بهينه سازي فرايند هيبريدي سونوپراكسون كاتاليستي در حضور كاتاليست اكسيد روي-اكسيد آهن جهت تصفيه فاضلاب نفتي به روش طراحي تركيب مركزي

زمينه و هدف: فاضلاب صنعت نفت براساس ويژگي هاي منحصر بفردي كه دارد، بايد قبل از تخليه به محيط زيست تصفيه گردد. هدف از اين مطالعه، بهينه سازي فرايند سونوپراكسون كاتاليستي در تصفيه فاضلاب نفتي به روش آماري بود. روش بررسي: سنتزFe3O4@ZnO  با روش اكسيداسيون هوا و لايه به لايه خود تجمعي انجام شد. تكنيك­ هاي XRD، SEM، EDAX، FT-IR، BET، DRS، VSM و TGA جهت بررسي ساختار استفاده شد. در اين مطالعه از روش طراحي تركيب مركزي جهت بهينه سازي پارامترهاي pH، زمان واكنش، غلظت گاز ازن، غلظت هيدروژن پراكسايد و مقدار كاتاليست در فرايند استفاده شد. در شرايط بهينه مقادير حذف BOD5 و TPH، سينتيك واكنش و اثر هم افزايي مكانيزيم ها مطالعه شدند. COD، TPH و BOD5 به ترتيب توسط دستگاهSpectrophotometer (DR6000)، GC-FID و روش انكوباسيون سنجش شدند. يافته ها: نتايج مشخص نمود كه ساختارFe3O4@ZnO  به خوبي شكل گرفته است. مدل درجه دوم براي مدل سازي فرايند براساس ضريب همبستگي پيشنهاد شد. براساس آناليز ANOVA و شاخص هاي p و f، مدل پيشنهادي معني‌دار گزارش شد. شرايط بهينه شامل pH برابر با 6/4، غلظت ازن برابر mg/L.min 1/3، غلظت هيدروژن پراكسايد برابر mL/L 2/5، زمان واكنش min 51 و مقدار كاتاليست برابر g/L 0/64 حاصل شد. در اين شرايط ميزان كاهش COD به ترتيب 82/3 و 70 درصد بصورت تئوريكي و تجربي بدست آمد. همچنين در شرايط بهينه ميزان حذف BOD5 و TPH به ترتيب 90/5 و 85/8 درصد بدست آمد. سينتيك فرايند از سينتيك درجه اول تبعيت مي كند (0/98R2=) و حضور مكانيزم هاي مختلف در كنار هم، باعث اثر هم افزايي شده و كارايي فرايند را افزايش مي دهد. نتيجه گيري: فرايند مذكور با كارايي مناسب در كاهش COD، BOD5 و TPH توانايي تصفيه پساب نفتي را دارا است.