مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 36 4 2025 11 21 Oil Wastewater Treatment by Electrocoagulation Process Using Scrap Aluminum as Electrodes: Optimization and Economic Evaluation تصفیه فاضلاب نفتی توسط فرایند انعقاد الکتریکی با استفاده از آلومینیوم بازیافتی به‌عنوان الکترود: بهینه‌سازی و ارزیابی اقتصادی فرایند 1 17 242274 10.22093/wwj.2026.560644.3532 FA نیما بولیوند دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- محیط‌زیست، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران 0009-0005-9985-7737 محمد دلنواز دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران 0000-0002-6843-2649 Journal Article 2025 04 17 The aim of this study is to evaluate the economics and optimize the electrocoagulation process for the treatment of a real wastewater sample from oil refining with an initial COD of 406 mg/L using scrap aluminum as perforated electrodes (anode and cathode) and solar energy received by the solar panel to provide the electricity required for the process. Electrolysis time (0 to 60 min), current density (6.98 to 34.9 A/m2), and electrode spacing (1 to 5 cm) were investigated using the response surface methodology, while central square design was used to determine the optimal experimental conditions. The experimental results indicate the significance of slectrode spacing, in addition to current density, which is directly dependent on the number and size of holes created on the electrode. Economic evaluations indicate the possibility of using scrap aluminum as a replacement for regular aluminum, which led to savings in operating costs. Finally, the optimal conditions for conducting experiments were obtained with an electrolysis time of 48 min, a current density of 92.27 A/m2, and an electrode distance of 2 cm. Under these conditions, the COD and TDS removal percentages were 70 and 15.3%, respectively, which is relatively in line with the predictions of the designed model (68.7 and 15.1 percent, respectively). According to the calculations made in this study, and considering the costs required to provide solar energy with the current energy price in Iran (Tehran), the use of solar energy to provide the energy needed for the electrocoagulation process on a small scale is not recommended. One of the main reasons for the inefficiency of solar energy use on a smaller scale is the low cost of industrial electricity in the country. هدف این پژوهش ارزیابی اقتصادی و بهینه‌سازی فرایند انعقاد الکتریکی برای تصفیه یک نمونه فاضلاب واقعی حاصل از پالایش نفت با COD اولیه ۴۰۶ میلی‌گرم در لیتر با استفاده از آلومینیوم ضایعاتی به‌عنوان الکترود سوراخ‌دار (آند و کاتد) و انرژی خورشیدی دریافت شده توسط صفحه خورشیدی به‌منظور تأمین برق موردنیاز فرایند بود. پارامترهای زمان الکترولیز (صفر تا ۶۰ دقیقه)، چگالی جریان (۹۸/۶ تا ۹/۳۴ آمپر بر مترمربع) و فواصل الکترود (۱ تا ۵ سانتی‌متر) به روش پاسخ سطحی و طراحی مربعات مرکزی (با سه پارامتر اصلی در پنج سطح برای هر پارامتر) برای تعیین شرایط بهینه آزمایش‌ها، بررسی شد. نتایج آزمایش‌ها نشان‌دهنده اهمیت بیشتر فواصل الکترود در کنار چگالی جریان بود که به‌صورت مستقیم به تعداد و اندازه سوراخ‌های ایجاد شده بر روی الکترود وابسته بود. ارزیابی‌های اقتصادی نشان‌دهنده قابلیت استفاده از ضایعات آلومینیوم به‌عنوان جایگزینی برای آلومینیوم عادی بود که منجر به‌صرفه‌جویی در هزینه‌های عملیاتی شد. درنهایت شرایط بهینه برای انجام آزمایش‌ها در زمان الکترولیز ۴۸ دقیقه، چگالی جریان ۹۲/۲۷ آمپر بر مترمربع و فاصله الکترود ۲ سانتی‌متر به دست آمد. در این شرایط، درصد حذف COD و TDS به ترتیب معادل ۷۰ و ۳/۱۵ درصد حاصل شد که نسبتاً مطابق پیش‌بینی مدل طراحی شده (به ترتیب معادل ۷/۶۸ و ۱/۱۵ درصد) بود. طبق محاسبات انجام شده در این پژوهش و در نظر گرفتن هزینه‌های موردنیاز به‌منظور تأمین انرژی خورشیدی، با قیمت فعلی انرژی در ایران (شهر تهران)، استفاده از انرژی خورشیدی به‌منظور تأمین انرژی موردنیاز فرایند انعقاد الکتریکی در مقیاس کوچک توصیه نمی‌شود. از دلایل اصلی بهینه نبودن استفاده از انرژی خورشیدی در مقیاس‌های کوچک‌تر ارزانی برق صنعتی در کشور است. https://www.wwjournal.ir/article_242274_e73fea37f62786fe04e439a1e9ed2b7d.pdf