بهینه سازی کارایی فرآیند ازن زنی کاتالیزوری در معدنی سازی فرمالین با استفاده از نانوذرات Fe/MgO سنتز شده به روش سل-ژل از پساب های سنتتیک با مدل آماری رویه پاسخ

زمینه وهدف: طراحی مراحل آزمایش فرآیند معدنی­سازی فرمالین با طراحی ترکیبی مرکزی (CCD) باعث سهولت کار، کاهش تعداد نمونه، افزایش دقت، تعیین شرایط بهینه و تعیین برهمکنش پارامترها در طی فرآیند می­شود. این مطالعه با هدف بهینه سازی کارایی فرآیند ازن زنی کاتالیزوری در معدنی سازی فرمالین، با استفاده از نانوذرات Fe/MgO سنتز شده به روش سل-ژل از پساب­های سنتتیک، با مدل آماری رویه پاسخ انجام شد. مواد و روش ها: این مطالعه تجربی، در یک محفظه واکنش نیمه پیوسته، با بهره­گیری از مدل آماری رویه پاسخ با در نظر گرفتن ۳ فاکتور موثر در مرحله آخر، pH (۹-۷)، زمان واکنش (۲۰-۱۰ دقیقه)، دوز کاتالیزور (۳/۱-۱/۱ گرم در لیتر) مورد بررسی قرار گرفت. سنتز نانوذرات توسط روش سل-ژل انجام شد. نتایج بدست آمده با نرم افزارDesign Expert ۷.۰.۱ مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته­ها: نتایج نشان داد که فرآیند، تحت تاثیر پارامترهای مورد مطالعه است و با تغییر هر یک از پارامترها بر روی کارایی فرآیند و سایر پارامترها تاثیرگذار است. در شرایط بهینه پیش بینی شده برای فرآیند، ۵۱/۸۶ درصد کارایی تجزیه بدست آمد. شرایط بهینه شامل pH برابر ۸۲/۸، زمان واکنش ۲۰ دقیقه و دوز کاتالیزور برابر ۳/۱ گرم در لیتر بود. ضریب همبستگی(R۲) برای فرآیند ۹۱/۰ تعیین شد. نتیجه­گیری: استفاده از مدل آماری باعث کاهش تعداد آزمایشات، افزایش دقت و پیش بینی فرآیند شد. فرآیند ازن زنی کاتالیزوری دارای قابلیت حذف فرمالین با راندمان بالا می­باشد و به عنوان فرآیند دوستدار محیط زیست شناخته شده است.

کلیدواژه ها:

Formalin ، Catalytic ozonation ، Fe/MgO nanoparticles ، Response surface model ، Synthetic wastewater. ، فرمالین ، ازن زنی کاتالیزوری ، نانوذرات Fe/MgO ، مدل آماری رویه پاسخ ، پساب سنتتیک