بررسي كارايي فرايند الكتروشيميايي در حذف فنل از محيط آبي سنتتيك با استفاده از الكترود آهني و آلومينيومي

Performance Evaluation of Electrochemical Process using Iron and Aluminum Electrodes in Phenol Removal from Synthetic Aqueous Environment

MicrosoftInternetExplorer4 زمينه و هدف: فنل و مشتقات آن از متداول­‌ترين تركيبات آلاينده محيط زيست هستند كه علاوه بر ايجاد مشكلات بهداشتی حضور آنها در محيط آبي موجب تشكيل 11 آلاينده سمی كه جزو گروه آلاينده‌های متقدم هستند، می‌گردد و اين مهم بر اهميت حذف اين ماده از محيط‌های آبی می‌افزايد. بنابراين در مطالعه حاضر كارايی فرايند الكتروشيميايی در حذف فنل از محيط آبی سنتتيك با كاربرد الكترود آهن و آلومينيوم مورد بررسی قرار گرفت. روش بررسی: اين مطالعه در يك ظرف بوكال (مقاوم در برابر اسيد) با حجم موثر 1L تجهيز شده توسط الكترود­های صفحه‌ای آلومينيومی و آهنی به روش دو قطبی به انجام رسيد. در ابتدا راكتور را با نمونه سنتتيك در pH های معادل 3، 5، 7 و 9 حاوی غلظت­‌های اوليه فنل mg/L 70، 40، 20، 5 و هدايت الكتريكی µs/cm 3000 ،2000 ،1500 ،1000پر شده و در گستره پتانسيل الكتريكی V 60، 40 و 20 واكنش آغاز ‌شد. در ادامه در فواصل زمانی min 20 در طي حداكثر زمان واكنش min 80، نمونه‌ها برداشت و غلظت باقی‌مانده فنل در آن به روش طيف‌سنجي استفاده گرديد. يافته‌­ها: نتايج اين مطالعه نشان داد كه بيشترين درصد حذف فنل در اين فرايند با كاربرد الكترودهاي آهنی و آلومينيومی به ترتيب در  7 و5 =pH، زمان واكنش min 80، هدايت الكتريكی µs/cm 3000 و غلظت اوليه mg/L 5 فنل به ترتيب در حدود 98و 95% بود. نتيجه‌گيری: در مجموع مشخص شد كه فرايند الكتروشيميايی با استفاده از الكترودهای آهنی و آلومينيومی در مقايسه با ساير روش‌ها می‌تواند به عنوان روشی مناسب، اقتصادی و مطمئن جهت تصفيه پساب‌های حاوي فنل مورد استفاده قرار گيرد. /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-theme-font:minor-fareast; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}

MicrosoftInternetExplorer4 Background and Objectives: Phenol is one of the most important organic chemicals presenting in water and other environments. It not only brings about hygienic problems but also results in forming 11 toxic priority pollutants in aqueous environments. Hence, the performance of electrocoagulation process using iron and aluminum sacrificial anodes was investigated for removal of phenol.Materials and Methods: We used a glass tank in 1.56 L volume (effective volume 1 L) equipped with four iron and aluminum plate electrodes to do experiments (bipolar mode). The tank was filled with synthetic wastewater containing phenol in concentration of 5, 20, 40, and 70 mg/l and to follow the progress of the treatment, each sample was taken at 20 min intervals for up to 80 min. The percent of phenol removal was measured at pH 3, 5, 7, and 9; electrical potential range of 20, 40, and 60 volts; and electrical conductivity of 1000, 1500, 2000, and 3000 µs/cm. Results: It was found that the most effective removal capacities of phenol (95 and 98 %) could be achieved when the pH was kept 7 and 5 for iron and aluminum electrodes, reaction time  80 min, electrical conductivity 3000 µs/cm, initial concentration of phenol 5 mg/l, and electrical potential in the range of 20-60 V. Conclusion: The method was found to be highly efficient and relatively fast compared with existing conventional techniques and also it can be concluded that the electrochemical process has the potential to be utilized for the cost-effective removal of phenol from water and wastewater. /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-theme-font:minor-fareast; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}