حذف ترکیبات رنگزا از فاضلاب صنایع نساجی با استفاده از سیستم فتوالکتروکاتالیستی شامل الکترود فولاد زنگ‌نزن و گرافیت

در این پژوهش فرایند فتوالکتروکاتالیستی در دمای محیط، تحت نور خورشید، با کاتدی از جنس گرافیت و آندی از جنس فولاد زنگ نزن با پوشش نانوکامپوزیت zno/tio2، برای حذف رنگ فاضلاب سنتزی انجام شد و خصوصیات سطح پوشش‌دهی شده از طریق آزمایش sem مشخص شد. نتایج نشان داد که شرایط بهینه پارامترهای موثر بر فرایند، شامل یک میلی‌آمپر بر سانتی‌متر مربع جریان، ph برابر 5/6، عدم هوادهی، 100 میلی‌گرم در لیتر غلظت اولیه رنگزا، 30 سانتی‌متر مربع سطح الکترود، 01/0 مولار غلظت الکترولیت و زمان آزمایش 360 دقیقه است. در این شرایط، کارایی سیستم در حذف رنگزا و cod به‌ترتیب 99 و 97 درصد حاصل شد و میزان انرژی مصرفی به ازای هر ppm رنگزای حذف شده معادل kwhpm 15/0 به‌دست آمد. طبق نتایج به‌دست آمده، روش فتوالکتروکاتالیستی به‌دلیل تولید رادیکال‌های هیدروکسیل، سوپراکسید و غیره، روشی قدرتمند در حذف ترکیبات آلی به‌ ویژه فاضلاب حاوی رنگزا و آلاینده‌های مقاوم به شمار می‌آید و همچنین می‌تواند به‌منظور کاهش هزینه‌های اجرایی به‌عنوان پیش‌تصفیه مورد استفاده قرار گیرد.

Investigation of Dye Removal Efficiency of the Photoelectrocatalytic System Using Graphite and Stainless Steel as Electrodes

The removal of Acid Orange 7 by the photoelectrocatalytic process was investigated at ambient temperature under solar irradiation using graphite as the cathode and stainless steel coated with the ZnO/TiO2 nanocomposite as the anode. The microstructure of the ZnO/TiO2 coated electrode was characterized by the SEM test. The results revealed dye and COD removal efficiencies of 99% and 97%, respectively, over a period of 360 minutes. The best performance was achieved in 360 minutes with no aeration at a current of 1 mA/cm2, an initial dye concentration of 100 mg/L, an electrode surface area of 30 cm2, and an electrolyte concentration of 0.01 M energy consumption under these optimum conditions was 0.15 KWhpm. It may be concluded that the photoelectrocatalytic process is well capable of removing organic compounds, especially textile effluents containing dyes and nondegradable contaminants, due to its ability to produce hydroxyl radicals, superoxide, etc. Thus, the technique may be recommended for use as a pretreatment process to reduce operational costs.