مدل‌سازی فرآیند الکترواکسیداسیون در تصفیه فاضلاب شور

هدف: تصفیه زیستی فاضلاب های حاوی جامدات محلول بالا، به دلیل غلظت بالای نمک، امکان پذیر نیست. یکی از روش های تصفیه این گونه فاضلاب ها الکترواکسیداسیون می باشد. هدف از این مطالعه به کارگیری روش سطح پاسخ در بهینه سازی تصفیه فاضلاب های شور با استفاده از فرآیند الکترواکسیداسیون بود.روش ها: این مطالعه تجربی در مقیاس پایلوت انجام گردید. نمونه ها به صورت سینتتیک و در سطح مورد نیاز فاضلاب های شور تهیه گردید. متغیرهای مستقل شامل زمان واکنش، ph، غلظت الکترولیت nacl و ولتاژ بودند. عملکرد فرآیند براساس پاسخ های درصد حذف cod و toc ارزیابی شد. تعیین تعداد آزمایشات، آنالیز آماری و مدل سازی داده های آزمایشگاهی و بهینه سازی حذف cod و toc با به کارگیری طرح مرکب مرکزی و روش پاسخ سطح انجام شد.نتایج: نتایج نشان داد که درصد حذف cod و toc در شرایط بهینه ph=8، زمان واکنش 34 دقیقه، مقدار نمک 23.5 گرم در لیتر و ولتاژ 7 ولت به ترتیب برابر با 88.48 درصد و 69 درصد بود. میزان مطلوبیت در این شرایط برابر با 1 بود.نتیجه گیری: الکترواکسیداسیون فرآیندی موثر در کاهش cod و toc از فاضلاب های شور است. اما امکان تولید پسابی با کیفیت مطابق با استانداردهای دفع فاضلاب به محیط زیست نیست. بدین ترتیب، این فرآیند به عنوان تصفیه اولیه این گونه فاضلاب ها پیشنهاد می گردد. طرح مرکب مرکزی و روش پاسخ سطح برای بهینه سازی متغیرهای موثر در فرآیند حذف cod و toc به روش الکترواکسیداسیون مناسب است.

Modeling of electrooxidation process in saline wastewater treatment

ABSTRACTIntroduction: Biological treatment of wastewater containing high dissolved solids, because of the high concentration of salt, is not possible. A method for treating this type of wastewater, is electrooxidation process. The aim of this study was application of response surface methodology to optimize the saline wastewater treatment using electrooxidation process.Methods: This experimental study was conducted in a pilot scale. The samples were prepared synthetically at the required level of saline wastewater.The independent variables were reaction time, pH, electrolyte concentration, and cell voltage. The process performance was evaluated based on COD and TOC removal efficiencies. The determination of the number of experiments, statistical analysis and modeling of laboratory data, and optimization of COD and TOC removal were performed using the central composite design and surface response method.Results: The results showed that the removal efficiencies of COD and TOC at the optimum conditions of pH=8, reaction time= 34 min, salt concentration= 23.5 gr/l, and voltage= 7 V were 88.48% and 69% respectively. In these conditions, the desirability of the model was 1.Conclusion: Electrooxidation was an effective process for COD and TOC removal, but not enough to produce quality effluents according to the environmental standards. Therefore, this process is proposed for pretreatment of saline waste water. In addition, central composite design and response surface methodology was appropriate to optimize the variables affecting COD and TOC removal process using electrooxidation.Key Words: Wastewater Treatment, Saline Wastewater, ElectroOxidation, Response Surface Methodology, Modeling.