مطالعه آزمایشگاهی و مدل سازی ریاضی عملکرد سیستم بیوفیلتراسیون در تصفیه هوای آلوده به ‭BTEX‬ و ‭n-Hex...

منو

" مطالعه آزمایشگاهی و مدل سازی ریاضی عملکرد سیستم بیوفیلتراسیون در تصفیه هوای آلوده به ‭BTEX‬ و ‭n-Hexane‬؛ به عنوان آلاینده‌های اصلی منتشره از سیستم‌های تصفیه پساب صنایع شیمیایی "
/محسن حیدری ؛ محمد مهدی امین، بیژن بینا، امیر رحیمی ؛ زهرا اعتمادی‌فر

نام مرکز	:	دانشگاه علوم پزشکی اصفهان
نوع مدرک	:	پایان نامه فارسی
زبان مدرک	:	فارسی
شماره رکورد	:	102105
شماره مدرک	:	‭ت۱۴۷۶۹‬
شماره راهنما	:	‭TD،۸۸۹،/ی۹م۶،۱۳۹۳‬
سرشناسه	:	حیدری ، محسن
عنوان	:	مطالعه آزمایشگاهی و مدل سازی ریاضی عملکرد سیستم بیوفیلتراسیون در تصفیه هوای آلوده به ‭BTEX‬ و ‭n-Hexane‬؛ به عنوان آلاینده‌های اصلی منتشره از سیستم‌های تصفیه پساب صنایع شیمیایی [پایان‌نامه]
نویسنده	:	/محسن حیدری
استاد راهنما	:	؛ محمد مهدی امین، بیژن بینا، امیر رحیمی
استاد مشاور	:	؛ زهرا اعتمادی‌فر
محل تحصیل	:	دانشکده بهداشت
سال تحصیل	:	، ‭۱۳۹۳‬
مقطع تحصیلی	:	رشته مهندسی بهداشت محیط، دکترای تخصصی
صفحه شمار	:	‮ع، ‭۱۳۴‬ ص.‬: جدول، نمودار
يادداشت	:	این یک پایان نامه تحقیقاتی با شماره‭ ۳۹۱۲۴۹ ‬است
يادداشت	:	چاپی
چکيده	:	از بین ترکیب های آلی فرار ‭( VOCs )‬ بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن ‭( BTEX )‬ و ان- هگزان کاربرد فراوانی در بسیاری از حلال های صنعتی دارند. این مواد از جمله مهمترین آلاینده‌های هوای منتشره از صنایع پتروشیمی بوده و ‭BTEX‬ تا‭ ۵۹ ‬درصد وزنی آلاینده‌های بنزین را تشکیل می‌دهند. به دلیل اثرات سوء این آلاینده‌ها بر انسان و محیط زیست کنترل آنها ضروری است. یکی از بهترین روش های حذف ترکیبات آلی فرار بیوفیلتراسیون می‌باشد. این مطالعه تجربی- مداخله‌ای به مدت‭ ۲۰ ‬ماه در دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی اصفهان انجام گرفت. بیوفیلتر مورد مطالعه به بیوفیلتراسیون در یک بیوفیلتر دارای چهار بخش سری عمودی با مقیاس پایلوت انجام گرفت. بیوفیلتر مورد مطالعه از استیل با ارتفاع موثر، ارتفاع کل و قطر به ترتیب‭ ۱۴۰ ،۸۰ ‬و‭ ۱۱/۵ ‬سانتی‌متر ساخته شد. اسکوریا ( به عنوان یک ماده بی اثر، مستحکم، سبک، متخلخل) و کمپوست ( به عنوان یک ماده آلی، دارای ظرفیت بافری، ظرفیت نگه داشت بالای آب، دارای نوترینت های ضروری و دانسیته میکروبی بالا) در نسبت حجمی‭ ۷۵ ‬به‭ ۲۵ ‬به عنوان مواد بستر انتخاب شدند. غلظت آلاینده‌های مورد مطالعه توسط دستگاه ‭GC- FID‬ سنجش می شد. آزمایش های بسته نشان داد که ظرفیت جذب سطحی هر گرم کمپوست خام برای غلظت اولیه برابر‭ ۷/۷۴ ‬میلی گرم بر لیتر ان - هگزان و ‭BTEX‬ حدود‭ ۱/۴۳ ‬میلی گرم است. ظرفیت