بررسی کارایی استفاده از فرایند انعقادالکتریکی در حذف کدورت،COD، دترجنت و فسفات از پساب کارواش

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی بهداشت محیط و عضو مرکز تحقیقات فناوری‌های زیست محیطی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور، اهواز

2 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهر

3 کارشناس ارشد مهندسی محیط زیست، دانشگاه علوم تحقیقات خوزستان، اهواز

چکیده

هدف از این مطالعه ارزیابی راندمان حذف COD، کدورت، دترجنت و فسفات از پساب کارواش توسط فرایند انعقاد الکتریکی بود. این بررسی یک مطالعه تجربی در مقیاس آزمایشگاهی بود که به‌شکل پایلوت به انجام رسید. یک مخزن شیشه‌ای به حجم 3 لیتر(حجم مؤثر 2لیتر) حاوی 4 الکترود صفحه‌ای آهن و آلومینیوم با آرایش‌های AL-AL،AL-Fe و Fe-Fe به‌منظور مطالعه مورد استفاده قرار گرفت. الکترودها به‌روش دو قطبی به یک منبع تغذیه به‌منظور تبدیل جریان برق متناوب به مستقیم متصل شدند. نمونه‌ها به‌صورت روزانه از کارواش‌های مختلف در سطح شهر جمع‌آوری شدند. pH اولیه نمونه‌ها بین 7 تا 9 گزارش شد و در ابتدا آزمایش‌هایی بر روی نمونه اولیه انجام شد. درصد حذف در مقادیرpH  برابر3، 7 و 11 در گستره پتانسیل الکتریکی 20،10 و 30 ولت در زمان‌های واکنش 60،30 و 90 دقیقه و با فواصل میانی 2 سانتی‌متر تعیین مقدار شد. نتایج حاصله نشان داد که راندمان حذف COD در pH بهینه 3 و ولتاژ 30 و زمان ماند 90 دقیقه با الکترود آهن به بیش از 93 درصد رسید. همچنین ظرفیت حذف این فرایند برای دترجنت در pH بهینه 7 و ولتاژ 30 و زمان ماند 90 دقیقه با الکترود آهن 94 درصد بود. بالاترین بازده حذف فسفات و کدورت درpH  بهینه 7 و بعد از طی زمان ماند 90 دقیقه با ولتاژ 30 و با الکترودهای آلومینیوم به بیش از 99 درصد رسید. با توجه به‌نتایج به‌دست آمده، انرژی الکتریکی مصرفی در استفاده از الکترودهای آلومینیوم کمتر از آرایش‌های دیگر است ولی از آنجایی‌ که قیمت فلز آلومینیوم نسبت به آهن گران‌‌تر است و اختلاف زیادی بین انرژی الکتریکی مصرفی الکترود آهن و آلومینیوم وجود ندارد و همچنین راندمان حذف COD و دترجنت با الکترود آهن بیشتر است، لذا استفاده از آهن به‌عنوان الکترود، اقتصادی‌تر است. نتایج این تحقیق نشان داد که می‌توان این روش را به‌عنوان یک روش مطمئن و مناسب برای تصفیه پساب کارواش، به‌‌کار برد و با توجه به راندمان بالای حذف، می‌توان پساب خروجی را با اطمینان در محیط تخلیه کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Use of Electrocoagulation Process for Removal of Turbidity, COD, Detergent and Phosphorus from Carwash Effluent

نویسندگان [English]

  • Afshin Takdastan 1
  • Aliakbar Azimi 2
  • Zhila Salari 3
1 Assist. Prof. of Environmental Health Eng., Member of Environment Tech. Research Center, Jondishapoor University of Medical Sciences, Ahwaz
2 Assist. Prof. of Civil Eng., Islamic Azad University, Ahar Branch
3 M.Sc. of Environmental Eng., Khuzestan University, Sciences and Research Branch, Ahwaz
چکیده [English]

