اكسيداسيون 4- كلروفنل با كاربرد توأم فن آوري اكسيداسيون پيشرفته و مايكروويو اصلاح‌شده در فاضلاب صنايع پتروشيمي و شيميايي

4-Chlorophenol oxidation combined with the application of advanced oxidation technology and the modified microwave in chemical and petrochemical wastewater industry

مقدمه: 4- كلروفنل يكي از آلاينده‌هاي رايج در فاضلاب توليدي از صنايع شيميايي و پتروشيمي است. اين ماده به دليل حضور كلر و حلقه بنزني در آن، در برابر تجزيه بيولوژيكي مقاوم است. روش‌هاي متعددي جهت حذف اين آلاينده در محيط، مورد استفاده قرار گرفته است كه در اين ميان روش‌هاي اكسيداسيون پيشرفته داراي قابليت بيشتري مي‌باشند. روش‌ها: در اين مطالعه امكان حذف اين آلاينده با استفاده از يك دستگاه مايكروويو خانگي اصلاح‌شده به تنهايي و همراه با افزودن ماده اكسيد‌كننده (پراكسيد هيدروژن)، مورد بررسي قرار گرفت. همچنين تأثير pH، زمان تماس، قدرت امواج مايكروويو و غلظت اوليه ماده آلي مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: كارايي حذف اين ماده شيميايي به غلظت پراكسيد هيدروژن بستگي دارد به طوري كه غلظت بهينه ماده اكسيدكننده 0/1 مولار مي‌باشد و با افزايش آن از مقدار بهينه ميزان حذف كاهش مي‌يابد. نتايج اين مطالعه در خصوص تأثير pH نشان مي‌دهند كه در 10/5=pH حداكثر كارايي حذف حاصل مي‌شود. همچنين ميزان تجزيه اين ماده به شدت به غلظت اوليه آن بستگي دارد. توان مايكروويو عامل مهمي در حذف اين آلاينده مي‌باشد و با افزايش انرژي خروجي، ميزان حذف افزايش مي‌يابد. مقدار انرژي الكتريكي مورد استفاده در اين روش 17460 كيلووات ساعت به ازاي هر كيلوگرم ماده آلي تجزيه شده مي‌باشد. نتيجه‌گيري: بررسي نتايج اين مطالعه در خصوص حذف 4- كلروفنل با مايكروويو اصلاح‌شده حاكي از بالا بودن راندمان حذف اين ماده آلي با استفاده از مايكروويو در محيط قليايي و امواج بالاي اشعه مايكروويو مي‌باشد. با اين حال مصرف برق بالا توسط اين روش مي‌بايست مورد توجه قرار گيرد.

Introduction: There are many varieties of compounds in chemical and petrochemical wastewater. One of the important members of the Chlorophenols (CPs) family is ρ-chlorophenol. This pollutant is introduced into the environment through various human activities such as waste incineration, uncontrolled use of wood preservatives, pesticides, fungicides and herbicides, as well as via bleaching the pulp with chlorine, chlorination of drinking water and wastewater. Methods: Experiments with microwave irradiation were carried out in a modified domestic microwave oven with the cooling system (2450MHz, SAMSUNG Co.). The oxidation rate was influenced by many factors, such as the pH value, the amount of hydrogen peroxide, the irradiation time, the initial concentration of organic material and the microwave power. Findings: The result showed that the optimum conditions obtained for the best degradation rate was pH = 10.5, the H2O2 concentration of about 0.1 mol/L and the microwave irradiation power of about 600W for the microwave/H2O2 system at constant ρ-chlorophenol concentration. The degradation of ρ-chlorophenol by different types of oxidation processes were followed by the first order rate decay kinetics. Conclusion: The energy consumption for UV/H2O2 in degradation of p-Chlorophenol (93%) and the reaction time of 180 min was 17460 KWh/kg p-Chlorophenol removing.