملات. · أَثَّرَ الريُّ بمياه صرف صحي معالجة بشكل واضح في متوسط وزن الثمرة,إذ بلغ (308.3) غ في المعاملة الثانية (الري بمياه مختلطة بنسبة 50% مياه صرف صحي معالجة + %50مياه آبار) و (299.7) غ في المعاملة الثالثة (الري بمياه مختلطة بنسبة 75% مياه صرف صحي معالجة + %25مياه آبار) اللتين تفوقتا معنوياً على معاملتي الشاهد و الرابعة (الري بمياه معالجة فقط). · أدى الري بمياه مختلطة (بنسبة %50 مياه صرف صحي معالجة +%50 مياه عادية) إلى ازدياد معنوي للإنتاج إذ بلغ (28. 9) كغ مقارنة مع الشاهد (15.3). · أَثَّرَ الريُّ بمياه صرف صحي معالجة إيجابياً في نوعية الثمار, إذ تفوقت المعاملتان الثالثة و الثانية معنوياً في محتوى الثمار من السكريات الكلية (%) و من% للمواد الصلبة الذائبة الكلية، كما ازداد معامل نضج الثمار معنوياً في هاتين المعاملتين على بقية المعاملات,في حين خَفَّضَ الري بمياه صرف صحي معالجة معنوياً من محتوى الثمار من الحموضة الكلية (T.A%).
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا