کلمات کلیدی : روش تاگوچی، جداسازی فرمالدئید، اکسایش الکتروشیمیایی فهرست مطالب عنوان صفحه فصل اول: مقدمه1-1- فرمالدئید و کاربردهای آن................ 31-1-1- کاربردهای فرمالدئید................. 31-2- سرچشمه‌های آزاد سازی فرمالدئید در محیط زیست 41-3- فرآیندهای تولید فرمالدئید............... 51-4- اثرات بهداشتی فرمالدئید ................ 61-5- خواص فیزیکی و شیمیایی، روش‌های آنالیتیک.. 71-5-1- خواص فیزیکی و شیمیایی فرمالدئید..... 71-5-2- روش‌های آنالیتیکال .................. 81-6- روش‌های تصفیه فرمالدئید.................. 91-6-1- روش شیمیایی......................... 91-6-1-1- واکنش با آب آهک.................. 91-6-1-2- واکنش با آمونیاک ................ 91-6-1-3- واکنش با پتاس .................. 101-6-1-4- واکنش با آب اکسیژنه H2O2......... 101-6-1-5- واکنش با سدیم سیانید NaCN........ 101-6-1-6- واکنش جذب سطحی بر روی سطح کربن فعال 101-6-2-روش بیولوژیکی ....................... 111-6-2-1- اصول و قوانین اکسیداسیون بیولوژیکی 111-6-2-2-انواع تصفیه بیولوژیکی ............. 111-6-2-2-1- تصفیه هوازی .................. 121-6-2-2-2- تصفیه بی‌هوازی................. 12 عنوان صفحه فصل دوم: مروری بر پژوهش‌های پیشین.............. 14 فصل سوم: طراحی آزمایشات به‌روش تاگوچی3-1- مقدمه................................... 233-2- تعاريف مفاهيم اوليه..................... 253-2-1- پاسخ................................ 253-2-1-1- پاسخ‌هايي از نوع بزرگ‌تر (بيشتر) – بهتر 253-2-1-2- پاسخ‌هايي از نوع كمتر – بهتر..... 253-2-1-3- پاسخ‌هايي از نوع نزديك‌تر – بهتر . 253-2-2- فاكتور.............................. 253-2-2-1- فاكتورهاي كمي و كيفي............ 253-2-2-2- فاكتورهاي كنترلي و اغتشاشگر..... 263-2-3- سطح................................. 263-2-4- اثر اصلي............................ 263-2-5- اثرات متقابل........................ 263-3- انواع روش‌هاي طراحي آزمايش............... 273-3-1- روش تك‌عاملي......................... 273-3-2- روش چند عاملي....................... 283-3-3- روش فاكتوريل........................ 283-3-4- روش رويه پاسخ....................... 293-3-5- روش تاگوچي.......................... 303-4- فرايند طراحي آزمايش‌ها................... 313-4-1- فاز برنامه‌ريزي و مفاهيم مهم در آن... 313-4-1-1- مشخص كردن تعداد اثرات متقابل.... 323-4-1-2- انتخاب آرايه متعامد متناسب...... 323-4-1-3- درجه آزادي فاكتور............... 323-4-1-4- درجه آزادي اثرات متقابل......... 323-4-1-5- درجه آزادي كل آزمايش............ 323-4-1-6- ویژگیهای آرایه‌های متعامد........ 32 عنوان صفحه 3-4-1-7- مشخص كردن ستون اثرات متقابل....... 353-4-1-7-1- استفاده ازجداول مثلثی........ 353-4-1-7-2- استفاده از گراف‌هاي خطي....... 353-4-2- فاز اجرايي.......................... 353-4-3- فاز تجزيه و تحليل................... 35 فصل چهارم:ابزار، مواد و روش‌ها4-1- ابزار................................... 374-2- مواد.................................... 374-3- روش‌ها................................... 38 فصل پنجم:نتایج و تجزیه و تحلیل5-1- فاز تجزيه و تحليل....................... 445-1-1- تجريه و تحليل مقدماتي............... 445-1-1-1- محاسبه اثر اصلي فاكتورها........ 445-1-1-2- تخمین جواب درشرایط بهينه........ 455-1-1-3- بررسي شاخص دقت.................. 465-1-2- آناليز واريانس (ANOVA).............. 465-1-2-1- تعريف مفاهيم مهم در آنالیز واریانس475-1-2-2- روش آنالیز استاندارد............ 495-1-2-3- روش آنالیز ..................... 495-1-2-3-1- کاربرد نسبت ............... 495-1-3- انواع مختلف تابع زيان............... 505-1-3-1- مشخصه نوع هرچه به مقدار اسمي نزديك‌تر، بهتر505-1-3-2- مشخصه نوع هر چه كوچك‌تر، بهتر.... 505-1-3-3- مشخصه نوع هرچه بزرگ‌تر، بهتر..... 50 عنوان صفحه فصل ششم: جمع‌بندی و پیشنهادات6-1- جمع‌بندی................................. 586-2- پیشنهادات .............................. 