دانلود پایان نامه

ه مخلوط، بازده انعقاد را به ۹۴% افزایش میدهد. اگرچه استفاده از بنتونیت آلی۱۵۹ به جای بنتونیت اصلاح نشده۱۶۰ موجب افزایش بازده انعقاد تا ۹۵% میشود اما از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست. خاک اره به خودی خود در آب فرو میرود۱۶۱. با این حال، زمانی که از خاک اره به همراه بنتونیت استفاده شد، تودههای۱۶۲ منعقدشده روی آب شناور۱۶۳ شدند. این تودههای صفحه مانند۱۶۴ اگر با روغن، بنتونیت و خاک اره همراه باشند، به عنوان ماتریسی(شبکهای) متصل۱۶۵ که ظاهرا اندازهی صفحهی تودههایش هیچ حد مشخصهی بالایی۱۶۶ ندارد، به کار میرود. برای مثال، آنها حاوی ۸۱% روغن، ۱۵% خاک اره، ۳% بنتونیت (با فاصلهی پایهای ۱۴.۴ ?) و ۱% هیدروکسید کلسیم هستند. پس از فشرده سازی۱۶۷، ۷۳% روغن تودهها از بین میرود. بدون وجود خاک اره، تودهها در آب فرو رفته و بازده انعقاد تنها ۷۳% میشود. خاک اره به عنوان پوششی فیبری۱۶۸ عمل کرده و سبب جذب و پیوستگی روغن منعقدشده و بنتونیت و در نتیجه، تسهیل شکلگیری تودههای شناور و حذف متعاقب آنها میشود. در صورت وجود بنتونیت اصلاح نشده، اگرچه خاک اره موجب افزایش فوقالعادهی بازده انعقاد میشود اما میزان بهبود آن(بازده انعقاد) از طریق هیدروکسیدکلسیم، خیلی کمتر است.( فو و چونگ ،۲۰۱۱)

و اما در سپتامبر ۲۰۱۳ نیز تحقیق دیگری در این زمینه، بر روی اثر منعقدکننده های پلیمری بر منعقد سازی- میکروفیلتراسیون آب های سطحی توسط وانگ و همکارانش۱۶۹ صورت پذیرفت. پلیمرهای آلی به طور گسترده ای در پیش تصفیه ی میکروفیلتراسیون، به عنوان منعقد کننده استفاده می شوند. البته تاثیر آنها بر عملکرد و کارایی سیستم میکروفیلتراسیون دقیقا مشخص نشده است. در این مطالعه، تاثیر سه نوع از پلیمرهای منعقدکننده بر کیفیت میکروفیلتراسیون نفوذی آب و رسوب گزاری غشاء، با استفاده از یک غشاء رشته ای توخالی و تحت دو حالت عملیاتی مختلف، منعقد سازی/لخته سازی-رسوب گزاری -میکرو فیلتراسیون (CFSM) 170 و منعقدسازی/لخته سازی-میکروفیلتراسیون (CFM) 171 مورد ارزیابی قرار گرفت. نکته ی جالب توجه اینکه تاثیر پلیمرها بر روی رسوب گزاری غشاء نشان دهنده ی تاثیر آنها بر حجم مواد آلی حل شده یا خواص ذرات حل شده در آب ورودی غشاء نمی باشد. با اضافه کردن منعقد کننده های پلیمری اندازه ذرات لخته شده بیشتر شد و نسبت ابعاد فراکتالی۱۷۲ کاهش یافت و تفکیک و جداسازی مواد آلی حل شده نیز مقداری بهبود یافت که در نهایت انتظار می رود که این دو موضوع باعث کاهش رسوب گیری غشاء شود. البته میزان رسوب گرفتگی غشاء در تمامی موارد بدتر شد به استثنای زمانیکه از پلی(دی آلی دی متیل آمونیوم)کلرید۱۷۳ با بار مثبت در فرایند انعقاد/لخته سازی-ته نشینی -میکروفیلتراسیون استفاده شد. در واقع تمامی پلیمرها به شدت میزان رسوب گرفتگی برگشت ناپذیر هیدرولیکی را در حالت انعقاد/لخته سازی-میکروفیلتراسیون CFM افزایش دادند. افزایش میزان رسوب گرفتگی در حالت CFSM مربوط به پلیمرهای باقی مانده می باشد ولی در حالت CFM، به دلیل اتصال بهتر ذرات لخته و رسوبات جمع شده بازگشت ناپذیر در سطح غشاء می باشد. با توجه به امکان رسوب گزاری غشایی و با در نظر گرفتن این نکته که وقتی پلیمرها اضافه می شوند کیفیت آب به میزان کمی بهبود پیدا می کند، استفاده از پلیمرها در عملیات میکروفیلتراسیون می بایست دقیقا ارزیابی شود. (وانگ و همکارانش،۲۰۱۳)

در فوریه ی سال ۲۰۱۴ هم تحقیقی توسط شن و همکارانش۱۷۴ بر روی حذف سیانید کل از فاضلاب یک کارخانه زغال سنگ سازی بوسیله ی فرایند انعقاد انجام شد. تا پیش از این هیچ موردی مبنی بر اینکه استفاده از پلیمرهای آلی کاتیونی، در مقایسه با پلیمرهای آلی غیر یونی، حذف مقدار سیانید کل بیشتری را به دنبال دارند، گزارش نشده بود. در این مطالعه، بوسیله ی پلی فریک سولفات و در حضور یک پلیمر آلی کاتیونی و بار دیگر یک پلیمر آلی غیر یونی، تاثیر پلیمرهای آلی با دانسیته ی بار متفاوت را بر روی مکانیسم حذف سیانید کل، از فاضلاب زغال سنگ سازی مورد بررسی قرار داده ایم. نتایج آزمایشات انعقاد نشان داد که غلظت سیانید کل باقی مانده، بعد از لخته سازی بوسیله ی پلی فریک سولفات کاتیونی بسیار پایین تر از زمانی است که از پلی فریک سولفات غیر یونی برای رسوبدهی استفاده می کنیم.که این را می توان به مکانیسم های متفاوت حذف سیانید، توسط پلیمرهای آلی متفاوت نسبت داد. برای بررسی نقش پلیمرهای آلی، خصوصیات فیزیکی و ساختاری لخته ها، بوسیله ی روش های FT-IR، XPS، TEM و XRD مورد آنالیز قرار گرفتند. به علت حضور N? در پلی فریک سولفات کاتیونی، Fe(CN)3?6 و لخته های منفی(Fe(CN)3?6 جذب شده بر روی فریک هیدروکساید ) سیانید ها از طریق خنثی سازی بار و اتصال الکترواستاتیکی با پلیمرهای آلی کاتیونی، حذف می شوند. به هر حال، آنچه که مشخص است این است که نیتروژن غیر یونی در پلی فریک سولفات نیتروژنی، به سختی و از طریق روبشی و پل سازی با سیانید واکنش می دهد. که این مشخص می کند که پلیمر غیریونی تاثیر کمتری بر حذف سیانید دارد. (شن و همکارانش،۲۰۱۴)

در می ۲۰۱۴ رونگ و همکارانش۱۷۵ تحقیقی بر روی بررسی تاثیر میزان پلیمر آلی سنتزی و پلی فریک سولفات بر خواص لختهها در فرآیند انعقاد پسابهای رنگرزی انجام دادند. در این پژوهش از بازیافت لجن صنایع کاغذسازی و مایعات مصرف شده در قطعه شویی۱۷۶، به ترتیب جهت سنتز یک پلیمر آلی لختهساز (LA) و پلی فریک کلراید(PFC) استفاده گردید. این مواد به عنوان تصفیه کننده های مصنوعی پساب رنگرزی، برای زرد پراکنده(DY)177 و آبی واکنش پذیر(RB)178 استفاده شده اند. تاثیر پلی فریک کلرید و منعقدکنندهی دو واحدی (PFC+LA) و دوز دوم LA افزوده شده پس از دوره جدا شدگی و شکست۱۷۹ (PFC-LA)، بر جداکردن رنگ، رشد مجدد لختهها و ساختار آنها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. یافتهها نشان داد که PFC کارایی بالایی در حذف مواد رنگی دارد و حدود ۹۰% دو مادهی رنگزا در هر مقدار دلخواهی را از بین میبرد. با این حال، اگرچه با افزودن LA پس از PFC، بازده حذف مواد رنگی کمی بیشتر شد ولی در عین حال، لختههای تولیدی نیز بزرگتر بودند. به ویژه این که، نسبت پلی فریک کلرید به مواد رسوبی برای پراکنش زرد و آبی واکنش پذیر به ترتیب تقریبا ۱.۴۳ و ۰.۵۹ می باشد. این مقدار را با ۱.۷۵ و ۰.۷۲ برای رسوبات ناشی از پلی فریک کلرید + فلوکولانت مقایسه کنید. استفاده از LA در دوره شکست و جداشدگی، میزان بازیافت لختهها را بسیار بالا برد که ترتیب آنها این گونه می باشد: LA PFC + LA PF.
علاوه بر این، بهبود لختههای بازکننده و تمیزکننده۱۸۰، در مقایسه با لختههای حاصل از PFC، پس از دوره شکست، بدلیل برقراری پیوندهای LA، توسط PFC-LA و PFC+LA صورت پذیرفت. برای مثال، هنگام در عملیات RB، میزان TWV مربوط به PFC، PFC+LAو PFC-LA به ترتیب ۱۰.۲۴%، ۱۳.۲۴و ۱۶.۱۶% بود. از اینرو چنین نتیجهگیری میشود که در فرایند انعقاد، استفاده از LA برای خنثیسازی بارالکتریکی، جذبسطحی و پل زدن، مطلوبتر است. (رونگ و همکارانش،۲۰۱۴)

فصل سوم
۳-۱- مواد و روشها :
کلیهی واکنشگرهای شیمیایی۱۸۱ از نظر تجزیهای خالص بوده و در تهیهی کلیهی محلولها از آب دیونیزهشده۱۸۲ استفاده گردیده است.