حذف زایلن توسط بیوفیلتر با بستر اسکوریا- کمپوست در ‭EBRT‬ برابر‭ ۶۰ ،۹۰ ‬و‭ ۴۰ ‬ثانیه به ترتیب برابر‭ ۶۵/۵ ،۷۹/۸ ،۹۷/۵ ‬گرم بر متر مکعب بر ساعت حاصل شد. در مرحله دوم آزمایش های بیوفیلتراسیون، حداکثر ظرفیت حذف و متوسط راندمان حذف ان- هگزان در ‭EBRT‬ برابر‭ ۱۱۰ ‬ثانیه برابر‭ ۸/۰ ‬گرم بر متر مکعب بر ساعت و‭ ۷۶/۴ ‬درصد مثبت و منفی‭ ۳/۱ ‬به دست آمد و با ورود ‭BTEX‬ حداکثر ظرفیت حذف و متوسط راندمان حذف ان- هگزان به ترتیب به‭ ۲/۷ ‬گرم بر متر مکعب بر ساعت و‭ ۲۱/۸ ‬مثبت و منفی‭ ۴/۸ ‬کاهش یافت. در ‭EBRT‬ برابر‭ ۸۵ ‬ثانیه حداکثر ظرفیت حذف و متوسط راندمان حذف ‭BTEX‬ در محدوده غلظت ورودی برابر‭ ۳/۰۰ - ۱/۵۵ ‬گرم بر متر مکعب برابر‭ ۱۳۰/۶ ‬گرم بر مترمکعب بر ساعت و‭ ۸۹ ‬درصد مثبت و منفی‭ ۵/۶ ‬حاصل شد. مدل سازی در شرایط شبه پایا در‭ ۴ ‬حالت حذف زایلن، حذف زایلن در حضور ماده فعال سطحی در مایع نوترینت، حذف ان- هگزان و حذف ان- هگزان در حضور ‭BTEX‬ انجام گرفت. پاسخ یا به عبارتی خروجی مدل ها با توجه به داده‌های آزمایشگاهی به دست آمده در ‭EBRT‬ های متفاوت اعتبارسنجی شد. بررسی کلی نتایج به دست آمده از بیوفیلتراسیون زایلن توسط بیوفیلتر با بستر اسکوریا- کمپوست نشان داد که این بستر می‌تواند به عنوان یک بستر بالقوه بیوفیلتر با افت فشار کم در تصفیه هوای آلوده به ترکیب های آلی فرار در نظرگرفته شود. حضور ماده فعال سطحی در نوترینت باعث افزایش ظرفیت حذف بیوفیلتر در بارهای متوسط زایلن و ظرفیت حذف برابر یا حتی کمتر در بارهای ورودی بالا شد. در حذف ان- هگزان مشخص شد که حضور ‭BTEX‬ باعث کاهش شدید راندمان و ظرفیت ان- هگزان می‌شود که می تواند ضریب هنری بسیار بالاتر و حلالیت در آب بسیار کمتر ان- هگزان نسبت به ‭BTEX‬ باشد. معیارهای آماری نشان دادند که مدل های ایجاد شده همخوانی مناسبی با نتایج آزمایشگاهی دارند. آزمون حساسیت نشان داد که پاسخ مدل بیشترین حساسیت را به پارامترهای بهره‌برداری از جمله طول راکتور و مساحت سطح ویژه بستر دارد. در نهایت بررسی سینتیکی داده‌های آزمایشگاهی نشان داد که اثر بازدارندگی ‭BETX‬ بر بیوفیلتراسیون ان- هگزان بیشتر به دلیل ضریب هنری بسیار کمتر این مواد نسبت به ان- هگزان است
توصیفگر	:	آلودگی هوا- تصفیه
	:	آلاینده های محیطی
	:	پالایش
	:	مشتقات بنزن
	:	تولوئن
	:	تهویه
	:	Air Pollutants
	:	Environmental Pollutants
	:	Filtration
	:	Glycrrhiza Glabra Root
	:	Benzen Derivatives
	:	Toluene
	:	Ventilation
شناسه افزوده	:	امین، محمدمهدی، استاد راهنما
	:	بینا، بیژن، استاد راهنما
	:	بینا، بیژن، استاد راهنما
	:	رحیمی، امیر، استاد راهنما
	:	اعتمادی‌فر، زهرا، استاد مشاور
شناسه افزوده	:	دانشکده بهداشت