تصفیۀ الکتروشیمیایی فاضلاب نساجی حاوی اسید قرمز 14 با الکترودهای آلومینیومی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- محیط‌زیست، دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشیار گروه مهندسی محیط‌زیست، دانشکدۀ مهندسی عمران و محیط‌‌زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 دانشیار بخش معدن، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

چکیده

با توجه به احتمال آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی در نزدیکی صنایع مصرف‌کنندۀ رنگزا، حذف مواد رنگی از این فاضلاب‌ها اولویت زیست‌محیطی است. روش انعقاد الکتریکی و شناورسازی الکتریکی برای تصفیۀ فاضلاب صنایع حاوی رنگزا مناسب است. با اعمال جریان الکتریکی به الکترود کاتد و آند در یک محلول رسانا، با حل‌شدن آند آلومینیومی مواد منعقدکننده در محل تولید و موجب ایجاد لخته‌هایی می‌شوند که همراه حباب‌‌های گاز هیدروژن تولیدی در کاتد شناور می‌شوند. در این تحقیق عوامل مؤثر‌‌ در عملکرد سیستم انعقاد و شناورسازی الکتریکی شامل سطح الکترودها، فاصلۀ بین الکترودها، هدایت الکتریکی محلول و دانسیتۀ جریان الکتریکی بررسی شد و تأثیر هر یک از این پارامترها در بازده حذف رنگزا اسید قرمز 14 از فاضلاب مصنوعی، مصرف انرژی و آلومینیوم تعیین و مقادیر آن‌‌ها بهینه شد. سطح الکترود برابر cm2 86/24، فاصلۀ بین الکترود cm 1، هدایت الکتریکی µS/cm 1600 و دانسیتۀ جریان الکتریکی mA/cm2 60 به‌منزلۀ مقادیر بهینه انتخاب شدند. تحت شرایط بهینه در مدت زمان کمتر از 90 دقیقه، بازده حذف 90 درصد رنگزا با غلظت اولیۀ mg/L 65 حاصل شد و میزان مصرف انرژی مخصوص kWh/kg Dye Removed 130، مصرف آند kg Al/kg Dye Removed 615/2 و TSS لجن mg/L 15050 به دست آمد. از مزایای این روش می‌‌توان به مصرف کم مواد و انرژی در کنار لجن تولیدی کم که به کاهش هزینه‌‌های تصفیه و دفع لجن و مشکلات مربوط به آن منجر می‌‌شود، اشاره کرد. در نتیجه، استفاده از این روش به‌منزلۀ گزینۀ مناسب جایگزین روش‌‌های معمول تصفیه مطرح است.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  • آخوندی، ع.، خدادادی دربان، ا.، گنجی‌دوست، ح. 1391. «کارایی روش الکتروکواگولاسیون در حذف فلز سنگین کادمیوم موجود در محیط‌‌های آبی»، فصلنامۀ آب و فاضلاب، دورۀ 23، شمارۀ 82، صفحات 86- 93.
    • Adhoum, N., Monser, L., Bellakhal, N., & Belgaied, J. E. 2004. Treatment of electroplating wastewater containing Cu2+, Zn2+ and Cr(VI) by electrocoagulation. Journal of hazardous materials, 112(3), 207-213
    • Akbal, F., & Kuleyin, A. 2011. Decolorization of levafix brilliant blue E‐B by electrocoagulation method. Environmental Progress & Sustainable Energy, 30(1), 29-36
    • Can, O. T., Kobya, M., Demirbas, E., & Bayramoglu, M. 2006. Treatment of the textile wastewater by combined electrocoagulation. Chemosphere, 62(2), 181-187
    • Chung, C.M., Cho, K.W., Hong, S.W., Kim, Y.J., Chung, T.H. 2009. Feasibility of electroflotation to separate solids and liquid in an activated sludge process, Environmental Technology (9): 1565–1573
    • Drouiche, N., Ghaffour, N., Lounici, H., & Mameri, M. 2007. Electrocoagulation of chemical mechanical polishing wastewater. Desalination, 214(1), 31-37
    • El-Naas, M. H., Al-Zuhair, S., Al-Lobaney, A., & Makhlouf, S. 2009. Assessment of electrocoagulation for the treatment of petroleum refinery wastewater. Journal of environmental management, 91(1), 180-185
    • Feng, J. W., Sun, Y. B., Zheng, Z., Zhang, J. B., Li, S., & Tian, Y. C. 2007. Treatment of tannery wastewater by electrocoagulation. Journal of Environmental Sciences, 19(12), 1409-1415
    • Golder, A. K., Samanta, A. N., & Ray, S. 2007. Removal of Cr3+ by electrocoagulation with multiple electrodes: Bipolar and monopolar configurations. Journal of hazardous materials, 141(3), 653-661
    • Khandegar, V., & Saroha, A. K. 2013. Electrochemical treatment of textile effluent containing Acid Red 131 dye. Journal of Hazardous, Toxic, and Radioactive Waste, 18(1), 38-44
    • Khansorthong, S., & Hunsom, M. 2009. Remediation of wastewater from pulp and paper mill industry by the electrochemical technique. Chemical Engineering Journal, 151(1), 228-234
    • Khemis, M., Leclerc, J. P., Tanguy, G., Valentin, G., & Lapicque, F. 2006. Treatment of industrial liquid wastes by electrocoagulation: experimental investigations and an overall interpretation model. Chemical engineering science, 61(11), 3602-3609
    • Kobya, M., Demirbas, E., Can, O. T., & Bayramoglu, M. 2006. Treatment of levafix orange textile dye solution by electrocoagulation. Journal of hazardous materials, 132(2), 183-188
    • Matis, K. A., Peleka, E. N. 2010. Alternative Flotation Techniques for Wastewater Treatment: Focus on Electroflotation, Separation Science and Technology, 45(16): 2465-2474
    • Merzouk, B., Gourich, B., Sekki, A., Madani, K., Vial, C., & Barkaoui, M. 2009. Studies on the decolorization of textile dye wastewater by continuous electrocoagulation process. Chemical Engineering Journal, 149(1- 3), 207-214
