شکل۱-۱: تجزیه یک رنگ آزو]۱۴[
مکانیزم اکسیداسیون به دلیل واکنشگری بالای رادیکال های آزاد معمولا پیچیده است .
شکل۱-۲: اکسیداسیون یک رنگ آزو فنولیک توسط آکاز]۱۴[
تیمارهای فیزیکی:
جذب:
اکس و رابینسون[۴۵] نوشتند که روش های جذب سطی اخیرا با تمایل آن برای حذف آلاینده های بسیار پایا با روش های راحت اهمیت بسیار بالایی پیدا کرده است.حذف مبتنی بر جذب شامل اتصال حل شونده یا آلاینده معلق به یک ماده آلی جامد یا ماتریکس غیر آلی است. اتصال به ماتریکس وابسته به ترکیبشان و ساختار آلاینده ممکنست بر هم کنش مختلفی داشته باشند. مثل: الکترواستاتیک،تبادل یونی،وان دروالس،کمپلکس شدن یا چنگ زدن.رنگ زدایی فاضلاب با این روش از عوامل مختلفی مثل سطح آزاد جاذب،اندازه ذرات،زمان تماس،دما،pH،و نمک های حاضر ،سرفکتانت ها و فلزات موجود تاثیر می پذیرد.باید تاکید شود که با این حال فرایند های جذب به ندرت آلودگی را از یک فاز به فاز دیگر انتقال می دهند. و بنابراین همواره دوغابی تولید می کنند که باید توسط روش های دیگر تصفیه یا بازیابی شود.]۱۴[
به گفته واندروزی [۴۶]بیشتر جاذب[۴۷] های سطحی تمایل به انواع مختلف رنگ را ندارند .
(۱-۱)
X/M = KC1/n
که در آن:
X:مقدار ناخالصی جذب شونده[۴۸]
M: جرم جاذب
C:غلظت تعادلی ناخالصی در محلول
K,n:ثابت
از نمودار لگاریتمی ظرفیت جاذب مشخص می شود.
فیلتراسیون غشایی:
به گفته سوجکا و کویانسو[۴۹]،این روش به عنوان یک دستورالعمل انعطاف پذیر برای فرایند های تیمار راحت فاضلاب رنگی و برای صرفه جویی در هزینه ها و مصرف آب توسط چرخه آب بهبود یافته است.معمولا این روش به عنوان یک تیمار نهایی سومین روش و بعد از تیمارهای فیزیکی و شیمیایی به کار گرفته می شود. این روش هم چنین برای تغلیظ و خالص سازی رنگ ها در کارخانجات این ترکیبات استفاده می شود]۱۴[.
تبادل یونی:
طبق نوشته سولکار[۵۰] در سال ،۱۹۹۸سیستم های تبادل یونی استاندارد به طور گسترده ای برای تیمار مواد حاوی رنگ استفاده می شوند، اساس تبادل یونی نمی تواند گستره ی وسیعی از رنگ ها را در برگیرد و کارآیی آن به شدت تحت تاثیر حضور افزودنی در فاضلاب است.در این روش فاضلاب از روی رزین تبادل یونی عبور داده می شود . هر دو نوع رنگ آنیونی و کاتیونی تمایل به حذف توسط این روش را دارند.یک عیب این روش افزایش هزینه حل شونده های آلی برای بازیابی مبدل یونی است]۱۴[.
انعقاد[۵۱]:
این روش اغلب برای تیمار انواع مختلف فاضلاب به کار گرفته می شود .
حذف جامدات معلق کل[۵۲]، اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی[۵۳] و رنگ را بهبود می بخشد. گام اول انعقاد شامل اضافه کردن منعقد کننده به پساب است. این انعقاد کننده ذرات کلوییدی را در سوسپانسیون بی ثبات می کند و اجازه تراکم می دهد . انعقاد یک فرایند فیزیکی اتصال ذرات بی ثبات در تماس ، برای بزرگتر شدن است که می تواند به راحتی از محلول جدا شود]۱۴[.
تیمارهای شیمیایی:
شناساگر فنتون:
به گفته کنگ [۵۴]نمک هایH ۲O ۲Fe هنگامی که فاضلاب در تیمار بیولوژیکی است و یا در مرحله زهرگیری بیومس، استفاده می شوند. واکنشی که اتفاق می افتد اسیدی شدن pH است که نتیجه آن تشکیل یک هیدروکسیل اکسیداتیو[۵۵] قوی (OH) و آهن فریک است. هر دو شکل آهن منعقد هستند بنابراین تابع زوج اکسیداسیون و تراکم را در این فرایند می بخشد. بنابراین مکانیزم حذف رنگ شامل جذب یا اتصال رنگ های حل شده برای ته نشین شدن است که شکل می گیرد]۱۴[.تشکیل مقدار زیاد دوغاب تغلیظی در رنگ و آهن بزرگترین عیب این فرایند است. هر چقدر رنگ حذفی غلیظ تر باشد این روش برای گروه های رنگی متفاوتی مناسب است. رنگ های راکتیو ، مستقیم،کمپلکس فلزی،رنگدانه، دیسپرس و رنگ های خمره ای نرخ رنگزدایی خوبی دارند]۱۴[.
