تصفيه فاضلاب خشكشويي با استفاده از فرايندهاي انعقاد و شناورسازي الكتريكي و الكتروفنتون

Laundry Wastewater Treatment Using Electrocoagulation/Flotation and Electro-Fenton Processes

در تحقيق حاضر عملكرد فرايندهاي انعقاد و شناورسازي الكتريكي با الكترودهاي آلومينيومي و آهني و فرايند الكتروفنتون، در تصفيه فاضلاب خشكشويي، تحت تاثير متغيرهاي شيميايي و الكتروشيميايي مانند pH، آرايش و تعداد الكترودها، چگالي جريان، زمان الكتروليز و غلظت پراكسيد هيدروژن بررسي شد. پايلوت مورد استفاده شامل يك راكتور به حجم مفيد 6/3 ليتر، منبع تغذيه و الكترودهاي آهن يا آلومينيوم به ابعاد 1/0×9× 18 سانتي‌متر بود. با در نظر گرفتن مصرف انرژي، بهترين نتايج حذف با الكترودهاي آلومينيومي در pH بهينه برابر با 5، مربوط به آرايش موازي با چهار الكترود، چگالي جريان 82/12 ميلي‌آمپر بر سانتي‌متر مربع و زمان الكتروليز 30 دقيقه بود. در اين شرايط بازده حذف COD، فسفات و كدورت به ترتيب برابر با 8/92، 6/98 و 2/89 درصد به دست آمد. در مورد الكترود آهني در pH طبيعي فاضلاب (pH بهينه)، بهترين نتايج حذف COD، فسفات و كدورت به ترتيب برابر با 69، 97 و 60 درصد در آرايش سري تك‌قطبي با 4 الكترود، چگالي جريان 27/4 ميلي‌آمپر بر سانتي‌متر مربع و زمان الكتروليز 30 دقيقه حاصل شد. در فرايند الكتروفنتون در مقادير بهينه pH، چگالي جريان، زمان الكتروليز و غلظت پراكسيد هيدروژن به ترتيب برابر با 3، 27/4 ميلي‌آمپر بر سانتي‌متر مربع، 20 دقيقه و 150 ميلي‌گرم بر ليتر، بازده حذف COD و فسفات به ترتيب به 3/82 و 95 درصد رسيد. در شرايط بهينه، براي فرايندهاي انعقاد و شناورسازي الكتريكي با الكترودهاي آلومينيوم، آهن و الكتروفنتون به ترتيب 4/3، 1/3 و 64/1 كيلووات ساعت به ازاي كيلوگرم COD حذف شده (به‌منزلهآلاينده اصلي)، انرژي الكتريكي مصرف شد. طبق نتايج تحقيق عملكرد هر دو فرايند انعقاد و شناورسازي الكتريكي و الكتروفنتون در تصفيه فاضلاب خشكشويي مناسب بود، اما فرايند الكتروفنتون با توجه به بازده حذف مناسب آلاينده‌ها و مصرف انرژي الكتريكي به مراتب كمتر، موفق‌تر ظاهر شد.

Several laundry houses throughout Tehran consume a large amount of water each day and discharge the resulting wastewater into septic tanks or municipal sewage system without any suitable pretreatment. This would result in severe contamination and other serious environmental issues. In the present study, performance of electrocoagulation/flotation process with aluminum and iron electrodes is compared with electro-fenton process for the simultaneous removal of chemical oxygen demand (COD), phosphate and turbidity from laundry wastewaters. The effects of operative chemical and electrochemical variables such as initial pH and hydrogen peroxide concentration, electrode arrangement, current density and electrolysis time on removal efficiency of COD, phosphate and turbidity were also investigated and optimized. During the optimization of effective parameters in these processes, energy consumptions and removal efficiencies were considered simultaneously.