حذف آلاینده آلی mtbe از آب در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از روش کاویتاسیون هیدرودینامیکی و مقایسه اثربخشی این روش در ترکیب با پراکسید هیدروژن (h2o2)

متیل ترت بوتیل اتر(mtbe) به دلیل دارا بودن خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت در مقایسه با سایر ترکیبات سوختی و مقاومت در برابر تجزیه زیستی نگرانی‌هایی را نسبت به آلوده‌شدن منابع آبی بخصوص منابع زیرزمینی به وجود آورده است. با هدف برطرف نمودن محدودیت‌های مربوط به روش‌های معمول حذف این آلاینده آلی(mtbe) از آب و ارتقاء سطح راندمان حذف، در این تحقیق بهره‌گیری از روش کاویتاسیون هیدرودینامیکی (hc ) و ترکیب آن با روش اکسیداسیون پیشرفته با اضافه نمودن پراکسید هیدروژن به عنوان عامل اکسیدکننده (hc/h2o2) مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش 3 صفحه روزنه‌دار (اریفیس) با قطر روزنه 2، 3 و 4 میلیمتر به عنوان جزء تولیدکننده کاویتاسیون هیدرودینامیک مورد بررسی و تاثیر ژئومتری آنها، فشار ورودی، ph، اکسیژن محلول، غلظت آلاینده ورودی و تاثیر اضافه نمودن h2o2 بر میزان حذف آلاینده مقایسه و بهینه‌یابی این پارامترها براساس حداکثر میزان حذف آلاینده و نیز کربن آلی کل (toc ) انجام گرفت. نتایج حاصل نشان می‌دهد بهینه‌ترین شرایط حذف آلاینده در عدد کاویتاسیون 0.13 و به میزان 44% در شرایط کاویتاسیون هیدرودینامیکی حاصل و با اضافه نمودن h2o2 به عنوان یک اکسیدکننده شیمیایی، عملکرد رآکتور کاویتاسیون بخصوص در شرایط اسیدی که برای تولید رادیکال‌های هیدروکسیل شرایط مساعدتری است، تا میزان 88% ارتقاء می‌یابد. علاوه‌براین سطح اولیه اکسیژن محلول بر تولید رادیکال فعال و میزان حذف آلاینده با این روش اثر می‌گذارد. مقایسه روش‌های بکار گرفته شده در این مطالعه نشان داد که ترکیب روش‌ها باعث هم افزایی اثرات آنها و در نتیجه حذف بیشتر این آلاینده از آب خواهد شد.

pilot-scale removal of mtbe organic pollutant from water by using hydrodynamic cavitation method and comparing the effectiveness of this method in combination with hydrogen peroxide (h2o2)

methyl tert-butyl ether (mtbe) due to having different physical and chemical properties compared to other fuel compounds and resistance to biodegradation has caused concerns about contaminating water sources, especially underground sources. with the aim of overcoming limitations related to the usual methods of removing mtbe organic pollutant from water and improving the removal efficiency, in this research, using the hydrodynamic cavitation (hc) method and combining it with the advanced oxidation method by adding hydrogen peroxide as an oxidizing agent (hc/h2o2) has been investigated. in this research, 3 plates with orifice diameters of 2, 3, and 4 mm were investigated as cavitation devices and the effect of their geometry, inlet pressure, ph, dissolved oxygen, inlet pollutant concentration, and the effect of adding h2o2 on the pollutant removal rate. the comparison and optimization of these parameters was done based on the maximum amount of pollutant removal and total organic carbon. the results show that the optimal removal for pollutant occurs at a cavitation number 0.13 and by 44% in hydrodynamic cavitation condition, and by adding h2o2 as a chemical oxidizer, the performance of the cavitation reactor especially in acidic conditions that are more favorable for the production of hydroxyl radicals up 88% is promoted. in addition, the initial level of dissolved oxygen affects the production of oh radical and the pollutant removal rate with this method. the comparison of the methods used in this study showed that the combination of methods will synergize their effects and, as a result, remove more of this pollutant from water.