مروری بر سازوکارهای اثر پرتوهای یونیزان در ترکیب با افزودنی‌های شیمیایی و فوتوکاتالیست‌ها بر حذف آلاینده‌های آلی، معدنی و میکروبی از پساب فاضلاب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز

2 پژوهشکده کشاورزی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران

چکیده

تمرکز جمعیت و صنعت در نقاط مختلف باعث تولید حجم زیادی از فاضلاب و پساب شده است؛ به‌طوری‌که، نبود تصفیه‌خانه‌های کافی و عدم توجه به روش‌های تصفیه مناسب و حذف آلاینده‌ها، دشواری‌های زیست محیطی فراوانی را ایجاد کرده است. کاربرد پرتوهای یونیزان برای حذف آلاینده‌های پساب به‌تنهایی به دزهای جذبی بیش‌تری نیاز داشته و ممکن است در مقیاس صنعتی از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نباشد. برای کاهش دز لازم حذف آلاینده‌های آلی، معدنی و میکروبی با پرتوهای یونیزان، استفاده از مواد شیمیایی افزاینده یا جارو کننده گونه‌های اکسنده و کاهنده بسته به نوع آلاینده و فوتوکاتالیست‌ها پیشنهاد شده است. نبود مطالعه در مورد افزودنی‌های شیمیایی و فوتوکاتالیست‌های قابل تلفیق با پرتوهای یونیزان در ایران، لزوم معرفی این فن‌آوری‌ها و سازوکار تأثیر آن‌ها را آشکار می‌سازد. با توجه به کاربرد پساب در ایران عمدتاً در کشت محصولات کشاورزی و ورود آلاینده‌های آلی و معدنی به زنجیره غذایی با مصرف این گیاهان، کاربرد روش‌های نوین حذف آلاینده‌های مختلف از پساب از جمله تکنیک تلفیق پرتوتابی یونیزان و مطابقت پساب مصرفی با استانداردهای مربوطه ضروری است. لذا، مقاله حاضر به بررسی سازوکار‌های تلفیق پرتوهای یونیزان مانند گاما و بیم الکترون با مواد شیمیایی و فوتوکاتالیست‌ها مانند متانول، ترت‌بوتانول، تیواوره، پراکسید هیدروژن، ازون، pH، گازهای مختلف، دی‌اکسید تیتانیم و غیره در حذف آلاینده‌های آلی، معدنی و میکروبی و عوامل تغییر دهنده این سازوکار‌ها می‌پردازد. به‌طور کلی، انتخاب نوع مواد افزودنی برای حذف آلاینده ویژه بر اساس ثابت واکنش آنها با آلاینده و مقایسه افزودنی‌های مختلف نیز با محاسبه G-Value، ثابت دز و بازده حذف آلاینده انجام می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Review of the mechanisms of ionizing radiation effect on removal of organic, mineral and microbial pollutants from effluent in combination with different chemicals and photocatalysts

چکیده [English]

Concentration of population and industries in different parts has produced the large volume of wastewater, so that the lack of adequate treatment plants and no attention to proper treatment and pollutants removal techniques has created many environmental problems. The use of ionizing radiation alone to remove pollutants from wastewater needs high absorbed doses and may not be economical on an industrial scale. The application of photocatalytic and chemicals additives to induce oxidizing or reducing species depending on the type of pollutants have suggested for reducing the ionizing radiation dose to remove organic, inorganic and microbial contaminants. There was no study about combination of ionizing radiation with chemicals additives and photocatalysts in Iran, so that the introduction of these technologies and their impact mechanisms is required. According to application of sewage and wastewater mainly in the crops cultivation in Iran and entering of organic and inorganic contaminants to food chain by consumption of these plants, using of modern methods in removing contaminants from wastewater including combination techniques of ionizing radiation and compliance of added effluent with relevant standards is necessary. The present study investigates the mechanisms of integration of ionizing radiation such as gamma and electron beam with photocatalytic and chemicals additives such as methanol, tert-butanol, thiourea, hydrogen peroxide, ozone, pH, various gases, titanium dioxide and etc. to remove of organic, inorganic and biological contaminants and factors affects these mechanisms.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Effluent
  • Heavy metals
  • Ionizing radiation
  • Titanium dioxide