مدل سازی سینتیکی و بهینه سازی پارامترهای موثر تصفیه فاضلاب ۴-کلروفنل در فرآیند جذب با نانو کاتالیست کربن فعال/مگنتیت در محلول آبی

مقدمه: ترکیبات آلی و حلقوی کلرینه نظیر ۴-کلروفنل، در منابع آب های سطحی و زیرزمینی به دلیل کاربرد فراوان آن در صنایع مختلف و ایجاد مشکلات و عوارض جبران ناپذیری مانند سرطانزایی، جهش زایی، ناهنجاری های مادرزادی و سمیت بالا بسیار مورد توجه سازمان های حفاظت از محیط زیست بوده است. مواد و روش ها: این مطالعه یک پژوهش کاربردی است که به صورت پایلوت و در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است. در این مطالعه ابتدا محلول آبی حاوی ۴-کلروفنل تهیه شد و سپس با استفاده از لاستیک ضایعاتی برای تهیه کربن فعال نانو کاتالیست کربن/ مگنتیت تهیه شد و بدین منظور ml ۱۰۰ از محلول آبی در تماس با جاذب کربن فعال قرار گرفت و متغییر های تاثیرگذار در فرایند جذب (pH، دما، دوز جاذب و زمان ماند) از روش پاسخ سطح (RSM) با انتخاب طرح مرکب مرکزی (CCD) طراحی شد. نتایج و بحث: برای فرایند جذب ۴-کلروفنل با استفاده از کربن فعال/مگنتیت، یک الگوی آزمایش با ۳۰ اجرا انجام شد و R^۲ تنظیم شده و پیش بینی شده به ترتیب ۹۱۹/۰ و ۷۶۲/۰ برآورد گردید و بر اساس ANOVA، مدل فرایند جذب ۴-کلروفنل با جاذب پیشنهادی معنی دار بود و F-value ۵۸/۲۴ بود.همچنین عوامل مستقل در این مطالعه(,pH دما، دوز جاذب و زمان ماند)، معنی دار بودند نتیجه گیری: با توجه به تاثیر پارامترهای مختلف در انتخاب شرایط بهینه نرم افزار، ۱۰۰ راه حل پیشنهاد کرد، که در نهایت اولین راه حل با ۹۴۸/۰ مطلوبیت انتخاب شد که پارامترهای تاثیر گذار برای جذب به این شرح بهینه شد: ۳ pH ، دمای ℃ ۴۲.۵ ، دوز جاذب g L^(-۱) ۸۴/۱ و زمان ماند ۹۱ دقیقه. همچنین نتایج مدلسازی جذب نشان داد با افزایش مصرف دوز بیشتر جاذب، فرایند می تواند در زمان کوتاه تری به پایان برسد و همچنین افزایش بیش از مقدار بهینه ی دوز جاذب از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

کلیدواژه ها:

مدل سازی سینتیکی ، ۴-کلروفنل ، جاذب ، کربن فعال/مگنتیت