مطالعه اثر چند پارامتر سينتيكي و هيدروليكي بر مدل سينتيكي تصفيه فتوكاتاليستي فنول و بهينه‌سازي هزينه تصفيه

Effect of Hydraulic Parameters on Kinetic Model of PHenol PHotocatalytic Treatment and Optimization of Treatment Cost

فرايندهاي فتوكاتاليستي يكي از روش‌هاي اكسيداسيون پيشرفته تصفيه فاضلاب­ها است و ارائه راهكاري براي كاهش هزينه‌هاي تصفيه از چالش‌هاي فعلي است. هزينه تصفيه فاضلاب به‌ سرعت تجزيه آلاينده بستگي دارد و پارامترهاي سينتيكي شاخصه اصلي سرعت تجزيه آلاينده در فرايند­هاي فتوكاتاليستي است. پارامترهاي سينتيكي فرايند فتوكاتاليستي به عوامل متعددي بستگي دارد. از عوامل مؤثر بر پارامترهاي سينتيكي فرايند فتوكاتاليستي، پارامترهاي هيدروليكي و خصوصيات فيزيكي فتوراكتورهاي مورد استفاده است كه در اين تحقيق براي نخستين بار اثر پارامترهاي هيدروليكي و خصوصيات فيزيكي فتوراكتور پلكاني بر راندمان حذف آلاينده فنول هنگام استفاده از نانوذره TiO2 بررسي شده است. متغير مستقل شدت هوادهي، غلظت اوليه آلاينده، دبي جريان، pH، شيب و ارتفاع پله در راكتور پلكاني مورد بررسي قرار گرفتند و راندمان حذف آلاينده فنول در حالات مختلف به‌دقت آمد. بر اساس راندمان حاصل و با كمك روش ديفرانسيلي مرتبه واكنش و ثابت سينتيك تجزيه متغيرهاي مستقل به‌دست آمد.

The pHotocatalytic process is one of the most used chemical process in wastewater treatment. Proposing a method for decreasing treatment cost is one of current challenges in this field. The cost of wastewater treatment depends on the pollutant degradation rate. The kinetic parameters are the main indicators of the pollutant degradation pace in the pHotocatalytic processes; and the kinetic parameters of the pHotocatalytic process depend on various factors. Factors affecting the kinetic parameters of a pHotocatalytic process include hydraulic parameters and the pHysical properties of the pHotoreactor, that for the first time, those effects were investigated in this research. Titanium Dioxide was used for the pHotocatalytic process. The independent variables of pollutant initial concentration, flow rate, pH in the step pHotoreactors with different pHysical properties (slope and step heights) were studied. The differential method were used in this research for determining the kinetic parameters based on the laboratory data.