تصفیه بهینه پساب پالایشگاه با فناوری نانو
به گزارش تاسیسات نیوز، محققان کشورمان در تحقیقات آزمایشگاهی خود موفق به سنتز نانوفتوکاتالیستی شده‌اند که قادر است آلاینده‌های موجود در فاضلاب پالایشگاه‌ها را با بازدهی و سرعت بالایی حذف کند؛ این نانوفتوکاتالیست در تصفیه پساب پالایشگاه نفت بندرعباس حذف 80 درصدی آلاینده‌ها را نشان داده است.
پساب پالایشگاه‌های نفت به دلیل دارا بودن گستره وسیعی از آلاینده‌ها با غلظت‌های متفاوت، یکی از منابع عمده آلودگی محیط‌های آبی است. با توجه به حضور مقادیر متفاوت از هیدروکربن‌های نفتی آروماتیک و آلیفاتیک در پساب پالایشگاه‌های نفت و این حقیقت که ترکیبات آروماتیک سمی هستند و با فرایند تصفیه متداول به‌راحتی حذف نمی‌شوند، نیاز به استفاده از روش‌های پیشرفته به‌منظور حذف این آلاینده‌ها احساس می‌شود.
دکتر حبیب‌الله یونسی فرایندهای تصفیه زیستی را یک روش ناقص و زمان‌بر جهت تصفیه پساب‌های پالایشگاهی خواند و افزود: ترکیبات آروماتیک موجود در پساب پالایشگاه‌های نفت به دلیل مقاومت زیستی‌شان، به‌وسیله فرایندهای تصفیه معمول در پالایشگاه‌ها مانند روش لجن فعال، شناورسازی به کمک هوای فشرده (DAF) و عملیات انعقاد و لخته‌سازی حذف نمی‌شوند.
یکی از روش‌های جذاب تصفیه پساب، فرآیند اکسیداسیون پیشرفته است که به کمک تصفیه فتوکاتالیستی انجام می‌شود و مکمل روش زیستی نیز محسوب می‌شود. در طرح پیش رو یک نانوفتوکاتالیست کامپوزیتی جهت تصفیه پساب پالایشگاه‌های نفت سنتز شده است و پارامترهای مؤثر بر کارایی آن مورد بررسی قرار گرفته است.
وی اظهار کرد: این نانوکامپوزیت علاوه بر اینکه از سرعت و بازدهی بالاتری نسبت به روش‌های مشابه تصفیه پساب برخوردار است، مقاومت و پایداری خوبی در شرایط فیزیکی، شیمیایی و حرارتی مختلف از خود نشان داده است. این موضوع بیانگر این حقیقت است که می‌توان از این نانوفتوکاتالیست در شرایط مختلف واکنش در صنایع شیمی، پتروشیمی و پالایش نفت بهره برد.
عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس تصریح کرد: در طرح حاضر از زئولیت حاوی آهن به‌عنوان یک بستر برای نشاندن نانوکاتالیست دی‌اکسید تیتانیم استفاده شده است. زئولیت به دلیل برخورداری از ریزحفرات بسیار منظم، مساحت سطح و ظرفیت تعویض یونی بالا و فضای مولکولی مناسبی برای واکنش‌های شیمیایی و فتوشیمیایی فراهم می‌کند.
نانوکاتالیست دی‌اکسید تیتانیم نشانده شده در ساختار زئولیت، تمام خصوصیات دی‌اکسید تیتانیم را داراست؛ با این تفاوت که اندازه ذرات آن در مقیاس نانو است و نسبت به دی‌اکسید تیتانیم تنها گاف انرژی (Band Gap) کمتری دارد، ازاین‌رو کارایی بالاتری از خود به نمایش می‌گذارد.
با نانویی شدن اندازه ذرات و تثبیت روی سطح زئولیت آهن‌دار، خواص شیمیایی سطح بهبود یافته و در نتیجه بهبود عملکرد نانوکامپوزیت با استفاده از نور خورشید را به دنبال خواهد داشت.
به گفته این محقق در پژوهش حاضر ابتدا نانوذرات دی‌اکسید تیتانیم در ساختار زئولیت آهن‌دار نشانده شده و پس‌از آن با استفاده از روش‌های شناسایی از قبیل پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، جذب و واجذب نیتروژن و اندازه‌گیری پتانسیل زتا به توصیف خصوصیات نانوفتوکاتالیست سنتز شده پرداخته شده است.
در مرحله بعد از نانوفتوکاتالیست مذکور به‌صورت آزمایشی جهت تصفیه پساب پالایشگاه بندرعباس به کمک نور خورشید و نور فرابنفش استفاده شده است. در نهایت به‌منظور تعیین و مقایسه بازدهی عملکرد نانوفتوکاتالیست، از دستگاه GC-MS استفاده شده است.
عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس خاطرنشان کرد: در تصفیه پساب با استفاده از نور خورشید و پرتو فرابنفش، پس از چهار ساعت به ترتیب 2/1 و 1/3 گرم بر لیتر نانوفتوکاتالیست مصرف شده و بازده تصفیه نانوفتوکاتالیست به میزان 76 و 80 درصد گزارش شده است.
این محقق تصریح کرد: محصول نهایی این طرح با عنوان «تولید نانوکامپوزیت TiO2-Fe-ZSM-5 با خصوصیت فتوکاتالیستی تحت نور فرابنفش و مرئی» به شماره 88972 در سازمان ثبت اسناد و مالکیت‌های صنعتی به ثبت رسیده است.
نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش‌های دکتر زهرا قاسمی عضو هیأت علمی دانشگاه هرمزگان، دکتر حبیب‌الله یونسی عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس و دکتر علی‌اکبر زینتی زاده عضو هیأت علمی دانشگاه رازی کرمانشاه است، در مجله Chemosphere با ضریب تأثیر 4/208 منتشر شده است.
انتهای خبر