مطالعه تجزیه فتوکاتالیزوری رنگ زاهای راکتیو از پساب های نساجی: مدل سازی عددی اجزای محدود و کارهای تجربی

پساب های محتوی رنگ زاهای راکتیو که ممکن است از صنایع مختلف تولید شود اثرات و پیامدهای زیست محیطی بسیاری به همراه دارد. از این رو بررسی امکان حذف این مواد رنگی از پساب ها قبل از تخلیه آن ها به محیط زیست اطراف از اهمیت اساسی برخوردار است. در این تحقیق یک مدل ساده ریاضی که به روش عددی اجزاء محدود بسط داده شده است، ارایه شده که قادر است فرآیند حذف مواد رنگی راکتیو را از پساب های صنعتی شبیه سازی نماید. مدل ریاضی ارایه شده توسط ترکیبی از نرم افزارهای SEEP/W و CTRN/W حل شده است. مدل ابتدا توسط یک مثال در مورد حمل یک ماده آلاینده در سیستم جریان آب در یک محیط متخلخل که به دو روش عددی و تحلیلی بررسی شده است، کالیبره شد. پس از کالیبراسیون مدل، نتایج حاصل از مدل سازی با نتایج به دست آمده از یک تحقیق در مقیاس آزمایشگاهی جهت حذف یک رنگ زای سیباکرونی راکتیو نارنجی ۱۰۷ با فتوکاتالیز (UV/TiO۲/H۲O۲) در یک راکتور ناپیوسته(Batch reactor)  و همچنین با نتایج حاصل از حل تحلیلی مدل مقایسه شد و همپوشانی مناسبی به دست آمد.  بررسی های تجربی نشان داد که رنگ زاهای سیباکرونی همچون رنگ زای راکتیو نارنجی ۱۰۷ در اثر تابش فرابنفش و در حضور فتوکاتالیزور و عامل اکسید کننده همچون آب اکسیژنه کاملا رنگ بری شده و به ترکیبات معدنی تبدیل می شوند. اگرچه تولید چنین پساب هایی توسط صنایع مختلف تقریبا اجتناب ناپذیر است، ولی با استفاده از نتایج حاصل از چنین شبیه سازی هایی می توان به طراحی مناسب برنامه های مدیریت زیست محیطی پساب های صنعتی به منظور به حداقل رساندن اثرات نامطلوب آن پرداخت. 

کلیدواژه ها:

تصفیه فتوکاتالیزوری ، مدل سازی عددی ، روش اجزای محدود ، پساب های محتوی مواد رنگی ، رنگ زاهای راکتیو ، SEEP/W ، CTRN/W