This study evaluated the efficiency of Electrical coagulation process in removal of COD, turbidity, detergent and phosphate from carwash effluent. An experimental study in laboratory scale was carried out and a glass tank with volume of 3 liters (effective volume of 2 liters) containing 4 electrode-page iron and aluminum (AL-AL, AL-Fe, Fe-Fe) were used. Electrodes were connected to a power supply with using bipolar method to convert alternative electricity to direct current. Daily samples were collected from different carwash effluents. Initial pH of samples were reported between 7 to 9.At first different tests were performed on primary samples. Percentage of removal was calculated in range pH and electrical potential of 11, 7, 3 and 30, 20, 10 volts respectively. Reaction times were set 90, 60, 30 minutes with middle intervals of 2 cm. The results showed the efficiency of COD removal in the optimum range of  pH=3, voltage of 30 and retention time of 90 minutes removal efficiency in pH of 7 after 90 minutes retention time, voltage of 30, with aluminum electrode reached more than 99%. According to the results obtained electrical energy consumption in aluminum electrodes was less than others. However aluminum is more expensive than iron and the difference in energy consumption between iron and aluminum can be ingnored. Apart from that COD and detergent removal efficiency of iron electrodes is higher than aluminum electrodes therefore, using iron as the electrode is more economical and recommended. Altogether it was found that this method can be use as a safe and convenient method for treating carwash effluent and according to the high removal efficiency of process, effluent can be discharged safely into the environment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carwash Effluent
  • Electrocoagulation
  • Electrolysis Time
  • Detergent Removal
  • COD removal
  • energy consumption
Javid, A. H. (2008) Survey of detergent removal methods from industrial wastewater and its standard J. of Environmental Technology and Science 3, 29-34
Shahmansori, M. R. (2006) Investigation of detergent waste water treatment by coagulation process in lab scale J. of Yazd University of Medical Science 1, 62-65
Rostami, A. (2003) Study of surfactant wastewater treatment and its recovery M.Sc. Thesis, Dept. of Chemistry, Sharif University of Tech., Tehran
Rahmani, A. (2009) Efficiency of electrocoagulation for removal of Ario Chrome Black T color from wastewater .” J. of Water and Wastewater 69, 52-58
Mahvi, A. H. (2009) Survey of electrocoagulation process with Al electrode for Cr removal from aquatic environment J. of Water and Wastewater 62, 28-34
Rahmani, A. (2009) Survey of electrocoagulation process for COD removal from wastewater J. of Water and Wastewater 64, 9-14
Holt, P. K., Barton, G. W., Wark, M., and Mitchell, C. A. (2005) The future for electrocoagulation as a localised water treatment technology Chemosphere 59, 355-367
Sengil, I. A., and Ozacar, M. (2006) Treatment of dairy wastewater by electro coagulation using mild steel electrodes J. of Hazardous Materials 137, 1197-1205
Feng, C., Sugiura, N., Shimada, S., and maekawa, T. (2003) Development of a high performance electrochemical wastewater treatment system J. of Hazardous Materials 103, 65-78
Irdemez, S., Demiricioglu, N., Yildiz, Y. S., and Bingul, Z. (2006) The effect of current density and phosphate concentration on phosphate removal from wastewater by electro coagulation using aluminum and iron plate electrodes Separation and Purification Technology 52, 218-222
Ciorba, G. A., Radovan, C., Vlaicu, I., and pitulice, L. (2000) Correlation between organic component and electrod material, consequences on electromechanical removal of surfactants from wastewater Electrochim Acta 46, 297-303
Un, U. T., Ugur, S., Koparal, A. S., and Ogutveren, U. B. (2006) Elecrocoagulation of olive mill wastewaters Separation and Purification Technology 52, 136-140
Ge, J., Qu, J., Lei, P., and Liu, H. (2004) New bipolar electrocoagulation-electroflotation process for the treatment of laundry wastewater Separation and Purification Technology 36, 33-39
Onder, E., Koparal, A. S., and Ogutveren, U. B. (2007) An alternative method for the removal of surfactants from water: Electrochemical coagulation Separation and Purification Technology 52, 527-532
Adhoum, N. (2004) Treatment of electroplating wastewater containing Cu2+ , Zn2+ and Cr (VI) by electrocoagulation J. of Hazard. Mater 112 (3), 207-213
Irdemez, S., Yildiz, Y. S., and Tosunoglu, V. (2006) Optimization of phosphate removal from wastewater by electrocoagulation with aluminum plate electrodes Separation and Purification Technology 52, 394-401
Drouichen, N., Aoudj, S., Hecini, M., Ghaffour, N., Lounici, H., and Mameri, N. (2009) Study on the treatment of photovoltaic wastewater using electorcoagulation fluoride removal with Aluminium electrodes characteristics of products J. of Hazard. Materials 169 (1-3), 65-69
Lung Chou, W., Tawang, Ch., and Chang, Sh. (2009) Study of COD and turbidity removal from real-CMP wastewater by Iron electrocoagulation and evaluation of specific energy consumption J. of Hazardous Material 168 (2-3), 1200-1207
Mahvi, A. H. (2006) Efficiency of detergent removal with activated sludge process in Shahrak Ghods wastewater treatment plant J. of Gonabad University of Medical Science 2, 37-41
Bayramoglu, M., Kobya, M., Eyvaz, M., and Senturk, E. (2006) Technical and economical analysis of electrocoagulation for the treatment of poultry slaughterhouse wastewater Separation and Purification Technology 51, 401-408
Kobaya, M., Cftci, C., Bayramoglu, M., and Snsoy, M. T. (2008) Study on the treatment of waste metal cutting fluids using electrocoagulation Separation and Purification Technology 60 (3), 285-291