مقايسه كارايي فرايند هاي الكتروكواگولاسيون و الكتروفنتون با الكترود آهن در حذف نيترات از محلول هاي آبي

Comparing the Electrocoagulation and Electro-Fenton Processes for Removing Nitrate in Aqueous Solution for Fe Electrodes

سابقه و هدف: آلودگي منابع آبي به نيترات مشكلات عديده زيست محيطي را ايجاد نموده است . از اي ن رو در اي ن مطالعه حذف نيترات از محلول هاي آبي با استفاده از فرايندهاي الكتروكواگولاسيون و الكتروفنتون با استفاده از الكترود آهن مورد بررسي قرار گرفت. مواد و روش ها: در مطالعه حاضر، يك راكتور الكتروكواكولاسيون و الكتروفنتون در مقياس آزمايشگاهي با حجم تقريب ي ي ك 2 ميلي متر به منظور حذف نيترات مورد استفاده قرار گرفت. تاثير پارامترها ي × 20 × ليتر مجهز به 4 الكترود از جنس آهن به ابعاد 200 محيط، غلظت هاي مختلف پراكسيد ييدروژن (در فرايند الكتروفنتون) و pH ، بهره برداري از قبيل غلظت اوليه نيترات، شدت ولتاژ جريان زمان تماس بررسي شد. مختلف محلول، شدت ولتاژ ها ي جريان، غلظت اوليه پراكسيد pH ، يافته ها: نتايج آزمايشات نشان داد كه غلظت اوليه نيترات هيدروژن و زمان تماس در ميزان حذف نيترات تاثيرگذار بوده است. بر پايه نتايج حاصل از اين مطالعه بالغ بر 88 درصد نيترات در شدت ولتاژ 30 ولت در غلظت نيترات ورودي 100 ميلي گرم در ليتر ) در زمان 60 دقيقه در فرايند ،pH = شرايط بهينه بهره برداري ( 8 الكتروكواگولاسيون حذف شد. همچنين كارايي فرايند الكتروفنتون در شرايط بهينه بهره برداري 93 درصد بود. استنتاج: بر اساس نتايج اين مطالعه، فرايندهاي الكتروكواگولاسيون و الكتروفنتون قادر به حذف مقادير بالاي نيترات از محلول هاي آبي هستند. هر چند فرايند الكتروفنتون كارايي بالاتري در حذف نيترات در زمان تماس كمتر را داشته است

Background and purpose: Nitrate contamination in aqueous solution has become an increasingly serious environmental problem. Hence, in this study removal of nitrate in aqueous solution was reviewed using electrocoagulation (EC) and electro-fenton (EF) processes for Fe electrodes. Materials and methods: In the present study, an EC and EF reactor in a lab scale to an approximate volume of 1 liter was proposed for removing of nitrate polluted water which was equipped with four Fe-Fe electrodes with dimensions 200 × 20 × 2 mm. The effects of operating parameters such as initial nitrate concentration, applied voltage (10-30 V), initial pH of the solution (3-12), different initial hydrogen peroxide (for EF process) and reaction times (5-30 minutes) were evaluated. Results: The batch experimental results showed that initial nitrate concentration, initial pH of the solution, different applied voltages, initial H2O2 concentration and reaction times were highly effective on the nitrate removal efficiency in these processes. Based on the results, over 88% of nitrate in optimum condition (pH = 8, applied voltage = 30 V, initial nitrate concentration of 100 mg/l) have been removed in EC process. In addition, the application of EF process can remove 93% of nitrate at pH = 3, applied voltage = 30 V, initial nitrate concentration of 100 mg/l and 5 ml H2O2/l. Conclusion: Both EC and EF technologies can highly remove nitrate in aqueous solution. However, it was found that much better nitrate removal efficiency could be achieved by EF process than by EC process at the same condition.