توضیحات
عنوان : تحقیق روشهای حذف MTBE از آب
- مقدمه
- روشهای فیزیكی
- هواروت سازی
- تاثیر خواص MTBE و دیگر سوختهای اكسیژنه بر فرایند هوادهی
- چگونگی استفاده از فرایند هوادهی برای زدایش سوخت های اکسیژن
- روش جذب با كربن
- اسمز معكوس
- استفاده از حلال تلفیق شده با رزین
- استخراج چند فازی(MPE)
- اثر خواص MTBE و دیگر سوخت های اکسیژنه در استفاده از MPE
- نحوه به کارگیری MPE برای زدایش سوخت های اکسیژنه از آب
- انواع پروژه هایی که زدایش سوخت های اکسیژنه با استفاده از MPE بررسی کرده اند
- پارامترهای موثر بر عملکرد و هزینه عملیاتی MPE
- دیگر مزیتهای بالقوه استفاده از MPE
- دیگر محدودیتها برای کاربرد MPE
- زدایش MTBE با استفاده از دانههای پلیمری مولکولدار شده (با حفرات مولکولی)
- جذب MTBE توسط خاک رس
- تصفیه بیولوژیکی
- طراحی سیستمها
- تأثیر خواص MTBE و دیگر سوختهای اکسیژنه بر عملیات زدایش بیولوژیکی
- نحوه کاربرد تصفیه بیولوژیکی در زدایش MTBE و دیگر سوخت های اکسیژنه
- شیمی آب زیرزمینی
- حضور آلایندههای دیگر
- پروژه هایی که تجزیه بیولوژیکی را برای زدایش MTBE بررسی کرده اند و عملکرد این تکنولوژی
- حذف MTBE از آبهای زیرزمینی بوسیله گیاهان
- استفاده از کربن فعال شده پوسته نارگیل برای زدایش MTBE از آب
- روشهای شیمیایی
- ی استفاده از جاذب پلیمری Nafion
- جمع بندی (نتیجه گیری)
- فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته (advanced oxidation processes (AOPs))
- ی حذف MTBE از آب با استفاده از فرآیند UV/HO
- حذف MTBE با استفاده از کاتالیستهای آهن Fezeolites
- منابع
مقدمه
با توجه به نیاز روزافزون به آب شرب، تصفیه آب خصوصاً آبهای زیرزمینی از مسائلی است که روز به روز بر اهمیت آن افزوده میشود. وجود MTBE در سفرههای آب زیرزمینی سبب شده تا سازمانهای حفاظت از محیط زیست در نقاط مختلف دنیا قوانینی برای غلظت مجاز این ماده در آب آشامیدنی وضع کنند. همچنین پاکسازی سفرههای آب زیرزمینی از MTBE به شدت مورد توجه قرار گرفته است.
حلالیت بالای MTBE در آب و مقاومت آن در برابر تجزیه بیولوژیکی سبب میشود تا زدایش این ماده از آب بسیار سخت و پرهزینه تمام شود.MTBE سمی بوده و وجود مقادیر نسبتاً كم آن میتواند اثرات منفی روی آبهای زیرزمینی و آبهای آشامیدنی داشته باشد و طعم و بوی آب را تغییر دهد به همین دلیل زدایش MTBE از آب باید تا غلظتهای بسیار کم MTBE ادامه پیدا کند که این امر مشکل اصلی در پاکسازی آب آشامیدنی از MTBE به شمار میآید.
به دلیل اهمیت زدایش MTBE از آبهای سطحی و زیرزمینی مطالعات و تحقیقات زیادی در این رابطه انجام شده است و روشها و تکنولوژیهای بسیار زیادی برای پاکسازی آب از این ماده پیشنهاد شده است که هر کدام از این تکنولوژیها دارای مزایا و معایبی هستند. روشهای زدایش MTBE از آب را میتوان به چهار دسته روشهای فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و یا ترکیبی (ترکیبی از این روشها) تقسیم کرد.
در روشهای فیزیکی MTBE را بدون هیچگونه تغییری در ساختمان مولكولی، از آب جدا میکنند، به عبارت دیگر در این روشها فقط از یک یا چند مرحله جداسازی فیزیکی استفاده میشود و طی حذف واکنش شیمیایی و بیولوژیکی اتفاق نمیافتد.
در مورد روشهای شیمیایی، بدلیل مقاومت، برای تجزیهی این ماده باید از روشهای خاصی استفاده کرد که از جمله آنها اکسیداسیون پیشرفته است. از جملهی بهترین اکسیدکنندههای قابل استفاده میتوان یون فلوئور، آب اکسیژنه و ازن را نام برد. تعدادی از روشهای تجزیه MTBE اکسیدکنندههای مختلف در ادامه به اختصار شرح داده شدهاند و در متن بخش برخی از روشهای اکسیداسیون پیشرفته به صورت دقیقتر بررسی میشوند.
