بهینه سازی حذف ترکیبات فنلی از فاضلاب در فرایند اکسیداسیون الکتروشیمیایی با آندهای کاتالیستی و جداساز سلولزی

Abstract

<strong>زمینه‌ و‌ هدف:</strong> ترکیبات فنلی از جمله آلاینده‌های مقاوم به تجزیه بیولوژیک هستند و حذف موثر آن ها از محیط آب و فاضلاب از نظر بهداشتی و زیست محیطی دارای اهمیت است. مطالعه حاضر با هدف بررسی کارایی فرآیند اکسیداسیون الکتروشیمیایی در حذف ترکیبات فنلی با استفاده از یک رآکتور دوقسمتی جریان مداوم انجام شد. <br /><strong>روش‌کار:</strong> رآکتوری حاوی آندهای کاتالیستی SnO₂-Sb، کاتدهای آهن و یک جداساز سلولزی برای تفکیک محفظه آند از محفظه کاتد استفاده شد. تأثیر متغیرهای غلظت اولیه فنل (88/40-12/14 میلی‌گرم بر لیتر)، زمان ماند (77/82-23/32 دقیقه) و شدت جریان برق (42/0-18/0 آمپر) بر کارایی حذف و غلظت باقی‌مانده TPh و انرژی مصرفی با استفاده از متدولوژی سطح پاسخ تعیین شد. <br /><strong>یافته‌ها:</strong>کارایی حذف TPh بیش از همه به فاکتور زمان ماند و پس از آن به ترتیب به شدت جریان برق و غلظت اولیه آلاینده وابسته بود. غلظت اولیه آلاینده، مهم‌ترین عامل مؤثر بر غلظت باقی‌مانده TPh در پساب تعیین شد. انرژی مورد نیاز (kWh m^‒3) عمدتاً توسط فاکتور زمان ماند و سپس شدت جریان برق کنترل شد و مستقل از غلظت اولیه آلاینده بود. تحت شرایط بهینه، کارایی حذف TPh 21/93% به‌دست آمد که با مصرف انرژی 40/34 کیلووات ساعت بر متر مکعب حاصل شد. در این شرایط، باقی‌مانده ترکیبات فنلی در پساب خروجی از رآکتور در سطح 1 میلی‌گرم بر لیتر قرار داشت که با استاندارد تعیین شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست ایران برای تخلیه به آب‌های سطحی همخوانی داشت. <br /><strong>نتیجه‌گیری:</strong>فرآیند الکترواکسیداسیون با جداساز سلولزی کارایی بسیار بالایی برای حذف ترکیبات فنلی دارد و قادر است حدود مجاز تخلیه پساب به محیط را برآورده کند. <br /><strong>نوع مقاله:</strong> مقاله پژوهشی