حذف باکتری اشرشیاکلی از آب‌های آلوده با استفاده از سیستم الکتروشیمیایی دو قطبی

زمینه و هدف: حضور میکروارگانیسم های مختلف بویژه پاتوژن های انسانی در آب آشامیدنی مشکلات بهداشتی فراوانی را برای انسان ایجاد می نماید. به همین علت گندزدایی آب همواره یکی از اصلی ترین مراحل تصفیه آب آشامیدنی می باشد. باکتری اشرشیاکلی به عنوان شاخصی مناسب در تعیین کیفیت میکروبی آب و انجام گندزدایی مناسب شناخته شده است. فرآیندهای الکتروشیمیایی از جمله روش های توانمند در حذف آلاینده ها می باشند که توجه زیادی بویژه در حذف آلاینده های میکروبی به خود جلب کرده اند که این امر به دلیل اثرات زیست­محیطی اندک، سهولت استفاده و هزینه نسبی پایین آن می­باشد. هدف از انجام این پژوهش بررسی عملکرد سلول الکتروشیمیایی با پیکربندی دو قطبی در حذف باکتری اشرشیاکلی از آب و نیز بررسی اثر پارامترهای مختلف بر کارآیی آن می­باشد.مواد و روش کار: پس از ساخت راکتور کشت خالص باکتری اشرشیاکلی، کارایی فرآیند در حذف باکتری اشرشیاکلی تحت تاثیر پارامترهای دانسیته جریان، حمایت­کننده الکترولیتی و جمعیت اولیه باکتری مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: بهترین کارآیی سیستم در دانسیته جریان  ma/cm26، غلظت 25/0 گرم بر لیتر nacl و  na2so4به عنوان حمایت کننده الکترولیتی و جمعیت باکتریایی cfu/ml 100 حاصل گردید.نتیجه‌گیری: با افزایش دانسیته جریان تا میزان  ma/cm26، راندمان حذف باکتری به مقدار چشمگیری افزایش می یافت. در مرحله بررسی اثر نوع و غلظت حمایت کننده الکترولیتی، با افزایش غلظت nacl تا حدی مشخص، کارآیی حذف اشرشیاکلی افزایش قابل توجهی نشان داد، اما چنین پدیده‌ای در مورد na2so4 مشاهده نگردید. با افزایش جمعیت اولیه باکتری اشرشیاکلی، به مدت زمان بیشتری برای رسیدن به حذف کامل این باکتری نیاز است.

Removal of Escherichia coli from Contaminated Water Using Bipolar Electrochemical Systems

Background objectives: Presence of various microorganism, particularly human pathogens, in drinking water causes many health problems. Therefore, the water disinfection has been one of the main drinking water treatment processes. E. coli bacteria is known as an appropriate microbial water quality indicator. Electrochemical processes are very powerful for the removal of pollutants, particularly microbial contaminants, due to low environmental effects, ease of use and relative costs down for it. The aim of this study was to investigate the performance of electrochemical process in E. coli bacteria removal from water as well as the effect of various parameters on the performance of it.Material Methods: The electrochemical reactor was constructed and E. coli bacteria removal performance of under the influence of current density, initial bacteria population and supporting electrolyte type and concentration have evaluated.Results:  The best performance of the electrochemical system was obtained in the current density of 6 mA/cm2, concentrations of 0.25 g/l for each NaCl and Na2SO4 as supporting electrolyte and CFU/100 ml initial bacterial population.Conclusion: With the increasing current density up to 6 mA/cm2, efficiency of bacteria removal  was significantly increased. In investigation on effect of supporting electrolyte type and concentration were shown that by increasing the concentration of NaCl, the performance showed a significant increase E. coli removal. This performance has not been obtained in the case of Na2SO4 as supporting electrolyte.  With increasing of the initial bacteria number, higher time were needs to the complete elimination E.coli, when the initial bacterial number were increased. Key words: Electrochemical techniques, Escherichia coli, Polluted water