امکان سنجی حذف کروم (VI) از محلول آبی به روش انعقاد الکتریکی به‌صورت دوقطبی آلومینیوم-آلومینیوم

نوع مقاله: یاداشت‌ فنی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 استادیار مرکز تحقیقات بهداشت نظامی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه ا...، تهران

4 دانشجوی دکترای تخصصی بهداشت محیط، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

چکیده

این تحقیق با هدف مطالعه حذف الکتروشیمیایی کروم (VI) از محلول آبی با استفاده از سیستم الکترودی دو قطبی طراحی و انجام شد. فرایند الکتروکواگولاسیون از جمله تکنولوژی‌هایی است که اخیراً مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. این روش با توجه به مزایای آن از قبیل راندمان بالا، عدم نیاز به افزودن مواد شیمیایی، حجم کم لجن تولیدی، قابلیت کنترل فرایند در شرایط مورد نظر و سهولت بهره‌برداری و حفظ و نگهداری در نظر گرفته شد. ابتدا شرایط بهینه برای حذف الکتروشیمیایی تعیین گردید و سپس روش سطح پاسخ به‌منظور بهینه‌سازی فاکتورهای اصلی نظیر اثر دانسیته جریان، غلظت اولیه کروم و pH استفاده شد. حذف 117 میلی‌گرم در لیتر کروم (VI) با کارایی بیش از 90 درصد در pH اسیدی 5/4 و دانسیته جریان 75/11 میلی‌آمپر بر سانتی‌متر مربع در مدت 50 دقیقه توسط فرایند انعقاد الکتریکی انجام شد. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت فرایند انعقاد الکتریکی یک تکنولوژی کارآمد و با پتانسیل بالا برای جداسازی و حذف غلظتهای بالای کروم است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Feasibility of Cr (VI) Removal from Aqueous Solution Using Electrochemical Bipolar Aluminum Electrodes

نویسندگان [English]

  • Abbas Rezaei 1
  • Hooshyar Hosseini 2
  • Hossein Masoombeigi 3
  • Reza Darvishi Cheshmeh soltani 4
چکیده [English]

Electrocoagulation is one of the technologies which have been considered by many researchers in recent years. This process has many advantages including high efficiency, no need to chemical addition, low sludge production, capability of process control, easy to operation and maintenance. Bipolar electrodes system is one of the electrocoagulation techniques which can be used for increasing the process efficiency and better distribution of the electric current. The aim of this study was to remove hexavalent chromium from aqueous solution by electrocoagulation technique. Response surface methodology (RSM) was used to optimize the parameters involving in the process, and the effect of current density, initial chromium concentration and pH on the process were investigated. At optimal conditions, for the highest chromium removal (>90%), the optimum initial chromium, reaction time, current density and pH were found to be 117 mg/L, 50 min, 11.75 mA cm-2 and 4.5, respectively. It can be stated that electrocoagulation is an efficient technique for separation and removing high chromium concentration from aqueous solutions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electrocoagulation
  • Bipolar Electrodes Systems
  • Chromium (VI)
1- Lakshmipathiraj, P., Bhaskar, R.G., Raviatul, B. M., Parvathy S., and Prabhakar, S. (2008). “Removal of Cr (VI) by electrochemical reduction.” Sep. Purif Techol., 60, 96-102.

2- Rezaee, A., Hossini, H., Masoumbeigi, H., and Darvishi Cheshma Soltani, R. (2011). “Simultaneous removal of hexavalent chromium and nitrate from wastewater using electrocoagulation method.” IJESD, 2, 294-298.

3- Golder, A. K., Samanta, A. N., and Ray, S. (2011). “Removal of chromium and organic pollutants from industrial chrome tanning effluents by electrocoagulation.” Chemical Engineering and Technology, 34,
775-783.

4- Chaudhary, A., Goswami, N., and Grimes, S. (2003). “Electrolytic removal of hexavalent chromium from aqueous solutions.” J. Chem. Technol. Biotechnol., 78, 877-883.

5- Riahi Samani, M., Borghai, S.M., Olad, A., and Chaichi, M.J. (2011). “Adsorption of chromium from aqueous solution using polyaniline.” J. of Water and Wastewater, 79, 2-9. (In Persian)

6- Mouedhena, G., Fekia, M., Petris-Wery, M. De., Ayedi, H.F. (2009). “Electrochemical removal of Cr(VI) from aqueous media using iron and aluminum as electrode materials. Towards a better understanding of the involved phenomena.” J. Hazard. Mate., 168 , 983-991.

7- Takdastan, A., Azimi, A.A., and Salari, Zh. (2011). “The use of electrocoagulation process for removal of turbidity, COD, detergent and phosphorus from carwash effluent.” J. of Water and Wastewater, 79, 15-19. (In Persian)

8- Rana, P., Mohan, N., and Rajagopal, C. (2004). “Electrochemical removal of chromium from wastewater by using carbon aerogel electrodes.” Water Res., 38, 2811-2820.

9- Mollah, M. Y., Schennach, R., Parga, G. R., and Cocke D. L. (2001). “Electrocoagulation (EC) science and Application.” J. Hazard. Mater., 84, 29-41.

10- Ghosh, D., Medhi, C.R., and Purkait, M.K. (2008). “Treatment of fluoride containing drinking water by electrocoagulation using monopolar and bipolar electrode connections.” Chemosphere, 73,1393-1400.

11- Mameri, N., Yeddou, A.R., Lounici, H., Belhocine, D., Grib, H., and Bariou, B. (1998). “Defluoridation of septentrional Sahara water of North Africa by electrocoagulation process using bipolar aluminium electrode.” Water Res., 32, 604-612.

12- APHA. AWWA. WEF. (2005). Standard methods for the examination of water and wastewater, Washington D.C.

13- Sahu, J.N., Acharya, J., and Meikap, B.C. (2009). “Response surface modeling and optimization of chromium(VI) removal from aqueous solution using Tamarind wood activated carbon in batch process.” J. of Hazardous Materials, 172(2-3), 818-825.

14- Olmez, T. (2009). “The optimization of Cr(VI) reduction and removal by electrocoagulation using response surface methodology.” J. of Hazardous Materials, 162 (2-3), 1371-1378.

15- Golder, A. K., Samanta, A. N., and Ray, S. (2007). “Removal of trivalent chromium by electrocoagulation.” Separation and Purification Technology, 53, 33-41.

16- Zaroual, Z., Chaair, H. Essadki, A.H., El Ass, K., and Azzi, M. (2009). “Optimizing the removal of trivalent chromium by electrocoagulation using experimental design.” Chemical Engineering Journal, 148, 488-495.