حذف ترکیبات آلی آروماتیک فنول و فورفورال موجود در پساب پالایشگاه نفت با استفاده از باریکه‌ی الکترونی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده‌ی شیمی، دانشگاه زنجان

2 پژوهشکده‌ی کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی

چکیده

در این پژوهش، حذف فنول و فورفورال در محلول­‌های استاندارد و پساب پالایشگاه­ نفت با استفاده از باریکه‌­­ی الکترونی بررسی شده است. محلول­‌های استاندارد فنول و فورفورال در محدوده­‌ی 1 تا kGy 10 تحت تابش الکترونی قرار گرفته، و غلظت آن­‌ها قبل و بعد از تابش‌­دهی، با دستگاه اسپکتروفتومتری UV-VIS اندازه­‌گیری شد. تأثیر پارامترهای تجربی از قبیل مقدار دز جذب شده، تغییرات pH، غلظت اولیه‌­ی ترکیب آلی و اثر نمک در حذف این ترکیبات بررسی شد. نتایج حاصل از تغییرات pH در گستره­‌ی 3 تا 11 نشان داد که حذف فنول و فورفورال به طور قابل توجه‌ی در شرایط اسیدی افزایش می‌­یابد. براساس مشاهدات، در دز kGy 6 درصد حذف فنول و فورفورال به ترتیب در غلظت‌­های کم­‌تر از 20 و mg/l 100 بیش‌­تر از 99% است، در حالی که در غلظت‌­های بیش‌­تر، مقادیر حذف به تدریج کاهش می­‌یابند. هم­‌چنین بررسی اثر نمک در میزان حذف این ترکیبات در گستره­‌ی غلظتی 0.5 تا 30%  وزنی/ حجمی نشان داد که حضور نمک تأثیر معنی‌­داری بر روی حذف فنول و فورفورال در دز kGy 6 ندارد. در نهایت نتایج حاصل از تابش­‌دهی پساب پالایشگاه نفت در شرایط بهینه­‌ی آزمایش‌­ها نشان داد که درصد حذف فنول و فورفورال در این نمونه بیش از 95% است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Removing Aromatic Organic Compounds of Phenol and Furfural from Petroleum Refinery Wastewater Using Electron Beams

نویسندگان [English]

  • M Kazeraninejad 1
  • N Dalali 1
  • A Akhavan 2
چکیده [English]

In this study, phenol and furfural removals from the standard solutions and petroleum refineries wastewater by electron beams have been investigated. The standard solutions of phenol and furfural were irradiated in the range of 1-10kGy and their concentrations were determined before and after irradiation by UV-VIS spectrophotometer. The effects of the experimental parameters including the amounts of the absorbed doses, pH variation, initial concentration of the organic compound and the salt effect were studied. The results of pH in the range of 3-11 showed that the removal of phenol and furfural was remarkably facilitated in the acidic condition. Studies showed that, at the dose of 6kGy, the removal percentages of phenol and furfural in the lower concentration of 20 and 100 mg/l respectively were more than 99%. However, by increasing the concentration, the amount of the removal gradually decreased. Also, investigation of the salt effect on the removal of these compounds within the range of 0.5-30% w/v concentration showed that at the dose of 6kGy, the presence of salt has no significant effect on the removal of phenol and furfural. Finally, the results of petroleum refinery wastewater irradiation in the optimum condition, obtained from the experiments, indicated that the removal percentages of phenol and furfural were more than 95%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electron Beam
  • Phenol
  • Furfural
  • Petroleum Refinery Wastewater

مراجع

[1] F.R. Ahmadun, A. Pendashteh, L.C. Abdullah, D.R.A. Biak, S.S. Madaeni, Z.Z. Abidin, Review of technologies for oil and gas produced water treatment, J. Hazard. Mater. 170 (2009) 530-551.

 

[2] J. Dezuane, Hand Book of Drinking Water Quality, 2nd ed., Vannos Trand Reinhold, (1997).

 

[3] G. Aidan, Agricultural wastes and activated carbon from them for furfural removal from water solutions, Life Sci. J. 9 (2012) 2501-2505.

 

[4] B.H. Diya’uddeen, W.M.A.W. Daud, A.R. Abdul Aziz, Treatment technologies for petroleum refinery effluents: a review, Process Saf. Environ. Prot. 89 (2011) 95–105.

 

[5] S.J. Kulkarni, J.P. Kaware, Review on research for removal of phenol from wastewater, Int. J. Sci. Res. Pub. 3 (2013) 1–5.

 

[6] A. Coelho, A.V. Castro, M. Dezotti, G.L. Sant’Anna Jr, Treatment of petroleum refinery sourwater by advanced oxidation processes, J. Hazard. Mater. 137 (2006) 178-184.

 

[7] M.A. Oturan, J.J. Aaron, Advanced Oxidation Processes in Water/Wastewater Treatment: Principles and Applications. A Review, Crit. Rev. Env. Sci. Technol. 44 (2014) 2577–2641.

 

[8] F.J. Beltran, M. Gonzalez, F.J. Gonzalez, Industrial wastewater advanced oxidation Water Res. 31 (1997) 2405-2414.

 

[9] H. Bao, Y. Liu, H. Jia, A study of irradiation in the treatment of wastewater, Rad. Phys. Chem. 63 (2002) 633-636.

 

[10] W.J. Cooper, E. Cadavid, M.G. Nickelsen, K. Lin, C.N. Kurucz, T.D. Waite, Removing THMs from drinking water using high-energy electron-beam irradiation, American Water Works Association (AWWA) 85 (1993) 106–112.

 

[11] W.J. Cooper, D.E. Meacham, M.G. Nickelsen, K.Lin, D.B. Ford, C.N. Kurucz, T.D. Waite, The removal of tri-(TCE) and tetrachloroethylene (PCE) from standard solution using high energy electrons, J. Air Waste Manag. Assoc. 43 (1993) 1358–1366.

 

[12] IAEA-TECDOC-1407. Status of industrial scale radiation treatment of wastewater and its future (2003).

 

[13] A. Behjat, M.R. Parsaeian, F. Anvari, M. Kheirkhah, M.R. Tahami, Dicolorization of Reactive Dyes in Aqueous Solutions Using Ionizing Electron Beam Radiation, J. Water Waste water, 20 (2009) 26-31.

 

[14] C. Kuchhoft, R. Lishka, Sensitive 4-aminoantipyrine method for phenolic compounds, Anal. Chem. 23 (1951) 1783–1788.

 

[15] M. William Jr. Foley, E. Guy Sanford, Jr. Herbert McKennis, The mechanism of the reaction of aniline with furfural in the presence of acid, J. Am. Chem. Soc. 74 (1952) 5489–5491.

 

[16] J. Hoigne, H. Bader, The role of hydroxyl radical reactions in ozonation processes in standard solutions, Water Res. 10 (1976) 377–386.

 

[17] S.M. Borghei, S.N. Hosseini, Comparison of furfural removal by different photooxidation methods, Chem. Eng. J. 139 (2008) 482–488.

 

[18] E.M. Knipping, M.J. Lakin, K.L. Foster, P. Jungwirth, D.J. Tobias, R.B. Gerber, D. Dabdub, B.J. Finlayson-Pitts, Experiments and simulations of ion-enhanced interfacial chemistry on standard NaCl aerosols, Science, 288 (2000) 301–306.

 

[19] C. Kang, X. Tang, X. Jiao, P. Guo, F. Quan, X. Lin, Degradation of Furfural by UV/O3 Technology, Chem. Res. Chinese. U. 25 (2009) 451-454.

 

[20] E-S.Z. El-Ashtoukhy, Y.A. El-Taweel, O. Abdelwahab, E.M. Nassef, Treatment of petrochemical wastewater containing phenolic compounds by electrocoagulation using a fixed bed electrochemical reactor, Int. J. Electrochem. Sci. 8 (2013) 1534–1550.

 

[21] O. Abdelwahab, N.K. Amin, E-S.Z. El-Ashtoukhy, Electrochemical removal of phenol from oil refiner y wastewater, J. Hazard. Mater. 163 (2009) 711–716.

مجله علوم و فنون هسته ای

دوره 38، جلد 80 - شماره پیاپی 2
تابستان 1396
صفحه 35-43

فایل ها

اشتراک گذاری

ارجاع به این مقاله

آمار