حذف رنگزا به روش انعقاد الکتریکی/ شناورسازی الکتریکی با الکترودهای آلومینیومی

با توجه به احتمال آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی در نزدیکی صنایع مصرف کننده رنگزا، حذف مواد رنگی از این فاضلاب ها یک اولویت زیست محیطی می باشد. شفافیت آب و انحلال گازها در آن با حضور حتی مقدار کمی از رنگزا کاهش می یابد. در صورت وجود مواد رنگی سمی در آب نفوذ نور به لایه های زیرین و در نتیجه فتوسنتز گیاهان آبی و میزان اکسیژن محلول کم شده، حیوانات آبزی از بین می روند. رنگزاها ترکیبات پایداری هستند که به راحتی تجزیه بیولوژیکی نمی شوند و به خصوص رنگزاهای آزو جزو عوامل سرطان زا به حساب می آیند. اخیرا روش الکتروشیمیایی به دلیل تطبیق پذیری و سازگاری آن با محیط زیست به عنوان یک روش مناسب برای تصفیه فاضلاب صنایع حاوی رنگزا، مورد توجه قرار گرفته است. در روش انعقاد الکتریکی و شناورسازی الکتریکی با اعمال جریان الکتریکی به الکترودهای کاتد و آند در یک محلول رسانا، با حل شدن آند آلومینیومی مواد منعقدکننده در محل تولید شده و موجب ایجاد لخته هایی می گرددکه همراه با حباب های گاز هیدروژن تولیدی در کاتد شناور می شوند. هدف از این تحقیق بررسی کارایی سیستم همزمان انعقاد الکتریکی و شناورسازی الکتریکی در حذف رنگزا اسید قرمز 14 از فاضلاب مصنوعی بود. به این منظور، بر اساس راندمان حذف رنگزا، میزان مصرف انرژی و آلومینیوم و tss لجن جدا شده مقدار بهینه پارامترهای موثر بر فرایند شامل سطح الکترودها، فاصله بین الکترودها، هدایت الکتریکی محلول، دانسیته جریان الکتریکی، غلظت اولیه رنگزا، ph و دما در جریان ناپیوسته به دست آمده و تاثیر پارامترهای دیگر شامل نوع جریان هیدرولیکی و نوع الکترولیت و الکترودها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین مدل سازی فرایند با نرم افزار طراحی آزمایش design expert 7 انجام شد. در شرایط بهینه با سطح و فاصله بین الکترود cm2 24/86 و cm 1، هدایت الکتریکی µs/cm 1600، دانسیته جریان الکتریکی ma/cm2 60، غلظت اولیه mg/l 185 رنگزا، 7=ph و 0c 25=دما راندمان حذف 93 درصد رنگزا با سینتیک مرتبه اول و 81 درصد cod در مدت زمان 180 دقیقه با مصرف انرژی مخصوص kwh/kg dye removed 106 و kwh/kg cod removed 79، مصرف آند kg al/kg dye removed 2/18 و kg al/kg cod removed 1/62 و tss لجن mg/l 15050 به دست آمد. شرایط بهینه به دست آمده مطابق با مدل پیش بینی شده توسط نرم افزار با درجه مطلوبیت 0/8 بود. نتایج نشان داد که سیستم عملکرد مناسبی با جریان پیوسته داشته و استفاده از نمک nacl به عنوان الکترولیت و الکترودهای آلومینیومی عملکرد بهتری را تامین می کنند. همچنین فاضلاب واقعی رنگرزی پارچه در شرایط بهینه به دست آمده تصفیه شد که راندمان حذف 90 درصد cod در مدت زمان 300 دقیقه با مصرف انرژی مخصوص kwh/kg cod removed 70، مصرف آند kg al/kg cod removed 1/3 و tss لجن mg/l 16100 حاصل شد. از مزایای این روش می توان به مصرف کم مواد و انرژی درکنار لجن تولیدی کم که منجر به کاهش هزینه های تصفیه و دفع لجن و مشکلات مربوط به آن می گردد، اشاره کرد. در نتیجه استفاده از این روش به عنوان گزینه ای مناسب جایگزین روش های معمول تصفیه مطرح است.