ارتقای عملکردی سامانه ترکیبی فنتون و الکتروشیمیایی (فرد- فنتون) برای تثبیت بهینه لجن مازاد بیولوژیکی و مصرف بهینه انرژی

در این تحقیق به منظور بهینه سازی و ارتقای عملکردی سامانه فرد- فنتون برای تثبیت لجن مازاد بیولوژیکی (بررسی موردی: لجن تصفیه خانه فاضلاب شهید محلاتی)، عوامل موثر شامل جنس الکترودهای قابل استفاده در سامانه (استیل، گرافیت و آهن)، غلظت بار آلی ورودی، فاصله بین الکترودها، تزریق مرحله ای مواد شیمیایی، غلظت سولفات سدیم و نسبت سطح الکترودها به حجم سامانه بررسی شد. همچنین، با توجه به اهمیت مصرف انرژی الکتریکی در سامانه های الکتروشیمیایی و تلاش برای کمینه کردن آن، تحلیل و تخمین انرژی الکتریکی مصرفی در سامانه مذکور انجام شد. مطابق نتایج بررسی ها، بهترین جنس الکترود گرافیت، فاصله بهینه بین الکترودها 5/1 سانتی متر، تعداد مراحل بهینه معرف فنتون برابر 5 مرحله، غلظت بهینه سولفات سدیم برای ایجاد هدایت الکتریکی برابر 111/0 مول بر لیتر و نسبت بهینه سطح الکترودها به حجم رآکتور برابر 100 سانتی متر مربع بر لیتر است. تحت شرایط بهینه تعیین شده، بازده حذف مواد جامد معلق فرار (VSS) برابر 86 درصد با مصرف انرژی الکتریکی برابر با 6/1 کیلووات ساعت به ازای حذف هر کیلوگرم VSS است که در مقایسه با فرایند هضم هوازی لجن (یکی از فرایندهای متعارف تثبیت لجن) از بازدهی تقریبا دو برابر و مصرف انرژی الکتریکی تقریبا نصف برخوردار است.