ازن دهی :
پرا می نویسد، این ماده یکی از مناسب ترین عوامل اکسید کردن است، به خاطر ناپایداری زیادش ، در مقایسه با کلراین و H ۲ O ۲. این روش برای تعداد زیادی از آلاینده ها مثل فنول ها، سموم و هیدروکربن های آروماتیک مناسب است و اخیرا در تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرند. پایداری ازن از حضور رنگ ها و نمک ها ، توسط pH و دما تاثیر می پذیرد.اگرچه ترمودینامیک ممکنست آن را به دلیل پتانسیل بالا مطلوب نداند اما فاکتورهای سینتیکی می گوید زمان قابل قبولی دارد. از مزیت های این روش نداشتن دوغاب باقی مانده و مواد سمی تشکیل شده است و کاربرد آن در تصفیه فاضلاب رو به افزایش است]۱۴[.
فتوشیمیایی:
فرایند هایی مثل شناساگر فنتون/ماوراء بنفش،هیدروژن پروکسید/ماوراء بنفش و روش های فتوشیمیایی دیگر مبنای تشکیل رادیکال های آزاد به علت تشعشع اشعه ماوراء بنفش هستند. خورد شدن به سبب غلظت بالای رادیکال های هیدروکسیل اتفاق می افتد و مولکول های دیگر به صورت CO ۲و H ۲O کوچک می شوند]۱۴[.
سدیم هیپوکلراید[۵۶]:
به گفته پیزولیت [۵۷]فاضلاب های رنگی می توانند از نظر شیمیایی توسط ترکیبات کلراید اکسید شوند. به دلایل زیست محیطی کاربرد آن غیر متداول است]۱۴[.
الکترولیز:
الکترولیز استفاده از جریان الکتریکی برای فاضلاب با بهره گرفتن از الکترودهاست . ترکیبات آلی مثل رنگ ها از طریق یک ترکیب اکسیداسیون الکتروشیمیایی ، خرد شدن الکتروشیمیایی و تراکم الکتریکی می شوند]۱۴[.
اکسیداسیون هوای مرطوب:
در این روش اکسید کننده اولیه اکسیژن است و برای تولید رادیکال های OH که با ترکیبات آلی و غیر آلی تحت شرایط بحرانی واکنش می دهند استفاده می شود ]۱۴[.
فراصوت:
این روش می تواند برای رنگ های نساجی استفاده شود اما نیاز به تکنولوژی جدید در فاز پیشرفت است]۱۴[.
تیمار بیولوژیکی:
نابودی آلاینده های محیطی توسط فرایند های زیستی مثل فتواکسیداسیون و با فعالیت های متابولیکی میکروارگانیسم ها انجام می شود. از آنجا که کاتابولیک های طبیعی می توانند روی سوبستراهای طبیعی بیشتری اثرگذار باشند و بسیاری از این میکروارگانیسم ها توانایی تجزیه رنگ ها را دارند . محدودیت فرآیندهای میکروبی اساسا توسط محدودیت تجزیه زیستی ترکیبات بیگانه مثل رنگ ها، توسط تاثیرات سمی آلاینده روی میکروب و به دلیل سرعت کم تغییر شکل آلاینده است]۱۴[.
از جمله میکروارگانیسم هایی که در این روش قابل استفاده می باشند می توان به موارد زیر اشاره کرد:
باکتری ها:مشخص شده که اکتینومیست ها، به ویژه،اسپرتپومیس ها در تجزیه رنگ ها نقش دارند. در این مطالعات از رنگ های راکتیو استفاده شد.
قارچ ها: گسترده ترین بررسیها در رنگزدایی توسط میکروارگانیسم ها روی قارچ ها انجام شد .
مخمرها: تعداد کمی گزارش در این مورد ارائه شده است که یک مورد درباره رنگ آزو و ویژگی های فعالیت آنزیمی توسط Issatchekiaبوده است]۱۴[.
جلبک ها: در همه پژوهش ها از رنگ های آزو استفاده شد و نتیجه آنکه گروهی از ترکیبات آزو می توانند به عنوان منبع کربن و نیتروژن توسط جلبک ها باشد. این یعنی جلبک می تواند نقش مهمی در حذف رنگ ها و آمین های آروماتیک ایفا کند.
گیاهان: مطالعات روی گیاهان نیز نشان داده که بعضی از آن ها توانایی ایفای نقش در تجزیه رنگ ها را دارند.]۱۴[
آنزیم ها: در این بررسی ها تجزیه رنگ ها توسط آنزیم ها مورد بررسی قرار گرفت کاربرد آنزیم های آماده شده فواید بیشتری نسبت به میکروارگانیسم ها دارد.]۱۴[
خواص کلی آن ها می تواند به سادگی بهبود یابد و معمولا بهتر است از چند آنزیم استفاده شود. ]۱۴[
در جدول (۱-۴) بعضی روش های فیزیکی و شیمیایی به همراه معایب و مزایای آن ها ذکر شده است.
جدول ۱-۴:مزایا و معایب روش های حذف رنگ]۱۴[
فرم در حال بارگذاری ...
