بررسي كارايي فرآيند الكتروكواگولاسيون با الكترود آهن در حذف اسيدهيوميك از محيط هاي آبي در حضور كيتوزان به عنوان كمك منعقد كننده

The Efficiency of Electrocoagulation Process Using Iron Electrode in Removal of Humic Acid from Water in the Presence of Chitosan as a Coagulant Aid

مقدمه: وجود مواد آلي طبيعي در منابع آبي مشكلات فراواني در فرآيند تصفيه آب ايجاد مي كند. پتانسيل بالقوه اين تركيبات به عنوان پيش ساز تشكيل تري هالومتان ها، لزوم حذف اين تركيبات از آب را بيش از پيش افزايش داده است. در مطالعه حاضر كيتوزان به عنوان كمك منعقد كننده كم هزينه و موثر در فرآيند الكتروكواگولاسيون به همراه الكترود آهن براي حذف ماده آلي اسيد هيوميك از محيط هاي آبي مورد ارزيابي قرار گرفت. روش‌ها: در اين مطالعه از يك راكتور ناپيوسته همراه چهار عدد الكترود آهن به ابعادmm 200*20*2 به حجم 1 ليتر مجهز به دستگاه مولد جريان الكتريسيته استفاده شد. تاثير پارامترهاي ولتاژ، غلظت اوليه اسيد هيوميك، غلظت كيتوزان و pH در فرآيند مورد بررسي قرار گرفت. از نرم افزار اكسل براي تجزيه و تحليل نتايج حاصل از اين بررسي ها استفاده شد. نتا‌يج: نتايج مطالعه حاضر بيانگر آن است كه 6pH=، ولتاژ 40 ولت و غلظـت كيتوزان برابر mg/L2 شرايط بهينه فرآيند مي-باشد. همچنين در مقادير بهينه كيتوزان به عنوان كمك منعقد كننده در فرآيند الكتروكواگولاسيون، در طي زمان واكنش 60 دقيقه، راندمان حذف اسيد هيوميك 68 درصد حاصل شد. بحث و نتيجه‌گيري: براساس يافته هاي مطالعه حاضر فرآيند الكتروكواگولاسيون، فرآيندي مناسب در حذف اسيد هيوميك مي-باشد. همچنين كيتوزان به عنوان كمك منعقد كننده اي مناسب در فرآيند الكتروكواگولاسيون به همراه الكترود آهن عمل نموده و سبب افزايش كارايي فرآيند مي گردد.

Background: Natural organic substances in water cause problems during water treatment processes. The potential of these compounds as precursor of trihalomethanes formation has increased the necessity of removing these compounds from water more than ever. In the current study, the effect of chitosan, as a cheap and efficient coagulant, in the electrocoagulation process with iron electrode for removal of humic acid from aqueous solutions was evaluated. Methods: In this study, a batch reactor equipped with 4 iron electrodes in dimensions of 2*20*200 mm, with a volume of 1 L and connected to an electrical source was used. The effects of current density, initial humic acid concentration, chitosan concentration and pH in the electrocoagulation process were investigated. Excel software was used to analyze the obtained results. Results: The results indicated pH = 6, current density=40 V, and chitosan concentration= 2 mg/L as the optimal conditions for the process. Also, in the presence of chitosan as a coagulant aid in the electrocoagulation process, after 60 min, the process efficiency reached 68%. Conclusion: Based on the current findings, electrocoagulation process is a suitable process in removal of humic acid. Also, chitosan is an efficient coagulant aid in the electrocoagulation process with iron electrode and increases the process efficiency.