    • Mondal, B., Srivastava, V. C., Kushwaha, J. P., Bhatnagar, R., Singh, S., & Mall, I. D. 2013. Parametric and multiple response optimization for the electrochemical treatment of textile printing dye-bath effluent. Separation and Purification Technology, 109, 135-143
    • Morshed, A. M. A., Fatema, K., Khan, Z. U. M. 2012. An overview of microbiological process for the decolorization of textile-dye containing effluent, Bangladesh Textile Today, Bangladesh
    • Oliveira, C. S., & Airoldi, C. 2014. Pyridine derivative covalently bonded on chitosan pendant chains for textile dye removal. Carbohydrate polymers, 102, 38-46.
    • Pajootan, E., Arami, M., & Mahmoodi, N. M. 2012. Binary system dye removal by electrocoagulation from synthetic and real colored wastewaters. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 43(2), 282-290
    • Parsa, J. B., Vahidian, H. R., Soleymani, A. R., & Abbasi, M. 2011. Removal of Acid Brown 14 in aqueous media by electrocoagulation: Optimization parameters and minimizing of energy consumption. Desalination, 278(1), 295-302
    • Phalakornkule, C., Polgumhang, S., Tongdaung, W., Karakat, B., & Nuyut, T. 2010. Electrocoagulation of blue reactive, red disperse and mixed dyes, and application in treating textile effluent. Journal of environmental management, 91(4), 918-926
    • Rahmani, A.R., Nematollahi, D., Godini, K., Azarian, G. 2013. Continuous thickening of activated sludge by electro-flotation, Separation and Purification Technology 107(6): 166–171
    • Sayiner, G., Kandemirli, F., & Dimoglo, A. 2008. Evaluation of boron removal by electrocoagulation using iron and aluminum electrodes. Desalination, 230(1), 205-212
    • Şengil, İ. A. 2006. Treatment of dairy wastewaters by electrocoagulation using mild steel electrodes. Journal of hazardous materials, 137(2), 1197-1205
    • Taheri, M., Moghaddam, M. R., & Arami, M. 2013. Techno-economical optimization of Reactive Blue 19 removal by combined electrocoagulation/coagulation process through MOPSO using RSM and ANFIS models. Journal of environmental management, 128, 798-806
    • Tezcan Ün, Ü., Uğur, S., Koparal, A. S., & Bakır Öğütveren, Ü. 2006. Electrocoagulation of olive mill wastewaters. Separation and Purification Technology, 52(1), 136-141
    • Uğurlu, M., Gürses, A., Doğar, Ç., & Yalçın, M. 2008. The removal of lignin and phenol from paper mill effluents by electrocoagulation. Journal of environmental management, 87(3), 420-428
    • Vasudevan, S., Lakshmi, J., Jayaraj, J., & Sozhan, G. 2009. Remediation of phosphate-contaminated water by electrocoagulation with aluminium, aluminium alloy and mild steel anodes. Journal of hazardous materials, 164(2), 1480-1486
    • Wang, C. T., Chou, W. L., & Kuo, Y. M. 2009. Removal of COD from laundry wastewater by electrocoagulation/electroflotation. Journal of hazardous materials, 164(1), 81-86
    • Wang, R., Cai, X., & Shen, F. 2014. TiO2 hollow microspheres with mesoporous surface: Superior adsorption performance for dye removal. Applied Surface Science, 305, 352-358.
    • Wei, M. C., Wang, K. S., Huang, C. L., Chiang, C. W., Chang, T. J., Lee, S. S., & Chang, S. H. 2012. Improvement of textile dye removal by electrocoagulation with low-cost steel wool cathode reactor. Chemical Engineering Journal, 192, 37-44
    • Yavuz, Y., Shahbazi, R., Koparal, A. S., & Öğütveren, Ü. B. 2014. Treatment of Basic Red 29 dye solution using iron-aluminum electrode pairs by electrocoagulation and electro-Fenton methods. Environmental Science and Pollution Research, 1-7.
    • Yildiz, Y. Ş. 2008. Optimization of Bomaplex Red CR-L dye removal from aqueous solution by electrocoagulation using aluminum electrodes. Journal of Hazardous Materials, 153(1): 194-200
    • Yuksel, E., Eyvaz, M., & Gurbulak, E. 2011. Electrochemical treatment of colour index reactive orange 84 and textile wastewater by using stainless steel and iron electrodes. Environmental Progress & Sustainable Energy, 32(1), 60-68
    • Yuksel, E., Gurbulak, E., & Eyvaz, M. 2012. Decolorization of a reactive dye solution and treatment of a textile wastewater by electrocoagulation and chemical coagulation: Techno‐economic comparison. Environmental Progress & Sustainable Energy, 31(4), 524-535
    • Zodi, S., Merzouk, B., Potier, O., Lapicque, F., & Leclerc, J. P. 2013. Direct red 81 dye removal by a continuous flow electrocoagulation/flotation reactor. Separation and Purification Technology, 108, 215-222

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار