تمت مناقشة الماجستير للطالبة هند حسن عبد الحسين في الهندسة الكيمياوية عن بحثها الموسوم بـ
“Performance of Electro-Fenton Process for Degradation of Organic Pollutant from Wastewater”
في يوم الخميس الموافق 14-9-2023 بأشراف أ.م.د. رشا حبيب سلمان وقد تشكلت لجنة المناقشة من السادة :
أ.د. باسم عبيد حسن جامعة النهرين /كلية الهندسة رئيسا
أ.م.د. اسرار عبد الله حسن جامعة بغداد /كلية الهندسة عضوا
أ.م.د. شيماء عبد الرحمن احمد جامعة بغداد /كلية الهندسة عضوا
أ.م.د. رشا حبيب سلمان جامعة بغداد /كلية الهندسة مشرفا
وتضمن البحث كيفية استخدام عملية فنتون الكهروكيميائية لمعالجة مياه الصرف الصحي والتي تحظى بأهتمام كبير بسبب كفاءتها العالية وتصميمها المباشر.وتعتبر إحدى عمليات الأكسدة المتقدمة AOPs) ) وفي هذه الرسالة تمت دراسة ثلاثة أنظمة مختلفة لمعالجة مياه الصرف الصحي المحاكاة بالفينول. في النظام الأول, تم اختيار رغوة النيكل ككاثود ليكون مصدر لبيروكسيد الهيدروجين المتولد كهربائيًا نظرًا لخصائصه الجيدة ، إلى جانب ميزته الفائقة نظرًا لبنيته المسامية والموصلية العالية ،وتم استخدام الجرافيت كأنود. كانت الأهداف الرئيسية هي استكشاف تأثيرات معاملات التشغيل: تركيز FeSO4 (0.1-0.2 ملي مولاري) ، كثافة التيار (2.5-4.5 مللي أمبير/ سم2) ، وزمن التحليل الكهربائي (3-5 ساعات) والتي تم تحسينها باستخدام تصميم بهنكن( BBD). وفقًا للنتائج ، كانت رغوة النيكل اختيارًا ممتازًا كمادة الكاثود ، وكانت الظروف المثلى لإزالة الفينول ؛ كثافة التيار 4.23 مللي أمبير/ سم2 ، Fe2+ جرعة 0.1 ملي مولاري ، ووقت معالجة مقداره 5 ساعات. بلغت معدلات إزالة الفينول و الطلب الكيميائي للاوكسجين (COD) 81.335 ٪ و 79.1٪ على التوالي في هذه الظروف المثلى. استنادًا إلى تحليل نتائج التباين (ANOVA) ، كان للوقت تأثير أعلى على كفاءات إزالة الفينول و COD ، بينما كان تأثير كثافة التيار هو الاقل. أشارت قيمة R2 العالية لمعادلة النموذج (98.03٪) إلى تأكيد ملاءمتها مع 45.49 كيلو واط ساعة / كجم من الفينول من الطاقة المستهلكة والنظام الثاني كان تقنية Electro-Fentonالثلاثية وهي إحدى التقنيات التي تم اقتراحها لتعزيز كفاءة الأنظمة ثنائية الأبعاد نظرًا لكفاءتها العالية. يعد نوع قطب الجسيمات (رغوة الحديد) المستخدم في عملية إلكترو-فنتون ثلاثية الأبعاد أحد أهم المتغيرات نظرًا لتأثيره على تكوين الأنواع التفاعلية ومصدر أيون الحديد. في هذا النظام ثلاثي الأبعاد ، كان الجرافيت عبارة عن القطب الأنودي وكانت ألياف الكربون (CF) المعدلة باستخدام الجرافين هي الكاثود ، وكانت جزيئات رغوة الحديد هي القطب الثالث. تم تعديل ألياف الكربون بواسطة الجرافين لزيادة مساحة سطح الكاثود والمواقع النشطة. تم اعتماد تصميم بهنكن (BBD)لفحص الظروف المثلى. تمت دراسة تأثير جزيئات الحديد (2- 4 جم) والجرافين (0.5-1 جم) والوقت (3-5 ساعات). عند 4 جم/ لتر جسيمات رغوة الحديد ، وقت 5 ساعات ، و 1 جم من الجرافين ، تم تحقيق أقصى كفاءة لإزالة الفينول ، والطلب الكيميائي للأوكسجين (COD) بنسبة بنسبة 92.58٪ و89.33٪ على التوالي. بناءً على نتائج ANOVA ، كان للوقت التأثير الأكبر على كفاءة إزالة الفينول ، متبوعًا برغوة الحديد ، وجرعة الجرافين. واوضحت قيمةR2 العالية لمعادلة النموذج (99.05٪) تأكيد لمدى ملاءمتها مع 32.976 (كيلو واط ساعة / كجم فينول) من الطاقة المستهلكة كما يعد الامتزاز أحد أكثر العمليات فعالية لإزالة المياه الملوثة المتقدمة من الفينول. الطريقة الأكثر شيوعًا هي الامتزاز باستخدام الكربون النشط ، نظرًا لسهولة التطبيق ، والتكلفة المنخفضة وقدرته العالية على امتصاص الملوثات. يمثل النظام الثالث إضافة جزيئات الكربون المنشط الحبيبي GAC كأقطاب ثلاثية الأبعاد لتحسين التوصيل ونقل الكتلة وامتصاص الملوثات. تم استخدام رغوة النيكل كقطب كاثود كمصدر لبيروكسيد الهيدروجين المتولد كهربائياً, للتحقق من تأثير معاملات التشغيل كثافة التيار (3-5 مللي أمبير/ سم2 ) ، وقت التحليل الكهربائي (1-3 ساعات) ، و GAC (10 -30) جم على كفاءة الأزالة و تم أستخدام تصميم بهنكن BBD)). أشارت النتائج إلى أن رغوة النيكل كانت اختيارًا ممتازًا لمواد الكاثود وأن أفضل ظروف التخلص من الفينول كانت كثافة التيار 3.56 مللي أمبير / سم 2 و30غم من GAC ووقت 3 ساعات للوصول إلى معدلات إزالة الفينول والطلب الكيميائي للاوكسجين (COD) 98.79 ٪ و 93.01٪ على التوالي. بناءً على نتائج ANOVA ، كان للوقت تأثير أعلى على كفاءة إزالة الفينول و COD ، بينما كان تأثير كثافة التيار أقل. يشار إلى قيمة R2 العالية لمعادلة النموذج (97.90٪) تأكيد لمدى ملاءمتها مع 26.472 (كيلو واط ساعة / كجم فينول) من الطاقة المستهلكة من الناحية الاقتصادية والتشغيلية و يبدو أن عملية EF باستخدام الأقطاب الكهربائية ثلاثية الأبعاد و GAC متفوقة على الأنظمة الأخرى نظرًا لقدرتها على تحقيق كفاءة إزالة ممتازة لكل من COD والفينول مع استهلاك طاقة ووقت أقل بشكل ملحوظ.
وبعد المناقشة العلمية من قبل السادة اعضاء لجنة المناقشة حصلت الباحثة على تقدير امتياز
