بررسی تصفیه سریع غلظت های بالای 2 و 4- دی نیترو فنل از فاضلاب توسط روش نوین ازناسیون کاتالیزوری با نانوکامپوزیتی کربنی

سابقه و هدف: 2 و 4 دی نیتروفنل (dnp) از آلاینده های تجزیه ناپذیر و کارسینوژنی می باشد که با غلظت بالایی در فاضلاب های صنایع شیمیایی وجود دارد. در این تحقیق تصفیه و حذف مواد آلی (cod) این نوع فاضلاب ها با استفاده از فرآیند ازناسیون کاتالیزوری (cop) توسط کاتالیست نانوکامپوزیت کربنی انجام شده است.مواد و روش ها: این تحقیق در راکتور استوان های ml 250 با جریان نیمه پیوسته انجام شد و تاثیر چندین پارامتر نظیر: ph اولیه محلول (104)، مقدار غلظت کاتالیست (0 تا 4 گرم بر لیتر)، زمان واکنش (0 تا 60 دقیقه) و کاتالیست اشباع شده بر تصفیه غلظت بالای dnp و حذف cod آن بررسی شد و راندمان و سینتیک آن با فرآیند ازن زنی تنها (sop) مقایسه گردید.یافته ها: راندمان حذف غلظت بالای dnp(mg/l1500) و سینتیک آن در فرآیند cop با غلظت کاتالیست g/l4، به ترتیب به معادل 83 درصد و (min1 0241/0) بوده، که این مقادیر در فرآیند ازن زنی تنهاsop به ترتیب معادل 50 درصد و (min1 0108/0) در زمان واکنش 60 دقیقه و ph بهینه معادل 6 بوده است. این در حالی است که راندمان حذف cod با غلظت اولیه mg/l 610 در فرآیند sop معادل 61 درصد می باشد که با افزودن کاتالیست به 92 درصد افزایش می یابد. عمده ترین مکانیسم جذب فرآیند اکسیداسیون شیمیایی می باشد و سهم اندکی (3 درصد) به واسطه جذب سطحی می باشد.استنتاج: نتایج نشان دادند که فرآیند ازناسیون کاتالیزوری با این کاتالیست نوظهور به طور موثری غلظت های بالای dnp و مواد آلی آن را در مدت زمان کوتاهی حذف می نماید و با توجه به مدت زمان اندک ازن زنی، بازیابی و قابلیت استفاده مجدد کاتالیست، از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه به نظر می رسد.

Evaluation of Rapid Purification of High Concentrations of 2, 4-Dinitrophenol in Wastewater Using Catalytic Ozonation with Carboneus Nanocomposite

Background and purpose: 2, 4dinitrophenol (DNP) are carcinogenic and nonbiodegradable pollutants that exist at high concentration in wastewater of chemical industries. In this study, treatment and removal of organic materials (COD) in wastewater was carried out by catalytic ozonation process (COP) using carbon Nanocomposite catalysts.Materials and methods: This study was conducted in cylindrical 250 mL semicontinuous reactor and the effects of several parameters including pH of the solution (410), the amount of catalyst concentrations (0 to 4 g/L), reaction time (0 to 60 min), and saturated catalyst was studied on treatment of high concentration of DNP and the COD removal efficiency. Also, the kinetics were compared with single ozonation (SOP).Results: Removal efficiency of high concentrations of DNP (1500 mg/L) and kinetics of the COP process catalyst concentration of 4 g/L was 83% (0.0241 min1) while the results in SOP were 50% (0.0108 min1). The optimum pH was 6 with the reaction time of 60 min. However, the removal efficiency of COD at initial concentration of 610 mg/L in the SOP process was 61% which increased to 92% after addition of the catalyst. The main mechanism of process was chemical oxidation and a small share (3%) was due to adsorption.Conclusion: The results showed that COP and this new catalyst effectively and quickly removed high concentrations of DNP and COD. This method is believed to be economic due to the short time of ozonation, recovery and reuse of the catalyst.