بهینه سازی فرآیند فوتو فنتون جهت کاهش مواد آلی فاضلاب کارخانه خمیر و کاغذ با استفاده از روش سطح پاسخ

صنایع خمیر و کاغذ از جمله صنایع با بالاترین مصرف آب شیرین و تولید کننده فاضلاب است که در صورت رهاسازی مستقیم فاضلاب تولیدی در محیط زیست، آسیب جدی به چرخه زیستی آب و خاک وارد کند. وجود مواد آلی زیست تخریب ناپذیر با جرم مولکولی بالا در فاضلاب تولیدی، روش های تصفیه مرسوم مانند تصفیه زیستی و ته نشینی را دچار محدودیت می کند. امروزه روش فوتو فنتون به عنوان روشی  ساده، سریع و دوستدار محیط زیست مورد توجه محققین قرار گرفته است که می­ تواند با تولید رادیکال های هیدروکسیلی پرقدرت موجب اکسید شدن مواد آلوده کننده ‎گردد. غلظت اکسید کننده، غلظت آهن و pH  محیط واکنش از جمله عوامل موثر در کارآیی این فرآیند می باشند. در این پژوهش جهت بررسی اثر عوامل ذکر شده موثر، طراحی آزمایش با روش ترکیب مرکزی بر پایه روش سطح پاسخ، با سه عامل متغیر غلظت بدون بعد هیدروژن پروکسید، غلظت یون آهن (II) و pH، در ۱۸ آزمایش انجام گردید. جهت اعمال روش تصفیه فوتو فنتون بر روی نمونه پساب، ابتدا pH تنظیم و سپس به ترتیب، اضافه کردن یون آهن (II) و هیدروژن پروکسید انجام گردید و محلول پس از آن بلافاصله تحت تابش نور UV قرار گرفت. COD به عنوان شاخص نشاندهنده آلودگی فاضلاب تعریف گردید و جهت از حذف اثر مزاحم هیدروژن پروکسید در اندازه گیری COD، اصلاح نمونه ها با استفاده از سدیم سولفیت انجام پذیرفت. بر پایه نتایج بدست آمده، بهینه سازی عوامل موثر جهت رسیدن به بهترین عملکرد با حداقل هزینه اقتصادی انجام شد. بیشینه مقدار حذف COD بطور تجربی برابر ۵۱/۷۱% به دست آمد. در حالت بهینه اقتصادی با غلظت اولیه اکسید کننده بدون بعد ۳۶۹/۰، غلظت یون آهن ((II برابر mg/L ۹۸/۹۹ و pH برابر ۲۸/۳، ۲۱/۶۵% حذف COD و ۳۷/۱ ریال هزینه به ازای حذف ۱ واحد COD به ‎دست آمد.

کلیدواژه ها:

اکسیداسیون پیشرفته ، فوتو فنتون ، فاضلاب کارخانه خمیر و کاغذ ، بهینه سازی ، ترکیب مرکزی