شرکت دانش بنیان فنون آردا سبز به عنوان شرکتی پیشرو در پالایش آب و هوا و حذف آلودگیهای زیستمحیطی و با بیش از 10 سال تجربه در زمینه طراحی و ساخت در ایران شناخته شده است.
راهکارهای کاهش COD شرکت نساجی
برگرفته از : وب سایت رسمی فنون آردا سبز
منبع اصلی : راهکارهای کاهش COD شرکت نساجی
فرآیند فنتون:
فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته، همواره منجر به تولید رادیکالهای بسیار فعال هیدروکسیل میگردند که این رادیکالهای بسیار فعال هیدروکسیل میگردند که این رادیکال، پتانسیل بالایی برای اکسیداسیون ترکیبات آلی دارند. یکی از فرآیندهای اکسیداسیون شیمیایی، فنتون است که در آن، یون آهن به عنوان کاتالیست در یک محیط ایدی با اکسیدان وارد واکنش شده و تولید رادیکال هیدروکسیل مینماید. این واکنش از نوع واکنشهای اکسایش-احیا میباشد به این ترتیب که یون فلزی، انتقال یک الکترون را میپذیرد. کارایی این روش تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله PH، دما، غلظت آهن، پراکسید هیدروژن و زمان واکنش است. تاثیر غلظتهای مختلف سولفات آهن و پراکسید هیدروژن در زمانهای مختلف روی حذف و تصفیه پذیری آنها در محلول آبی بسیار مهم است. محلول آبی به صورت میانگین در PH، سه ثابت نگه داشته میشود. دمای هم باید دمای آزمایشگاهی باشد. آزمایشات نشان دهنده آن است که افزایش در غلظت اکسیدان و کاتالیست، کارایی حذف را افزایش می دهد.
ازن:
به تخریبی که توسط ازن صورت بگیرد ازوناسیون گفته میشود. ازن نسبت به اکسیژن مخرب تر بوده و به میزان کمتری در جو وجود دارد. ازن ویژگی که دارد این است که نسبت به پیوند دوگانه بسیار حساس استو مستقیما به آن پیوند دوگانه حمله میکند و با آن ترکیب میشود. بر خلاف اکسیداسیون که هیدروژن فعال در نزدیک پیوند دوگانه را میکند، ازن آنقدر فعال است که مستقیما به پیوند دوگانه حمله میکند و ترکیب میشود و در نهایت از محل پیوند دوگانه ترکیب را به دو قسمت تقسیم میکند. چون در رابرها، پیوند دوگانه زیادی وجود دارد، این فرآیند میتواند از قسمت های مختلفی انجام شود و رابر را به زنجیره-های کوتاه تبدیل کند و به همین دلیل بسیار مخرب است. پیوند دوگانه فقط مختص پلیمر ها نیست بلکه حتی ترکیبات کوچک مولکول نیز دارای پیوند دوگانه هستند؛ این ترکیبات هم میتوانند با ازن وارد واکنش شوند.
ابتدا اوزونید طبق شکل زیر تشکیل میشود سپس در حضور کمی رطوبت این اوزونید شکسته میشود و در نهایت به آلدهید و کتون تبدیل میشود که اگر واکنش ادامه پیدا کند و بیشتر اکسایش صورت گیرد، آلدهید به اسید تبدیل میشود.
تخریب نوری پلیمر ها:
بیشتر پلیمر ها می توانند با فتولیز (تخریب شیمیایی بر اثر تابش نور) تخریب شوند تا وزن مولکولی پایین تری داشته باشند. امواج الکترومغناطیسی با انرژی نور مرئی و یا بالاتر از آن مانند اشعه فرابنفش، اشعه ایکس و اشعه گاما معمولاً در این واکنش ها همکاری میکنند.
لازمه تخریب نوری در پلیمر ها، جذب انرژی نور یا همان اشعه ماوراء بنفش (UV) توسط گروههای شیمیایی جاذب ماوراء بنفش موجود در فرمول پلیمر است. به این گروه های جاذب نور کروموفور گفته میشود. در اثر جذب نور به وسیله ترکیبات کروموفور، رادیکال ها و حالات برانگیخته شکل میگیرد.
در برخی پلیمر ها نظیر پلی اولفینها، پلی امیدهای خطی، پلی دی ان ها، پلی وینیل هالید ها، پلی اکریلیک ها، پلی استایرن، پلی استرهای خطی و پلی یورتان جذب نور از طریق عوامل کروموفری به شکل ناخالصی رخ میدهد. در این پلیمرها ناخالصی هایی در انتها و یا طول اصلی پلیمر وجود دارند که ممکن است هنگام پلیمریزاسیون یا فرآیند به وجود آوردن پلیمر وجود داشته باشند. در برخی دیگر از پلیمر ها نظیر پلی استر های آروماتیکی، پلی فنیلن اکسیدها، پلی کربنات ها و رزینهای فنوکسی ، واحد ها و یا گروههایی که بخشی از ساختمان شیمیایی پلیمر را تشکیل میدهند پرتوهای خورشیدی را مستقیما جذب می کنند.
پایدار کننده های نوری:
به طور کلی به سه دسته تقسیم بندی میشوند:
- سپر های نوری : اجازه رسیدن پرتو های UV به پلیمر را نمیدهند مثل رنگ ها، پیگمنتها.
- جاذب UV : در اثر واکنش و فعل و انفعال های با UV شده و آن را جذب میکنند مثل مواد فسفرسانس و فلئوروسانس.
- خاموش کننده ها: با پلیمرهای برانگیخته وارد واکنش میشوند و لذا فرآیند های فتوشیمیایی و فیزیکی را خاموش میکنند.
در رنگ ها و پیگمنت ها بحث سازگاری و عدم سمیت بسیار مهم و حائز اهمیت است. دوده نیز در پایداری نوری نقش بسزایی دارد. بخاطر حلقه های زیادش، پایدای خوب در ماوراء بنفش وجود دارد. اگر دوده به حالت آمورف و حلقوی باشد، نقش Energy sink را خواهد داشت. به طور مثال پلی اتیلن در عدم حضور دوده، حدود 1.5 سال عمر دادر اما در حضور دوده حتی تا 25 سال عمر میکند. جاذب های ماوراء بنفش ، خاصیت فلوئوروسانس یا فسفرسانس دارند و نور UV را به نور کمتر تبدیل میکنند. در ساختار این مواد، حلقه یا پیوند وجود دارد لذا انرژی را صرف رزونانس میکنند و مقداری از آن را پس میدهند. در اثر افزایش حلقهها، کارایی افزایش مییابد.
گرما:
تخریب گرمایی پلیمرها مجموعه ای از واکنش های شیمیایی است که در غیاب اکسیژن یا تشعشع، منجر به افت خواص پلیمری میشوند. در اثر حرارت و افزایش دما ، ساختار ماکرومولکول دچار ارتعاش شده و در اثر این ارتعاش تغییراتی مشاهده میگردد . رادیکال های به وجود آمده دراثر ارتعاش پیوند باعث واپلیمریزاسیون در دمای بالا سقف پلیمر می شود. واکنش های تخریبی از نوع گرمایی به دو دلیل زیر رخ میدهد:
- ماهیت زنجیر های بلند: که امکان شکسته شدن به قطعات کوچکتر و ایجاد واحد های کوچکتر فراهم میشود.
- نقص های ساختاری : وجود بی نظمی هایی چون ساختارهای سیر نشده ، وجود شاخه های جانبی و گروه های فعال کربونیلی و هیدروپراکسیدی در ساختار پلیمرها ممکن هست لذا این نقص های ساختاری و نقاط ضعف در فرآیند تخریب، نقش مناطق شروع را ایفا میکنند.
اگرچه از نظر نوع تخریب، پلیمرها با یکدیگر تمایز دارند ، اما تخریب حرارتی آن ها در دماهای بالا در سه دسته تقسی بندی می شوند که عبارتند از:
- واکنش های واپلیمریزاسیون : در اثر این نوع واکنش ها پلیمر به نحوی گسسته میشونتد که اجزایی با وزن مولکولی پایینتر بدست آیند.
- واکنش های حذفی : اگرچه در این واکنش ها مولکول ها و قطعات با وزن مولکولی که ایجاد می شود اما هیچ گونه شباهتی با ساختمان اولیه پلیمر ندارند.
- واکنش های گروه های استخالفی : در این دسته ، گروه های موجود بر روی زنجیر اصلی به طرزی وارد واکنش می شوند که اسکلت شیمیایی پلیمر حفظ می شود اما ماهیت شیمیایی واحد تکرار دچار تغییر می شود.
تخریب زیستی:
گونهای از تخریب است که میتواند توسط موجودات زنده صورت بگیرد که این موجودات زنده خودشان در دو دسته ماکروارگانیسم ها و میکرو ارگانیسم ها جای میگیرند. این نوع تخریب بیشتر در مورد پلیمرهای طبیعی مطرح است. در واقع میکروارگانیسم ها آنزیم هایی تولید میکنند که باعث تخریب پلیمر میشود. آنزیمها ساختار پروتئینی دارند که برای تخریب پلیمرها نقش کاتالیست را بازی میکنند. بسته به نوع میکرو ارگانیسم شرایط تخریب متفاوت است. مهمترین عامل و پارامتر در این نوع تخریب دما است که باید به گونهای باشد که میکروارگانیسم شرایط تخریب متفاوت است. مهمترین عامل و پارامتر در این نوع تخریب دما است که باید به گونه ای باشد که میکروارگانیسم هتا در آن دما زنده بمانند. مثلا اگر دما خیلی بالا برود باعث تخریب و از بین رفتن آنزیم ها شده و حتی ممکن است کارایی آنزیم آن را مختل کند. این مواد چون آمینواسید هستند چه به صورت درون مولکولی و چه به صورت بین مولکولی نقش مهمی را ایفا میکنند. اگر بشود به طریقی مانع از تشکیل پیوند هیدروژنی شد، باعث Denature شدن آنزیم میشود. پیوند هیدروژنی بسیار تحت تاثیر PH هست لذا این نوع تخریب به مقدار PH وابسته بوده و فعالیت آنزیم تغییر میکند. وجود رطوبت نیز در تخریب زیستی تاثیر گذار است چون رطوبت گاهی برای رشد میکروارگانیسم ها حیاتی و ضروری محسوب میشود. به طور مثال اگر نانوکلی آبدوست را به پلیمر PLA اضافه شود، جذب رطوبت افزایش یافته و باعث افزایش سرعت تخریب میشود. عامل ممهم دیگر در این نوع تخریب (بخصوص سیستمهای هوازی) اکسیژن میباشد. از این تخریب در صنعت بسته بندی مواد غذایی و کارکردهای پزشکی بخصوص سیستم های رهایش دارو و نخ های بخیه جذبی استفاده می شود.
هیدروژن پروکسید:
هیدروژن پروکسید مادهای است که برای سالیان طولانی برای کاهش میزان COD در آب های تصفیه خانه ها مورد استفاده قرار میگیرد. اما هزینه این ماده شیمیایی برای حذف و کاهش COD به نسبت روش های بیوشیمیایی و فیزیکی به نسبت بالااست.
با این وجود شرایط خاصی وجود دارد که استفاده از پراکسید هیدروژن را توجیه می کند. این موارد عبارتند از: پیش هضم پسابهایی که حاوی سطوح متوسط تا زیاد ترکیباتی هستند که سمی، بازدارنده یا مقاوم به تصفیه بیولوژیکی هستند (مانند آفتکشها، نرمکنندهها، رزینها، خنککنندهها و مواد رنگزا).
مطلبی دیگر از این انتشارات
کاربرد ازن در محیط های بیمارستانی و پزشکی
مطلبی دیگر از این انتشارات
ازن ژنراتور چیست ؟
مطلبی دیگر از این انتشارات
حذف کاتالیستی اتیل بنزن از هوای آلوده