بهینه سازی فرایند اکسیداسیون پیشرفته سونوالکتروشیمیایی با الکترود گرافن-گرافن در ارتقا کیفیت پساب خروجی تصفیه خانه شهر پرند

زمینه و هدف: حضور آلاینده های نوظهور در فاضلاب، فرایندهای تصفیه بیولوژیکی را با مشکل مواجهه کرده است. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، فرایندهایی امیدوارکننده ای در ارتقای کیفیت پساب هستند. هدف از این مطالعه بهینه سازی فرایند سونوالکتروشیمیایی در ارتقا کیفیت پساب خروجی تصفیه خانه شهر پرند بود.مواد و روش ها: پایلوت مطالعه شامل یک راکتور سونوالکتروشیمیایی به حجم 500 میلی لیتر مجهز به  مولد جریان برق مستقیم، التراسونیک و الکترودهای گرافن بود. متغیرهای ph (4-8)، جریان الکتریکی مستقیم (50-100 میلی آمپر)، زمان واکنش (60-120 دقیقه) و فرکانس (30-50 کیلوهرتز) توسط طراحی ترکیبی مرکزی بهینه سازی شدند. همچنین سینتیک فرایند، بهره وری انرژی، تغییرات خصوصیات فیزیکوشیمیایی پساب و اثر هم افزایی مکانیزم ها مورد سنجش قرار گرفتند. اندازه گیری پارامترهای تصفیه ای بر اساس روش های ارائه شده در مرجع آزمایشات آب و فاضلاب انجام شد.یافته ها: بر اساس شاخص های p-value و f-value، مدل انتخابی معنادار بود. شرایط بهینه فرایند عبارت است از ph برابر 6.5، شدت جریان الکتریکی برابر 82.8 میلی آمپر، زمان واکنش برابر 113 دقیقه و فرکانس 35 کیلوهرتز. پارامترهای cod، toc، bod5، نیتروژن و فسفر به ترتیب 81، 69، 93.2، 96 و 94.7 درصد حذف شدند. سینتیک فرایند از سینتیک درجه اول تبعیت می کند و ضریب اثر هم افزایی برابر 1.62 است. میزان بهره وری انرژی 98.07 میلی گرم بر لیتر به ازای هرکیلووات ساعت تعیین شد.نتیجه گیری: فرایند سونوالکتروشیمیایی، قابلیت بکار گیری به ‌عنوان یک فرایند تصفیه پیشرفته را دارد. پیشنهاد می‌شود کارایی فرایند در نمونه پساب واقعی خام نیز، مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد.

optimization of advanced sonoelectrochemical oxidation process with graphene-graphene electrode in improving the quality of parand city wastewater treatment plant

background: the presence of emerging-resistant contaminants in wastewater poses challenges to the efficacy of the biological treatment process. advanced oxidation processes show great potential for enhancing the quality of wastewater. the aim of this study was to enhance the efficacy of the effluent from the parand city treatment plant through the optimization of the sonoelectrochemical process.methods: pilot used 500 cc sonoelectrochemical reactor with direct current generator, ultrasonic, and graphene electrodes. to determine ph (4–8), direct electric current (50–100 ma), reaction time (60–120 min), and frequency (30–50 khz), the central composite design was used. we looked at the process pace, energy utilization, waste physical and chemical qualities, and overall impact. the purification parameters were obtained using water and wastewater testing methods.results: the p-value and f-value indicate the selected model was significant. the best process conditions to use are a ph of 6.5, an electric current intensity of 82.8 ma, a reaction time of 113 min, and a frequency of 35 khz. under these conditions, the removal of cod, toc, bod5, nitrogen, and phosphorus was 81%, 69%, 93.2%, 96%, and 94.7%, respectively. the kinetics of the process follow first-order kinetics, and the synergistic effect coefficient was 1.62. the energy efficiency was determined to be 98.07 mg/kwh.conclusion: the utilization of the sonoelectrochemical process can be employed as a sophisticated method for treatment. however, it is imperative to conduct a comprehensive analysis of the process’s efficacy by utilizing raw wastewater samples.