مقایسه کارایی فرآیند الکتروکواگولاسیون و الکتروفنتون در تصفیه فاضلاب شور حاوی فنل: طراحی آزمایشات بر پایه مدل آماری تاگوچی

توسعه صنعت و شهرنشینی علاوه بر افزایش مصرف آب، باعث آلودگی آب ها در اثر تخلیه پساب صنایع با محتوای شوری بالا و ترکیبات آروماتیک از قبیل فنل شده است. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی فرآیند الکتروکواگولاسیون و الکتروفنتون در تصفیه فاضلاب شور حاوی فنل با بهره گیری از مدل آماری تاگوچی انجام شد.
در این مطالعه تجربی - آزمایشگاهی از یک ظرف واکنش به حجم یک لیتر حاوی نمونه های سنتتیک فنل استفاده شد. فرآیند الکتروکواگولاسیون با 5 عامل در 4 سطح شامل زمان واکنش ( 80-20 دقیقه )، غلظت شوری ( 4-1 درصد)، pH (9،7،5،3)، غلظت اولیه فنل (1500،1000،500،250 میلی گرم بر لیتر ) و دانسیته جریان ( 16-4 میلی آمپر بر سانتی متر مربع) به کمک طرح ماتریکس ترکیبی L_16 و فرآیند الکتروفنتون نیز با 6 عامل در 5 سطح شامل زمان واکنش (40-20 دقیقه)، غلظت شوری ( 4-0 درصد )، pH (8 ،6 ،4 ،3 ،2)، غلظت اولیه فنل (2000 ، 1500، 1000، 500، 250 میلی گرم بر لیتر)، دانسیته جریان ( 16-0 میلی آمپر بر سانتی متر مربع)، غلظت پراکسید هیدروژن ( 300 ،225 ،150 ،75 ،50 میلی گرم بر لیتر ) به کمک طرح ماتریکس ترکیبی L-25 روش تاگوچی مورد بررسی قرار گرفت. غلظت فنل طبق روش استاندارد متد با استفاده از اسپکتروفتومتر در طول موج 500 نانومتر اندازه گیری شد.
در مطالعه حاضر شرایط بهینه حذف در فرآیند الکتروکواگولاسیون شامل غلظت فنل 250 میلی گرم بر لیتر، pH برابر 5، دانسیته جریان 8 میلی آمپر بر سانتی متر مربع، شوری 3 درصد و زمان 60 دقیقه دارای راندمان 58 درصد بود. بیشترین میزان تاثیر مربوط به غلظت اولیه 63/2 درصد و کمترین تاثیر مربوط به شوری 4/2 درصد بود. این شرایط در فرآیند الکتروفنتون برابر با غلظت فنل 250 میلی گرم بر لیتر، pH برابر 3 و دانسیته جریان 8 میلی آمپر بر سانتی متر مربع، شوری 2 درصد، غلظت پراکسید هیدروژن 150 میلی گرم بر لیتر و زمان 20 دقیقه دارای راندمان 97 درصد بود. بیشترین تاثیر مربوط به دانسیته جریان 29/12 درصد و کمترین مقدار مربوط به زمان واکنش 3/08 درصد بود.
فرآیند الکتروفنتون فرآیند موثرتری در حذف فنل می باشد که می تواند به عنوان یک فرآیند مناسب در تصفیه فاضلاب به کار گرفته شود.