تصفیه پساب شبیه سازی شده واحد چاپ فلکسوگرافی به روش اکسایش مستقیم

نوع مقاله: تألیفی

نویسندگان

1 گروه شیمی، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران، دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی تجزیه

2 گروه شیمی کاربردی، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران، دانشیار و عضو هیئت علمی

چکیده

در این تحقیق به بررسی عوامل مؤثر در خصوص تصفیه پساب خروجی از واحد چاپ فلکسوگرافی به روش اکسایش مستقیم، توسط اکسیدکننده فرات پتاسیم پرداخته شده است. امروزه مصرف مرکب­های آب- پایه مورد استفاده در صنعت چاپ فلکسوگرافی نیز رو به فزونی است و به همان نسبت، حجم پساب حاصله از این صنعت نیز بسیار بالاست و ضرورت تصفیه این پساب، امری بدیهی می­باشد. در این مطالعه از دو نوع رنگ آب- پایه  شامل رنگ اسید- قرمز33(R33) و رنگ کاتیونی ویولت 16 (V16)به عنوان رنگ­های نماینده درتهیه پساب       شبیه­سازی شده استفاده گردیده است. بر اساس یافته­ها، در این مطالعه حذف رنگ از پساب شبیه­سازی شده صنعت چاپ در مقیاس آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت و اثر شاخص­های عملیاتی مهمی مانند غلظت اولیه رنگ در پساب، pH، غلظت فرات پتاسیم، و زمان مورد نیاز برای حذف رنگ مورد بررسی قرار گرفتند. بهترین راندمان حذف رنگ از پساب شبیه­سازی شده در شرایط بهینه در غلظت اولیه پسابmg/L100 و 5pH=است که پس از گذشت حداکثر 10 دقیقه با استفاده ازg/L15/0 اکسید­کننده فرات پتاسیم رنگبری انجام می­شود و راندمان حذف رنگ برای رنگ V16 برابر 99 درصد و برای رنگ R33 برابر 80 درصد می باشد. همچنین در بخش دیگر این تحقیق آنالیز اکسیژن مورد نیاز شیمیاییانجام گرفت که درصد راندمان حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیاییبه ترتیب برای رنگV16  برابر 90 درصد و برای رنگ R33 برابر 76 درصد می­باشد. نتیجه آنکه با استفاده از اکسید­کننده فرات پتاسیم در کوتاه­ترین زمان، دسترسی به راندمان بالای حذف رنگ و تجزیه و تفکیک سایر مواد آلی محلول، میسر می گردد که نشان­دهنده تأثیر مثبت استفاده از این اکسید­کننده کارا و در گروه شیمی سبز می­باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Treatment of Simulated Ink Effluents from Flexographic Printing Unit by Direct Oxidation Method

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Asadollahee 1
  • Elham Keshmirizadeh 2
1 Department of Chemistry, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran
2 Department of Applied Chemistry, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran.
چکیده [English]

In this research, the effective factors in the treatment of effluent from the flexographic printing unit by direct oxidation have been investigated by potassium ferrate as an oxidizing agent.Today, the use of water-based ink (dyes) used in the flexographic printing industry is also increasing, therefore to the same extent, the amount of wastewater from this industry is very high and the need for purification of this wastewater is evident. In this study, two types of water-based dyes, including acid-red33 (R33)dye and violet cationic 16(V16), were used as representative dyes in simulated flexographic printingwastewater.Based on the results, the removal of dye from the simulated wastewaterof flexographic printing  unit was studied at the laboratory scale and the effect of important operational parameters such as initial dye concentration in the wastewater, pH, potassium ferrate dosage and oxidation time for dye removal were examined.The best removal efficiency of the simulated wastewater is obtained at the initial dye concentration of 100 mg/L and pH = 5, which is done after a maximum of 10 minutes oxidation time using the 3mg/L potassium ferrate, therefore the percent dye removal efficiency of the V16  and R33dye was respectively, 99% and 80%. Also the COD removal percent was 90% and 76% for V16 and R33 dye .The results show that using potassium ferrate as an oxidizing agentin the shortest time, access to high removal efficiency and degradation of dyesare demonstrated, which indicates the beneficial effect of using this oxidizing agent in the green chemistry group.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flexography printing
  • Removal of dye
  • Directoxidation
  • Potassium ferrate
  • Acid-red 33 dye
  • Cationic violet 16 dye
1. Diamadopoulos, E., Barndok, H., Xekoukoulotakis, N. P., Mantzavinos, D., (2009). Treatment of ink effluents from flexographic printing by lime precipitation and boron-doped diamond (BDD) electrochemical oxidation,” Water Science and Technology-WST, 60(10):2477-83.

2. Larsen, H. F., Torslov, J., Damborg, A., (1996). “Areas of intervention for cleaner technology in the danish printing industry—focus on wastewater problems”. Water Science and Technology-WST, 33(6):29-37.

3. Ma, X. J. , Xia, H. L., (2009). “Treatment of water-based printing ink wastewater by Fenton process combined with coagulation,” Journal of Hazardous Materials, 162(1): 386–90.

4. Zhang, Y., Shi, H., Qian, Y., (2002). “Biological treatment of printing ink wastewater,” Water Science and Technology-WST, 47(1): 271–76.

5. Kipphan, H., (2001). Handbook of print media: technologies and production methods (Illustrated ed.), Springer.” pp. 401–402,  ISBN 3-540-67326-1.

6. Fleming, D., (2010). “Introduction". Flexographic printing.Department of paper engineering, Chemical engineering, and imaging,” Western Michigan University.Archived from the original on 24 July 2010.

7. Ma, J., Liu, W., (2002). “Effectiveness of ferrate (VI) preoxidation in enhancing the coagulation ofsurface waters”. Water research, 36(20): 4959-62.

8. Jiang, J.Q., (2007). “Research progress in the use of ferrate(VI) for the environmental remediation.” J.Hazard Mater., 14(3): 617-23

9. Graham, N., Jiang, C.C., Li, X.Z., Jiang, J.Q., Ma, J., (2004). “The influence of pH on the degradation ofphenol and chlorophenols by potassium ferrate,” Chemosphere, 56(10): 949-56.

10. Ciabatti I., Tognotti, F., Lombardi, L., (2010). “Treatment and reuse of dyeing effluents by potassiumferrate,” Desalination, 250(1): 222-8.

11. Ronald,B., Donald, N., (1991). “Removal of nitrosamines from wastewater by potassium ferrate oxidation.” Arch Environ Health, 46(5): 88-91.

12. Standard methods for the examination of water and wastewater, (2005). “American public healthassociation, American water works Association.” Water Environment Federation. No 21.

13. Keshmirizadeh, E., Farajikhajehghiasi, M., (2014)., “Decolorization and Degradation of Basic Blue 3 and Disperse Blue 56 Dyes Using Fenton Process,” Journal of Applied Chemical Research, 8(3): 81-90.