59 فهرست منابع و مأخذ............................ 60فهرست جدول ها عنوان صفحه دول (1-1): میزان تولید جهانی فرمالدئید........ 5جدول (2-1): خواص فیزیکی و شیمیائی فرمالدئید.... 8جدول (3-1): آرايه متعامد.................. 33جدول (3-2): آرايه‌هاي متعامد در روش تاگوچي..... 34جدول (4-1): معرفی فاکتورهای انتخابی........... 39جدول (4-2): پارامترها و سطوح انتخاب شده در طراحی آزمایش 39جدول (4-3): درجه آزادی فاکتورهای انتخابی...... 39جدول (4-4): نتایج حاصل از طراحی آزمایش به روش تاگوچی40جدول (5-1): نتایج آزمایشات و میانگین آنها..... 43جدول (5-2): میانگین آثار اصلی فاکتورها........ 44جدول (5-3): تداخل بین فاکتورها................ 46جدول (5-4): تحلیل واریانس نتایج............... 51جدول (5-5): برآورد شرایط بهینه آزمایش......... 51جدول (5-6): هدایت اکی‌والان حد تعدادی از یون‌ها در C°2055جدول (5-7): تحرک یونی حد یون‌ها در دمای در C°25. 55جدول (5-8): هدایت اکی‌والان چند الکترولیت در C°25 در محیط‌های آبی.............................................. 56فهرست شکل ها عنوان صفحه شکل (5-1): اثر pH بر جداسازی فرمالدئید......... 52شکل (5-2): اثر جریان (A) بر جداسازی فرمالدئید. 53شکل (5-3): اثر زمان بر جداسازی فرمالدئید...... 54شکل (5-4):اثر الکترولیت بر جداسازی فرمالدئید. 54شکل (5-5): اثر الکترولیت بر انرژی مصرفی....... 56فهرست نشانه های اختصاری اثر اصلي فاكتور Aبهينه حالت اثر اصلی فاکتورغلظت فرمالدئید Csضریب تصحیحتخمین مقدار میانگین نتایج Eتعداد فاكتور Fضریب فیشر Fدرجه آزادی خطا fدرجه آزادی خطا feدرجه آزادی کل فاکتورها ftتعداد متغيرها Kتعداد سطوح Lتعداد تكرار نقطه مركزي Mتعداد آزمايش‌ها Nنرمالیته اسیدسولفوریک Naنرمالیته سود Nbانديس آرايه nدرجه آزادی میانگین n1درصد سهم مشارکت Pتعداد تکرار آزمایشات rمجموع انحراف مربعات SSمجموع كل پاسخ‌ها Tواریانس Vحجم اسید مصرفی حجم اسید مصرفی Vaحجم سود مصرفی Vbواریانس خطا Veحجم نمونه Vsدرجه آزادی فاکتور v1درجه آزادی خطا v2متغير xiمتغير xjجمع كل نتايج Yپاسخ yپاسخ حالت بهينه Yoptدرصد اطمینان αریسک αضريب βمقدار ثابت ε فصل اول مقدمه یکی از پیامدهای دنیای صنعتی و مدرنیزه شدن زندگی کنونی آلودگی محیط زیست می‌باشد که در کلیه ابعاد زیستی انسان اعم از آب، خاک و هوا آثار مخرب خویش را نشان می‌دهد. فاضلابهای صنعتی که محصول پیشرفت تکنولوژی در صنعت می‌باشد روز به روز آثار زیان‌بار خود را بر محیط آبی و خاکی تحمیل می‌کند. بدیهی است که با وجود صنایع گوناگون و اشاعه وسیع آلودگیهای زیست محیطی، گام‌های علمی و پژوهشی به منظور کنترل آلودگی‌ها باید با برنامه‌ریزی صحیح و اقدامات عملی همراه گردد. در کشور ما فاضلابها بدون هیچگونه محدودیتی وارد منابع آبهای سطحی و زیرزمینی می‌شوند و فاضلابهای صنعتی نیز همین مسیر را طی می‌کنند. ضرورت شناخت فاضلابها و آلودگی آنها و روش‌های تصفیه آنها مسأله‌ای است که همت بلند محققان و مهندسین بهداشت محیط و محیط زیست این دیار را به یاری می‌طلبد. بدیهی است فاضلابهای صنعتی با توجه به تنوع فرآیندها و تنوع در مواد شیمیایی که بعضاً خطرناک و آلوده کننده محیط زیست نیز می‌باشند هر یک مشکلات خاصی برای محیط زیست می‌آفرینند و به همین خاطر هر فاضلابی مربوط به یک صنعت خاص نیاز به مطالعه جداگانه و بررسی و تحقیق ویژه در مورد نوع آلودگی و روش‌های کنترل آن را به همراه دارد. صنایعی که فرمالدئید تولید می‌کنند یا به نوعی با این ماده سروکار دارند از جمله صنایعی هستند که در آلوده‌کردن آب‌ها و ایجاد مشکلات زیست محیطی نقش مهمی دارند و با فشارهای سازمان حفاظت محیط زیست موظف شده‌اند مشکل فاضلاب صنعتی خود را حل کنند. آنچه این کارتحقیقی را پراهمیت می‌سازد این است که بدون حذف جداگانه فرمالدئید، تصفیه کلی فاضلاب این‌گونه صنایع مختل خواهد شد و اگر هم به‌دلیل مسائل اقتصادی، امکان ایجاد تصفیه‌خانه برای کل فاضلاب مقدور نباشد بدون پیش تصفیه فرمالدئید، تصفیه‌خانه فاضلاب شهری با مشکل مواجه خواهد شد.