تصفیة پساب تولید خمیرکاغذ کرافت به روش لختهسازی الکتریکی: تأثیر pH اولیه و زمان الکترولیز | ||
| نشریه جنگل و فرآورده های چوب | ||
| دوره 79، شماره 2، تابستان 1405، صفحه 161-174 اصل مقاله (961.08 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jfwp.2026.417204.1397 | ||
| نویسندگان | ||
| آرمین افراز1؛ احمد جهان لتیباری1؛ یحیی همزه* 2؛ آژنگ تاج دینی1 | ||
| 1گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران. | ||
| 2گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
| چکیده | ||
| مقدمه: صنعت خمیرکاغذ و کاغذسازی یکی از صنایع پرمصرف آب و تولیدکنندة حجم زیادی از پسابهای با بار آلودگی بالا است. پساب این صنعت، بهویژه در فرآیند کرافت، حاوی مقادیر زیادی مواد آلی مقاوم به تجزیه، ترکیبات لیگنینی، مواد جامد محلول (TDS) و مواد معلق است که سبب افزایش اکسیژنخواهی شیمیایی (COD)، کدورت و رنگ پساب میشوند. تخلیة این پسابها بدون تصفیة مناسب، مخاطرات محیطزیستی زیادی دارد. روشهای متعددی نظیر تصفیههای زیستی، انعقاد شیمیایی، فرآیندهای غشایی و اکسیداسیون پیشرفته برای کاهش آلودگی این پسابها بهکار گرفته شدهاند، اما محدودیتهایی مانند هزینة زیاد، مصرف زیاد مواد شیمیایی و تولید لجن فراوان، کاربرد گستردة آنها را با مشکل مواجه کرده است. در سالهای اخیر، فرآیند لختهسازی الکتریکی بهدلیل سهولت بهرهبرداری، مصرف کم مواد شیمیایی و کارایی مناسب در حذف آلایندههای آلی، بهعنوان یکی از فناوریهای نوین تصفیة پساب مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر زمان تصفیه و pH اولیه بر کارایی فرآیند لختهسازی الکتریکی در کاهش آلودگی پساب حاصل از تولید خمیرکاغذ کرافت است. روش پژوهش: نمونههای پساب از محل پسابهای رقیقشده بخش تولید خمیرکاغذ کرافت کارخانة تولید خمیرکاغذ کرافت پهنبرگان شمال ایران تهیه شد. ویژگیهای اولیة پساب شامل COD، TDS و کدورت بهترتیب برابر با 860 و 507 میلیگرم بر لیتر و 309 NTU بود. آزمایشهای تصفیه به روش لختهسازی الکتریکی در یک راکتور منقطع و در دمای محیط با ولتاژ ثابت 15 ولت انجام شد. در این پژوهش، از الکترود آهن بهعنوان آند و الکترود آلومینیوم بهعنوان کاتد استفاده شد و هیچ الکترولیتی به سیستم افزوده نشد. pH اولیة پساب در چهار سطح 3، 5، 7 و 10 تنظیم شد و زمان الکترولیز در سه سطح 10، 20 و 40 دقیقه مورد بررسی قرار گرفت. ویژگیهای COD، TDS و کدورت پیش و پس از تصفیه، براساس روشهای استاندارد APHA اندازهگیری شدند. تمامی آزمایشها در سه تکرار انجام و نتایج با استفاده از طرح فاکتوریل در قالب بلوکهای کامل تصادفی تجزیهوتحلیل شدند. مقایسة میانگینها نیز با آزمون چنددامنهای دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام گرفت. یافتهها: نتایج نشان داد که افزایش زمان تصفیه سبب بهبود معنیدار کارایی فرآیند الکتروکواگولاسیون شد. اثر زمان تصفیه و pH اولیه بر COD، TDS و کدورت در سطح اطمینان 99 درصد معنیدار بود، در حالیکه اثر متقابل این دو عامل معنیدار نشد. افزایش زمان الکترولیز از 10 به 40 دقیقه باعث کاهش بیشتر آلایندهها شد که این موضوع به افزایش انحلال آند آهنی، تشکیل بیشتر هیدروکسیدهای فلزی و افزایش جذب و جداسازی مواد آلاینده نسبت داده شد. همچنین، pH اولیه تأثیر قابلتوجهی بر کارایی فرآیند داشت و بیشترین کارایی حذف در pH نزدیک به خنثی (7-5 =pH) مشاهده شد. در شرایط اسیدی و قلیایی شدید، بازدهی حذف کاهش یافت که این موضوع به تغییر گونههای هیدروکسیل آهن و کاهش پایداری لختهها نسبت داده شد. در شرایط بهینه شامل pH برابر با 7 و زمان تصفیه 40 دقیقه، مقادیر COD، TDS و کدورت بهترتیب از 860، 507 میلیگرم بر لیتر و 309 NTU به 298/5، 264/5میلیگرم بر لیتر و 26/5 NTU کاهش یافت که بهترتیب معادل 65، 47 و 91 درصد کاهش نسبت به مقادیر اولیه بود. نتیجهگیری: نتایج نشان داد که فرآیند لختهسازی الکتریکی با استفاده از الکترودهای آهن و آلومینیوم، روشی مؤثر، ساده و سازگار با محیطزیست برای تصفیة پساب تولید خمیرکاغذ کرافت است. زمان تصفیه و pH اولیه از مهمترین عوامل مؤثر بر عملکرد سیستم بودند و شرایط نزدیک به خنثی، بهترین بازدهی حذف آلایندهها را فراهم کرد. در مجموع، این فرآیند توانایی خوبی در کاهش COD، TDS و کدورت پساب داشته و میتواند بهعنوان یک گزینة مناسب برای پیشتصفیه یا تصفیة تکمیلی پساب صنایع خمیرکاغذ مورد استفاده قرار گیرد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پساب صنعتی؛ پساب تولید خمیرکاغذ؛ کرافت؛ لختهسازی الکتریکی؛ کارایی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 148 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 39 |
||