حذف سولفات از فاضلاب سنتتيك با استفاده از فرآيند الكتروكواگولاسيون: ارزيابي اثر پارامترهاي موثر و هزينه ها

Sulfate removal from wastewater using electrocoagulation process: evaluation of effective parameters and costs

زمينه و اهداف: سولفات به عنوان يك آلاينده شيميايي مطرح در آب، در غلظت‌هاي زياد مي تواند اثرات بهداشتي نامطلوبي نظير اسهال، بو و مزه را ايجاد نمايد. در فاضلاب‌هاي صنعتي، سولفات مي تواند اثر مداخله گري نامطلوبي را در فرآيندهاي تصفيه‌اي نظير سيستم‌هاي بي هوازي داشته باشد. همچنين سولفات عامل اصلي خوردگي لوله‌ها و تاسيسات آب و فاضلاب است. در اين تحقيق، فرآيند الكتروكواگولاسيون به عنوان يك فرآيند دوست دار محيط زيست و با كارايي بالا جهت حذف سولفات از محيط‌هاي آبي استفاده شده است. مواد و روش كار: در اين مطالعه تجربي، از فرآيند الكتروكواگولاسيون جهت حذف سولفات از فاضلاب سنتتيك استفاده گرديد. تاثير متغيرهاي مختلفي مانند زمان تماس، اثر pH محلول، غلظت اوليه سولفات، دانسيته جريان و ارزيابي اقتصادي با توجه به هزينه انرژي در ايران و كشورهاي اتحاديه اروپا مورد ارزيابي قرار گرفت. از روش توربيديمتري و نمونه برداري تركيبي جهت تعيين ميزان سولفات استفاده گرديد. يافته‌ها: نتايج اين مطالعه نشان داد كه با افزايش زمان تماس، pH اوليه محيط ، دانسيته جريان اعمالي و راندمان سيستم افزايش مي‌يابد. اما در مقادير زياد غلظت يون‌هاي سولفات در فاز آبي، كاهش راندمان فرآيند الكتروكواگولاسيون مشاهده مي گرديد. نتيجه گيري: نتايج نشان داد كه فرآيند الكتروكواگولاسيون مي‌تواند با كارايي بالا جهت حذف سولفات از محيط‌هاي آبي مورد استفاده قرار گيرد.

Background and objectives: Presence of high concentration of sulfate in water as a chemical pollutant can cause various health problems such as diarrhea, taste, and odor. The sulfate could have adverse effect on industrial wastewater treatment such as anaerobic processes. Furthermore, sulfate is the main cause of pipes corrosion in water and wastewater systems. In this study, electro-coagulation process is considered as an environmentally friendly and high-performance process for the removal of sulfate from aqueous solutions. Materials and methods: In this experimental study, the electrocoagulation process was applied for sulfate removal from synthetic wastewater. The effect of various variables including contact time, the solution pH, initial concentration of sulfate, current density, and economic evaluation based on energy expenditure in Iran and the European countries have been evaluated. Turbidimetry method and combined sampling were utilized for determination of sulfate residual. Results: Results of this study showed that the efficiency of the system could be promoted by increasing the contact time, initial pH of the solution, and the applied current density. However, the efficiency of electro-coagulation process has decreased, when higher level of sulfate ions was presented in the aqueous phase. Conclusion: The results of this study indicate that electro-coagulation process could be applied for the removal of sulfate from aqueous solution with a high efficiency.