اکسیداسیون با آباكسیژنه : آباکسیژنه تحت تأثیر نور ماورای بنفش، رادیكال هیدروکسیل (OH) تولید میکند و این رادیکالهای هیدروکسیل با MTBE وارد واکنش شده، تولید آب و یك رادیكال ناپایدار مینماید كه این رادیکال ناپایدار در نهایت به CO و آب تبدیل میشود.
این روش در غلظتهای MTBE کمتر از 00 ppm قابل استفاده است. از مزایای این روش عدم ایجاد آلودگی جانبی برای محیط زیست است.
اکسیداسیون با ازن: این تركیب نیز پس از تجزیه به اكسیژن در مقابل اشعه ماورای بنفش، قادر به تجزیه MTBE خواهد بود.
اکسیداسیون با ازن و آب اكسیژنه: واكنش ذیل در اثر اختلاط این دو تركیب صورت میگیرد.
O+HO → OH +O
این روش بسیار ارزان تمام میشود و جهت پاكسازی آبها، مخصوصاً آب آشامیدنی آلوده به MTBE استفاده میشود.
اکسیداسیون با پرمنگنات و اسید سولفوریك: در این روش بر اثر واکنش پرمنگنات پتاسیم و اسید سولفوریک، اکسیژن آزاد میشود که این اکسیژن آزاد شده سبب اکسایش و تجزیه MTBE و تولید آب و دی اکسیدکربن از آن میشود.
در روشهای بیولوژیکی برای زدایش MTBE از میکروبهای بسیار خاصی استفاده میشود که این میكروبها با ترشح آنزیم بخصوصی بر غشای بیرونی خود میتوانند MTBE را تجزیه و سپس با بلعیدن آن را هضم کنند. جهت دستیابی به این قبیل میكروبها ابتدا باید با استفاده از لجنهای فعال صنعتی و به ویژه لجنهای نفت، شرایطی برای رشد و تکثیر میكروبها فراهم کرد تا آنها به تعداد و قدرت کافی برسند و سپس از این لجنها در تجزیه MTBE استفاده کرد. هنگام تقویت این میكروبها با لجن فعال میتوان MTBE را نیز به تدریج وارد محیط کرد. این روش در موارد تصفیه دائم آب میتواند كاربرد مناسب داشته باشد.
روشهای فیزیكی
از بین روشهای فیزیکی میتوان به روش هواروت سازی[2]، روش جذب با كربن فعال و اسمز معکوس اشاره نمود. روش های هواروت سازی و جذب با كربن فعال موثرترین و پرکاربردترین روش های فیزیکی برای زدایش MTBE از آب هستند.
هواروت سازی
هوادهی یك تكنولوژی در حال بررسی است كه در آن با تزریق هوا، تركیبات آلی فرار مانند MTBE و سایر سوختهای اكسیژنه از آبهای سطحی و زیرزمینی حذف میشوند. با تزریق هوا به آب آلوده، آلایندهها مجبور میشوند از محلول به فاز بخار منتقل شوند، كه پس از آن بخار حاصل از سطح آبهای زیرزمینی گرفته شده و استخراج میشود. در برخی موارد آلایندههای سبک تحت عمل هوادهی در لایه سطحی آب قرار میگیرند، که در این موارد لایه سطحی آب که شامل آلاینده است جدا و در صورت لزوم تصفیه میشود.
از آنجا كه فرایند هوادهی قابلیت حذف بیش از 99% از MTBE موجود در آب را دارد، این روش کاربردیترین روش میباشد. با این وجود بهدلیل انحلال زیاد MTBE در آب، نسبتهای بالای هوا به آب نیاز است و آلوده شدن هوای حاصل از فرایند به MTBE، کاربرد آن در حذف MTBE از آب را اندکی سؤال برانگیز میکند و در برخی موارد قابل استفاده نمیباشد.
در این روش، آلایندهها (شامل MTBE و دیگر هیدروکربنهای فرار) یا توسط اكسیژن موجود در هوا تحت تجزیه بیولوژیکی (زیستی) قرار میگیرند یا به همراه هوا از سطح آب خارج میشوند. در برخی موارد اكسیژن خالص یا هوا به همراه گازهای دیگر مانند تری اتیل فسفات (یك ماده مغذی) یا بوتان یا پروپان استفاده میشود كه باعث افزایش سرعت تجزیه مواد تجزیهپذیر میگردند.
دمای هوای مصرفی به صورت مستقیم بر راندمان فرآیند هوادهی اثر میگذارد. لازم به ذكر است كه این روش باید در نقاط دور از شهر استفاده شود تا از آلوده شدن هوای شهرها با MTBE جلوگیری شود. روش هوادهی برای تصفیه آب در دبی زیاد و غلظتهای بالای آلودگی فرار (البته زمانیکه آلودگی هوا چندان مهم نباشد) مناسب است. شکلهای ی و بطور کلی نحوه استفاده از تکنولوژی هوادهی را نشان می دهند.
شکل. شکل شماتیک از واحد حذف MTBE از آب به روش عریان سازی با تزریق هوا
توجه:
- برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.
- پس از خرید بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ایمیل خواهد شد.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.