مطالعه عملكرد فرايند انعقاد الكتريكي با الكترودهاي آهن و آلومينيم و تاثير نوع اتصال الكترودها در حذف فورفورال از فاضلاب

Study of Electrocoagulation Process Performance by Iron and Aluminum Electrodes and Effectof Electrodes Connection Types in Removal of Furfural from Wastewater

زمينه و هدف: عمليات انعقاد الكتريكي يكي از فرآينده اي كم هزينه و دوست دار محيط است كه در سالهاي اخير به نحو چشمگيري براي حذف آلاينده ها از آب و فاضلاب مورد استفاده قرار گرفته است. عملكرد فرايند انعقاد الكتريكي در حذف فورفورال از فاضلاب در اين مطالعه مورد بررسي قرار گرفته است. روش كار: در اين مطالعه تجربي از يك راكتور با جريان منقطع به حجم 500 ميلي ليتر مجهز به 4 الكترود از جنس آهن و آلومينيوم به ابعاد 1×50×150ميلي متر با 3 آرايش به صورت الكترودهاي Fe-Fe و Al-Fe و Al-Alبه روش دوقطبي و تك قطبي و منبع مولد جريان DC استفاده شد. تاثير پارامترهاي مختلف بهره برداري از جمله نحوه اتصال الكترود، جنس الكترود، ولتاژ جريان 5 تا 25 ولت، pH محيط 3 تا 9، زمان تماس 2 تا 30 دقيقه و غلظت فورفورال 100 تا 1000 ميلي گرم بر ليتر مورد بررسي قرار گرفت. غلظت فورفورال با استفاده از اسپكتروفتومتر در طول موج 278 نانومتر قرائت گرديد. يافته ها: نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد حداكثر حذف فورفورال 92 درصد در اتصال تك قطبي سري با الكترودهاي آهن (آند) و آلومينيوم (كاتد)، تحت شرايط pH خنثي و ولتاژ بهينه 20 ولت طي زمان 20 دقيقه بود. نتيجه گيري: اين مطالعه نشان داد نحوه اتصال الكترودها در فرايند انعقاد الكتريكي، بسيار مهم ميباشد. اطلاعات حاصل از اين تحقيق بيان ميكند كه فرايند انعقاد الكتريكي روشي موثر و مقرون به صرفه در حذف فورفورال است و ميتواند به عنوان يك فرايند اميدبخش در تصفيه فاضلاب بكار برده شود.

Background & Objectives: In recent years, Electrocoagulation process (ECP) method has attracted great attention as an ecofriendly and cost-effective process to treat broad range of inorganic and organic contaminants from water and wastewater. The efficacy of an ECP was evaluated for the treatment of furfural from wastewater. Methods: In experimental study, the batch mode of operation of ECP an approximate volume of 500 ml which is equipped with four Fe-Fe, Al-Al and Al-Fe electrodes (150*50*1mm) that were connected in three modes namely, mono polar parallel (MP-P), monopolar-serial (MP-S), and bipolar-serial (BP-S). The effect of operating parameters such as electrodes connection, type of electrodes, wastewater pH (3-9), applied voltage (5 - 25 v), concentration of furfural (100 - 1000 mg/l) and reaction times (2- 30 minutes) were evaluated.Concentration of furfural was determined using spectrophotometer at wavelength of 278 nm. Results: Experimental data showed that the maximum furfural removal (92%) was achieved using Fe-Al as the anode–cathode electrode arrangement in mono-pollar serial connection and neutral pH level. The increase in voltage from 5 to 25v at optimum electrode and pH conditions increased furfural removal from 65% to 92% during the ECP. Conclusions: This study indicated that the types of electrode used and electrodes connecttion modeare very important in ECP. Finally, experimental data suggested that the ECP could be efficient in eliminating furfural from wastewater and thus may be a promising technique for treating contaminated stream.