۳-۱-۱- روش سنتز اکسید روی در ابعاد نانو:
برای تهیه محلول یک مولار یون Zn+2 از فلز روی استفاده گردید.در وهلهی اول، محلول موجود خالص و سپس نوعی عامل فعالکننده سطحی۱۸۳ ۰.۰۵M و حدود ۱۰ درصد اتانول، تحت شرایط فراصوتی اضافه گردید. محلول حاصل در فاصلههای زمانی معین هم زده شد و همچنین در ظرف جداگانه ای، تحت شرایط یکسان، واکنشگر های مشابهی به محلول ۱ مولار Na2CO3 اضافه گردید و سپس، در همان شرایط فراصوتی، دو محلول آبی تولید شده، به تناسب ترکیب و نیمساعت هم زده شدند. پس از افزودن عامل فعالکننده سطحی دیگری، مخلوط حاصل، نیمساعت دیگر نیز هم زده شد و به ترتیب پس از پالایش، چندین بار متناوب تحت شرایط مشابه با آب مقطر۱۸۴ و اتانول شسته شد. مادهی تولید شده در دمای ۸۰ به مدت ۵۰ دقیقه خشک شد. سپس به منظور تولید نانوذرات اکسید روی در دمای ۴۵۰ به مدت ۵۰ دقیقه حرارت داده شد.رنگ مادهی حاصله زرد روشن بود و ساختار آن با استفاده از روشهای XRD، SEM و TEM مشخص شد. ذرات کروی تولید شده در ابعادی با قطر ۳۵-۵۵ تقریبا مشاهده شد. در نهایت، بلور حاصله، اکسید روی خالص بوده و ساختاری شش وجهی داشت. در آخر، به منظور تهیهی منعقدکنندهای جدید، نانوذرات اکسید روی به پلی سولفات فریک اضافه شد. شکل(۱)، نشاندهندهی تصاویر SEM گرفته شده از نانوذرات اکسید روی در دو مقیاس متفاوت است: الف- در مقیاس ۵ ب- در مقیاس ۵۰۰

شکل۳ – ۱) تصویر SEM از نانوذرات اکسیدروی در مقیاس ۵ میکرومتر شکل۳ – ۲) تصویر SEM از نانوذرات اکسیدروی در مقیاس ۵۰۰ نانومتر

۳-۱-۲- سنتز پلی سولفات فریک:
همانطور که ذکر شد، کلیهی واکنشگرهای مورد استفاده در سنتز پلی سولفات فریک از نظر تحلیلی درجهبندی شده بودند. سنتز پلی سولفات فریک شامل فرآیندهای آبکافت، اکسایش و در نهایت، بسپارش است. گام نخست، افزودن سولفات فروس جامد(FeSO4 • ۷H2O) به بشر ۲۵۰ mL حاوی آب دیونیزهشده است. سپس، غلظت مشخصی از اسید سولفوریک نسبت به سولفات فروس، با نسبت مولی بالاتر از ۰.۲ به ۱، به منظور پیشگیری از رسوب اکسید فریک، افزوده شد. پس از تکان ۵ دقیقهای، سدیم کلرات(NaClO3) به عنوان اکساینده اضافه شد و مخلوط بدست آمده در حمام آبی(بن ماری)۱۸۵ با درجه حرارت ثابت که به طور پیوسته با سرعت ۲۰۰ دور در دقیقه هم زده میشد به مدت ۳ ساعت قرار داده شد. درجه حرارت بین ۵۵ تا ۸۰۸ درجه سانتیگراد نگه داشته شد. در آخر نیز به منظور پایدار کردن PFS، محصول به مدت ۲ ساعت در معرض دمای ۵۰۸ قرار داده شد. محصول نهایی به صورت مایع و به رنگ قهوهای مایل به قرمز (خرمایی رنگ)۱۸۶ بود. مشخصات اصلی پلی سولفات فریک سنتز شده در جدول(۱) به طور خلاصه بیان شده اند:

جدول(۳-۱) مشخصات اصلی مربوط به تولید آزمایشگاهی پلی سولفات فریک
پارامتر
قدرت بازی
(wt. %)
میزان آهن(فریک)
(wt. %)
چگالی
(wt. %)
pH
میزان
۱۰.۷
۱۳.۵
۱.۳
۲.۹

۳-۱-۲-۱- بررسی ساختاری و ریختشناسی(مورفولوژی)۱۸۷:
تعیین مشخصههای پلی سولفات فریک جامد بر اساس استفاده از هاون در محیط آزمایشگاهی صورت پذیرفت. از این رو، تست SEM با بکارگیری XL-30 EXEM انجام شد. جهت محاسبهی طیف مادون قرمز تبدیل فوریه از طیفسنج ۲۰۰۰ FTIR به روش معمولKBr (قرص‌های پتاسیم بروماید) استفاده گردید.

۳-۱-۲-۲- طیف‌سنجی

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید