پایان نامه رایگان درمورد محیط زیست، آلودگی محیط زیست، سیستم عصبی، تغییر رنگ

ا دارا می‌باشد. حدود۱۰۵×۷ تن رنگ های مصنوعی به صورت سالیانه در سرتاسر دنیا تولید می‌شود. که ۱۰-۵ درصد به همراه پساب رهاسازی می شوند. در حین فرآیند رنگرزی، مقدار زیادی از مواد شیمیایی و رنگ به حمام رنگ افزوده می شود که عامل اصلی آلودگی پساب های نساجی هستند.
با توجه به قدرت رنگ و نوع فرآیند رنگرزی، غلظت رنگ ها در حمام های رنگ از (mg/l) 10 تا ۱۰۰۰۰متغیر می باشد. با افزایش مصرف الیاف نخی (۵۰ درصد از کل مصرف الیاف جهان )، رنگ‌های راکتیو بزرگترین گروه از رنگ های سلولزی در حال رشد می باشند. این رنگ ها نیازمند ۱۰برابر آب بیشتر می باشند. به همین دلیل حجم زیادی از پساب تولید می شود[۳۰].
حذف رنگ های راکتیو از پساب های نساجی یک چالش بسیار مهم در صنعت تخلیه پساب است. حضور رنگ های مرئی در پساب به مقدار بسیار کم حتی در حد (mg/l) 1به دلیل ظاهر نامطلوب، غیر قابل قبول می باشد. همچنین رنگ فعالیت فتوسینتیکی و حلالیت گاز در اکوسیستم دریا را تحت تاثیر قرار می دهد. رنگ ها برای محیط آبزی سمی بوده و محصولات ناشی از تخریب رنگ که به صورت آمین های آروماتیکی هستند، سرطان زا می باشند و آسیب های جبران ناپذیری به مغز، سیستم عصبی مرکزی، سیستم تولید مثل، کبد و کلیه وارد می کند.
سالیانه ۸۰۰۰۰ تن رنگ های راکتیو، تولید و مصرف می شود که می توان با استفاده از آن ،تخمینی از کل میزان آلودگی ناشی از مصرف آنها را بدست آورد. در فرآیند رنگرزی، آب به شکل بخار برای انتقال رنگ ها به الیاف به کار برده می شود، در رنگرزی هر کیلوگرم از نخ با رنگ های راکتیو به ۱۵۰-۷۰ لیتر آب و۰.۸ -۰.۶کیلوگرم سدیم کلرید نیاز است. پساب ناشی از فرآیند رنگرزی حاوی مقدار فراوانی رنگ، نمک و مواد آلی می باشد [۳۱]. قوانین مربوط به کیفیت آب که تحت نظارت موسسه‌ی ملی حذف آلودگی از پساب ۱۹می باشد، تاکید فراوانی بر کنترل مواد سمی موجود در پساب خروجی از صنایع دارد. پساب‌های نساجی به ویژه پساب‌های ناشی از واحد های رنگرزی، از مسائل مهم در آلودگی محیط زیست می‌باشند. این پساب‌ها حاوی مقادیر زیادی از رنگ،COD ،BOD،TOC 20، بو، اسیدیته و قلیائیت، مواد جامد معلق۲۱ و دیگر مواد محلول و غیر محلول می‌باشند. آنچه به افزایش نگرانی ها دامن می‌زند حضور مقادیر بالایی از فلزات سمی مانند کروم، مس، کبالت، سرب و روی در این گونه پساب‌ها می‌باشد که در ساختار مولکولی رنگ به دلیل خواص تثبیت رنگ و سینتیک رنگرزی وجود دارند. به صورت خاص، پساب ناشی از رنگ های راکتیو حاوی موارد زیر می باشد:
٭رنگ های راکتیو هیدرولیز شده مشتمل بر ۳۰-۲۰ درصد از کل رنگ های مورد استفاده بوده که قابلیت بازیافت را نداشته و منشا رنگ پساب می باشد.
٭مواد آلی رنگی غیر قابل بازگشت که BODوCOD پساب ها را افزایش می دهد.
٭الیاف نساجی
٭((gr/l100- 60الکترولیت، بیشتر سدیم کلرید و سدیم کربنات، که میزان املاح محلول۲۲ در آب و پساب را افزایش می‌دهد. این پساب ها دارای PH در محدوده ۱۱-۱۰ می باشند. به دلیل ماهیت سمی اکثر رنگ ها برای بسیاری از گیاهان و میکروارگانیزم ها، پساب رنگی نباید بدون تصفیه کافی تخلیه شود. حتی پساب های غیرسمی نیز مانع از نفوذ نور شده و در نتیجه باعث کاهش بازده فوتوسینتیکی در گیاهان آبزی شده و باعث افزایش COD می شوند[۳۲]. رنگ ،نامطلوب‌ترین مشخصه پساب‌های نساجی است و اثر بسیار زیان باری بر محیط دارد. به دلیل جذب نور توسط رنگ، رشد گیاهان موجود در آب متوقف شده و از بین می روند و اکوسیستم آب را به صورت بسیار جدی تحت تاثیر قرار می دهد. در ادامه، مروری بر روش های حذف رنگ از پساب خواهیم داشت.
۱-۴- روشهای حذف رنگ ازپساب
به طورکلی۳ روش برای حذف رنگها از پساب وجود دارد که در زیر به کلیات و برخی از انواع آنها اشاره می شود[۱].
۱-۴-۱)روشهای شیمیایی((Chemical methods
در این روشها با استفاده از مواد شیمیایی، عمدتا اکسیدکننده، تغییری در ساختار رنگها به خصوص بخش آروماتیکی رنگ ایجاد کرده و یا عاملی را جایگزین یکی ازعوامل اصلی ساختار می‌نمایند. از انواع این روشها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود.
۱-۴-۱-۱)نمک های H2O2-Fe(II)یا Fentons reagent
این روش برای حذف رنگهای محلول و نامحلول به کار می‌رود. این روش برای انواع رنگهای مقاوم در برابر تخریب زیستی موثرمی باشد، ولی از معایب این روش تولید لجن و در مواردی نیز تولید رسوباتی است که خود مستلزم انتقال به مکانی دیگر و یا راه حلی برای از بین بردن آن می باشد. این مشکلات کیفیت این روش را کاسته و از ارزش آن در حذف موثر رنگ ها می کاهد.
۱-۴-۱-۲)ازون دهی (Ozonation)
استفاده از ازون یکی از اولین روش های مورد استفاده برای حذف رنگ هاست. این روش اولین بار در سال ۱۹۷۰ انجام گردید.
ازون یک ماده اکسید کنند و فعالی است. از مزایای این روش می توان به استفاده از حجم و مقدار بسیار کم ازون برای تیمار پساب و حذف نسبتاً موثر رنگ ها اشاره کرد ولی این روش دارای معایبی مانند کم بودن نیمه عمر ازون در حدود ۲۰ دقیقه است.
۱-۴-۱-۳) فتو شیمیایی
در این روش ملکول های رنگ توسط نورUV بهCO2 وH2O تبدیل می شود که البته این فرایند در حضورH2O2 اتفاق می افتد.
این تغییر به خاطر تولید رادیکال های هیدروکسیل با غلظت زیاد در اثر تابش طیف UV انجام می‌گردد.
میزان حذف رنگ در این روش به شدت تابش نورUV ، PHو ساختار نوع رنگ بستگی دارد. در این روش هیچ گونه لجن یا رسوبی به جا نمی ماند و بوی نامطبوع پساب نیز از بین می رود.
۱-۴-۱-۴)هیپوکلرید سدیم (NaOCl)
در این روش یون کلر به گروه های آمینی رنگ حمله کرده و از این طریق آنها را حذف می کند. این روش برای تمامی رنگ ها کارا نمی باشد. از مزایای این روش می توان به عملکرد سریع و تخریب گروه های آزو اشاره نمود و از معایب آن این است که ترکیبات آروماتیکی هالوژن دار به پساب و سپس به محیط زیست وارد می شود که مشکل تازه ای را ایجاد می نماید. ضمن آنکه استفاده از کلر نیز مضرات خود را به دنبال دارد.
۱-۴-۱-۵) تخریب الکتروشیمیایی (Electrochemical destruction)
این روش تقریباً جدید می باشد که از سال ۱۹۹۰ گسترش یافته است . این روش دارای امتیازات زیادی برای حذف موثر رنگ ها می باشد. از جمله اینکه در این روش از هیچ گونه ماده شیمیایی استفاده نمی گردد و در پایان نیز هیچ گونه رسوبی بر جا نمی گذارد. تخریب متابولیکی رنگ ها موجب تشکیل مواد خطرناک ضد محیط زیست نمی شود ولی در عوض هزینه استفاده از این روش آنرا غیر قابل کاربرد در مقیاس صنعتی می نماید.
۱-۴-۲)روش های فیزیکی(Physical treatments)
۱-۴-۲- ۱ )جذب
روش جذب از تکنیک های بسیار کارا و موثر می باشد که در دهه های اخیر به دلیل کارایی زیاد آن در حذف آلودگی پایداردر صنایع مورد توجه قرار گرفته است . روش جذب دارای تنوع زیاد می‌باشد و از لحاظ اقتصادی قابل توجیه می باشد. در این روش تغییر رنگ یا رنگبری نتیجۀ دو مکانیزم می باشد. جذب و تبادل یونی که تحت تأثیر عوامل فیزیکی و شیمیایی مختلفی نظیر تاثیر متقابل رنگ و جاذب، سطح ویژه جاذب، اندازه ذرات جاذب، دما، اسیدیته(pH) و مدت زمان تیمار می باشد . جذب را می توان با انواع مواد انجام داد که در زیر به چند مورد آن اشاره شده است.
۱-۴-۲- ۱ -۱)کربن فعال(Activated carbon)
این روش متداول ترین روش استفاده شده در جذب و بسیار موثر و کارا در جذب انواع رنگ های کاتیونی، مستقیم، اسیدی، واکنشی و انواع رنگدانه های مورد استفاده در صنایع مختلف است. کارایی این روش به نوع کربن استفاده شده، خصوصیات پساب و نوع رنگ بستگی دارد. مقدار کربن استفاده شده نیز در کارایی حذف رنگ ها موثر می باشد. استفاده از روش کربن فعال از لحاظ اقتصادی قابل توجیه نمی باشد و بسیار گران است.
۱-۴-۲- ۱ -۲)ذغال نارس( (Peat
ساختار سلولی ذغال نارس آن را به عنوان جاذب نسبتاً مناسبی قرار می دهد. ذغال قابلیت جذب فلزات و ترکیبات آلی پیچیده از پساب های حاوی این مواد و رنگ ها داراست. اگر چه ذغال به طور گسترده تر در کشورهایی مانند ایرلند و انگلستان مورد استفاده قرارمی گیرد، ولی قابلیت استفاده در جاهای دیگر را نیز دارد. ذغال نیازی به ماده فعال کننده ندارد و این برخلاف کربن فعال می باشد که یک امتیاز محسوب می گردد. ضمن آنکه از کربن فعال نیز بسیار ارزان تر است. سطح ویژه ذغال در مقایسه با کربن فعال کم است و این مشکل را می توان با سوزاندن و یا بخاردهی زغال افزایش داد.
۱-۴-۲- ۱ -۳ ) چیبس چوب (Wood chips)
این مواد در شکل های مختلف توانایی و کارایی خوبی را برای جذب رنگ های اسیدی نشان داده‌اند. البته این جاذب به اندازه سایر جاذب های ذکر شده به دلیل سختی چوب کارایی ندارد و زمان تیمار بیشتری نسبت به دیگر جاذب ها نیاز دارد.
۱-۴-۲- ۱ -۴) مخلوط خاکستر بادی و زغال Fly ash and coal (mixture)
غلظت زیاد خاکستر بادی و مقدار مقدار زیاد آن به دلیل افزایش سطح ویژه میزان جذب را افزایش می دهد . این ترکیب را می توان تا حدودی جانشین کربن فعال نمود .
۱-۴-۲- ۱ -۵) فیلتر کردن (Membrane filtration)
این روش توانایی پاک سازی و تمیز کردن بسیاری از ناخالصی های پساب را دارد . با استفاده از این روش می توان انواع رنگ هارا جداسازی نمود ولی موادی که در پشت فیلتر ها جمع می شوند تشکیل لجن غلیظی را می دهند که محل تجمع باکتری های مختلف می گردد . این روش برای بازیافت آب درون پساب دارای غلظت کم رنگ مناسب می باشد.
۱-۴-۲- ۱ -۶) سایر مواد(other materials)
به جز موارد گفته شده در بالا از مواد لیگنوسلولزی نظیر پوست جو، ذرت، کاه برنج، کاه گندم، پوست بعضی درختان و دیگر ضایعات کشاورزی نیز برای جذب رنگ ها استفاده می شود. این مواد در مواردی کارایی مناسبی را نشان داده اند که در بخش های بعدی بیشتر به آن پرداخته خواهد شد. این مواد ارزان و از منابع تجدیدی شدنی می باشند و در مورد اکثر رنگ ها نیز قابل استفاده می ‌اشند.
۱-۴-۲- ۱ -۷) تبادل یونی (Ion exchange)
تبادل یونی روش متداولی برای تیمار پساب های حاوی رنگ نمی باشد . زیرا این روش در مورد تمامی رنگ ها نمی توان استفاده نمود. در این روش نیازی به هیچ نوع جاذبی نمی باشد و پساب‌های حاوی رنگ های کاتیونی و آنیونی را با استفاده از این روش می توان تیمار نمود. حلال مورد استفاده در این روش نیز را می توان پس از استفاده بازیافت نمود ولی از مشکلات این روش این است که حلال های آلی گران می باشند و این روش برای تمامی رنگ ها کارایی مطلوبی ندارد.

۱-۴-۳ )تیمار بیولوژیکی(Biological

این نوشته در No category ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.