Skip to main content
SUPERVISOR
Hasti Hashemi nejad,Amir Taebi Harandi
هستی هاشمی نژاد (استاد راهنما) امیر تائبی هرندی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahboubeh Sayedbarzani
محبوبه سیدبرزانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Evaluation of Electro-Coagulation and Complementary Flocculation Processes for Surfactant Removal from Aqueous Solution
Discharge of wastewater contained detergent into water body causes entering phosphate compound into water and Eutrophication. Today, replacement of common detergent is not economically. One of the water and wastewater treatment methods is chemical coagulation. This method produce huge amount of sludge and has high sludge disposal expenses as a result of using chemical materials. Electro coagulation is a suitable method for replacement of common chemical coagulation. In this technology, coagulants release in solution by solving electrode instead of utilizing metallic salt or polymer. In this study ability of electro coagulation and complementary flocculation by using iron as electrode in treatment of wastewater contained detergent was evaluated.COD removal was evaluating factor of removal efficiency. In order to optimize the removal efficiency, four factors including pH, initial detergent concentration, electrolysis time and electrical current were investigated and experiments were carried out in batch reactors. Full factorial method was used for studding any of these factors and optimum condition was determined. Results showed that in optimum conditions electro coagulation and complementary flocculation with iron is capable of reducing COD concentration from 217 mg/L to 81.3 mg/L. furthermore ANOVA analyze showed that all of the experimental factors were statistically significant. ANOVA results revealed that the contribution of error term in the total results for all of the samples is less than 16%. Interaction analysis were carried out to investigate the relative importance of different interactions between involved factors in this sample and it was concluded that the most important interaction in this sample happens between pH and initial detergent concentration. Considering the behavior of the coagulants results it was concluded that charge neutralization and bridging are the most important mechanisms in detergent COD removal using waste iron electrode. Also the experiments showed that final pH samples after of electro coagulation and complementary flocculation increased and in optimum condition, it was equal 8.04. Moreover examination revealed that electro coagulation and complementary flocculation in compare of chemical coagulation with ferric chloride and ferric soleplate was used less coagulation and produced less sludge volume and reached higher COD removal. Overall, this study showed that electro coagulation and complementary flocculation is capable of decreasing detergent COD and can be used as a cheap, easy application and low producing sludge alternative in wastewater treatment. Key Words: Detergent , electro coagulation, complementary flocculation, Iron electrode, Full factorial
در اثر تخلیه فاضلاب های مواد شوینده حاوی به آب ها، ترکیبات فسفات دار مواد شوینده به چرخه آب وارد شده و باعث مغذی شدن آب ها و مشکلات ناشی از آن می شود. در حال حاضر تولید شوینده هایی جایگزین با انواع شوینده ها موجود مقرون به صرفه نمی باشد. در صنایع آب و فاضلاب، یک از روش ها حذف آلاینده ها روش انعقاد شیمیایی است که از محدودیت‌هایی این روش می توان به هزینة بهره‌برداری بالا به دلیل مصرف مواد شیمیایی، حجم لجن تولیدی و هزینه دفع لجن اشاره نمود. بنابراین محققین به دنبال روش های جایگزین هستند. فرآیند انعقاد الکتریکی گزینة مناسب‌تری نسبت به روش‌های معمول انعقاد شیمیایی است. در این تکنولوژی بجای استفاده از نمک‌های فلزی، پلیمرها و پلی‌الکترولیت‌ها (که در روش انعقاد شیمیایی بعنوان منعقدکننده استفاده می شوند)، از انحلال زائدات فلزاتی مانند آهن با عبور جریان الکتریکی از آن، برای تولید و افزودن مواد منعقدکننده به فاضلاب استفاده می‌شود. هدف اصلی این تحقق مطالعه عملکرد فرآیند انعقاد الکتریکی و لخته سازی تکمیلی با استفاده از زائدات آهن بعنوان الکترود، در حذف COD فاضلاب حاوی مواد شوینده بود. برای بهینه سازی فرآیند انعقاد الکتریکی، چهار عامل غلظت اولیه مواد شوینده، pH، زمان برقراری جریان الکتریکی و چگالی جریان الکتریکی در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفتند. جهت بررسی سهم هر یک از عوامل مذکور از روش طرح آزمایش فاکتوریل کامل استفاده شد و از این روش شرایط بهینه برا ی حذف COD مواد شوینده تعیین شد. نتایج کلی نشان داد که در شرایط بهینه، فرآیند انعقاد الکتریکی و لخته سازی تکمیلی قادر است تا COD نمونه با غلظت اولیه مواد شوینده mg/L500 را، از mg/L 217 به mg/L 30/ 81 کاهش دهد. هم چنین نتایج آنالیز واریانس نشان داد که تمام پارامترهای مورد مطالعه اثر معنی داری در حذف COD مواد شوینده دارا می باشند. با توجه به آنالیز واریانس نمونه ها مشاهده شد که درصد مشارکت خطا در تمامی آزمایش ها 16 درصد بوده است. بررسی اثر متقابل پارامترها نشان داد که در این تحقیق اثر متقابل غلظت اولیه مواد شوینده در pH اولیه در حذف COD مواد شوینده بیشترین اهمیت را دارا است. مطالعات نشان داد که از بین چهار مکانیسم موجود در فرآیند انعقاد الکتریکی احتمالاً دو مکانیسم جذب سطحی و خنثی سازی الکتریکی بار و پل زدن بین ذرات آلاینده، در حذف COD مواد شوینده توسط فرآیند انعقاد الکتریکی توسط الکترود آهن، نقش اساسی را ایفا نموده اند. هم چنین آزمایش ها نشان داد که pH نمونه ها پس از فرآیند انعقاد الکتریکی و لخته سازی تکمیلی افزایش می یابد. و در حالت بهینه میانگین pH نهایی برابر 04/8 می باشد که در محدوده pH خنثی قرار دارد. علاوه بر آن آزمایش ها نشان داد که در فرآیند انعقاد الکتریکی و لخته سازی تکمیلی در مقایسه با فرآیند انعقاد شیمیایی با منعقد کننده سولفات فریک و کلرید فریک، با مصرف منعقدکننده کمتر و تولید لجن کمتر با استفاده از زائدات آهن، درصد حذف COD بیشتر بود. به عنوان نتیجه گیری کلی این تحقیق می توان چنین اظهار داشت که فرآیند انعقاد الکتریکی و لخته سازی تکمیلی قادر به حذف و یا کاهش COD مواد شوینده می باشند و می تواند بعنوان گزینه ای ارزان با سهولت راه اندازی و تولید حجم لجن کم در تصفیه مقدماتی فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد. کلمات کلیدی: 1- مواد شوینده 2-انعقاد الکتریکی و لخته سازی تکمیلی 3-الکترود آهن 4-فاکتوریل کامل

ارتقاء امنیت وب با وف بومی