بررسی کارایی روش انعقاد الکتریکی در کاهش COD و کدورت آب خاکستری

با افزایش جمعیت و رشد فزاینده ی نیاز به منابع آبی، استفاده ی بهینه از آب و بازیافت فاضلاب های شهری و خانگی به عنوان راهکاری موثر در مدیریت منابع آبی مورد توجه قرار گرفته است. یکی از منابع قابل بازیافت، آب خاکستری است که شامل فاضلاب تولیدی از فعالیت های روزمره ای چون شست وشوی دست، حمام، ماشین لباسشویی و ظرفشویی می باشد. روش های مختلفی برای تصفیه آب خاکستری وجود دارد اما در سال های اخیر روش انعقاد الکتریکی (Electrocoagulation) به دلیل کارایی بالا، سهولت اجرا، عدم نیاز به افزودن مواد شیمیایی و تولید لجن، کمتر مورد توجه محققان و مهندسان قرار گرفته است. از جمله پارامترهای کلیدی در ارزیابی کیفیت آب میزان اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) و کدورت هستند. COD نشان دهنده میزان مواد آلی قابل اکسید شدن در آب است و کاهش آن بیانگر افزایش کیفیت آب می باشد. همچنین کدورت بالا نشان دهنده وجود ذرات معلق و ناخالصی ها در آب است که می تواند منجر به رشد میکروارگانیسم ها و کاهش شفافیت آب گردد. در این تحقیق، کارایی فرآیند انعقاد الکتریکی در کاهش COD و کدورت آب خاکستری مورد بررسی قرار گرفته و تلاش شده است تا با بهینه سازی شرایط عملیاتی روشی کارآمد برای تصفیه این نوع فاضلاب ارائه گردد. پژوهش حاضر در قالب یک طرح کاربردی و در مقیاس آزمایشگاهی، با هدف بررسی عملکرد روش انعقاد الکتریکی با استفاده از الکترودهای آلومینیوم و آهن و سرباره فولاد برای کاهش نیاز اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) و کدورت (NTU) انجام شد. پس از تهیه آب خاکستری به صورت ترکیب سنتتیک و صفحات فلزی، مرحله بعد تهیه رآکتور انعقاد الکتریکی بود. پس از تنظیم pH آب خاکستری، محلول در بشر یک لیتری به همراه دو الکترود با آرایش (AL-AL, AL-Fe, Fe-Fe, AL-Slag, Slag-Slag) در فاصله ۲ سانتی متری قرار داده شد. الکترودها به روش دو قطبی به یک منبع تغذیه به منظور تبدیل جریان برق متناوب به مستقیم متصل شدند. آزمایش هایی بر روی نمونه اولیه با pH بین ۷ تا ۹ در گستره پتانسیل الکتریکی ۱۰، ۱۵، ۲۰، ۲۵، ۳۰ ولت در زمان های واکنش، ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۶۰، ۸۰، ۱۰۰ دقیقه و شدت جریان ۰.۵، ۱، ۱.۵، ۲، ۲.۵ آمپر انجام شد. نتایج حاصله نشان داد که راندمان حذف COD بهینه در pH ۸، ولتاژ ۲۵ و مدت ۱۰۰ دقیقه با الکترود آلومینیوم - آهن به بیش از ۸۷.۵ درصد رسید. بالاترین بازده حذف کدورت در pH ۶، ولتاژ ۳۰ ولت، شدت جریان ۰.۵ آمپر و زمان ۴۰ دقیقه با الکترودهای سرباره فولاد به بیش از ۳۷ درصد رسید. نتایج این تحقیق نشان داد که می توان این روش را به عنوان یک روش مطمئن و مناسب برای تصفیه پساب ماشین لباسشویی به کار برد و با توجه به راندمان بالای حذف COD، می توان پساب خروجی را با اطمینان در محیط تخلیه کرد.

کلیدواژه ها:

انعقاد الکتریکی ، آب خاکستری ، کاهش ، COD ، کاهش کدورت ، سرباره فولاد