به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « electrocoagulation » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • عطا الله رستمی، برهان پورطالبی، سید مجید عبدلی*، علی اکبری

    مواد شوینده یکی از پرکاربردترین مواد شیمیایی در زندگی روزمره انسان هاست. ورود آن ها به محیط زیست به ویژه آب ها می تواند باعث بالارفتن COD آب و بروز مشکلات جدی برای موجودات زنده شود. روش های گوناگونی برای کاهش COD وجود دارد. انعقاد الکتریکی به عنوان یک روش الکتروشیمیایی راهکار مناسبی برای کاهش COD است. در این مطالعه به بررسی تاثیر انعقاد الکتریکی برای کاهش COD ناشی از موادشوینده لباس شویی پرداخته شده است. ولتاژ فرایند و تعداد الکترود به همراه زمان انعقاد به عنوان مشخصه های تاثیرگذار بررسی شدند. نتایج نشان داد که حالت 2 الکترود در مدت زمان 40 دقیقه در ولتاژ 15 ولت، منجربه کاهش COD تا 70% می شود. این مقدار بهینه ترین میزان مصرف انرژی ازنظر زمان فرایند و مقدار کاهش شاخصه آلودگی بود

    کلید واژگان: انعقاد الکتریکی, تعداد الکترودها, ولتاژ, کاهش COD}
    A. Rostami, B. Pourtalebi, S. M. Abdoli *, A. Akbari

    Detergents are one of the most widely used chemicals in the daily life of humans. Their entry into the environment, especially water, can increase the COD of water and cause serious problems for living organisms. There are different methods to reduce COD. The electrocoagulation process as an electrochemical method is a suitable solution to reduce COD. In this study, the effect of electrocoagulation to reduce COD caused by laundry detergent has been surveyed. Process voltage, the number of electrodes, along with coagulation time as key parameters were investigated as influential parameters. The results showed that the 2-electrode mode reduced COD by 70% in 40 minutes at a voltage of 15 volts. This value was the most optimal energy consumption in terms of process time and the amount of reducing the pollution index.

    Keywords: Electrocoagulation, Number of electrodes, Voltage, COD Reduction}
  • منا شریعتی، الهام عبدالله زاده شرقی*، بابک بنکدارپور، علیرضا ونکی

    فاضلاب رنگرزی یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی صنعت نساجی است. این فاضلاب حاوی آلاینده های مضری برای سلامت انسان و محیط زیست است. انعقاد الکتریکی (EC) یک فناوری امیدوارکننده برای تصفیه فاضلاب رنگرزی است. این فناوری با عبور جریان الکتریکی از فاضلاب که با تولید یون های فلزی به عنوان منعقدکننده عمل کرده، آلاینده ها را از آب جدا می کنند. در تحقیق پیش رو ابتدا به معرفی سامانه EC و سازوکار عملکرد آن، سپس به مولفه های تاثیرگذار بر عملکرد سامانه در حذف رنگزا و میزان اکسیژن خواهی شیمیایی پرداخته شده است. همچنین مطالعات انجام پذیرفته در زمینه استفاده از این فرآیند در تصفیه فاضلاب رنگرزی پارچه بیان شده است. به علاوه جنبه های اقتصادی فرآیند EC و توصیه برای بهبود آن نیز ارائه شده است. در انتها چالش ها و چشم انداز آینده فرآیند مذکور بررسی شده است. در مجموع، این مقاله مروری به طور موثر پیشرفت ها و دستاوردهای فعلی را در فرآیند EC در تصفیه فاضلاب رنگرزی نشان می دهد که می تواند بینش های جدیدی را در مورد بهبود تصفیه فاضلاب رنگرزی با کاربردهای زیست محیطی امیدوارکننده ارائه دهد.

    کلید واژگان: انعقاد الکتریکی, فاضلاب رنگرزی, تصفیه فاضلاب, الکترود, جریان الکتریکی, غلظت ماده رنگزا}
    Mona Shariati, Elham Abdollahzadeh Sharghi *, Babak Bonakdarpour, Alireza Vanaki

    Dyeing wastewater is one of the most important environmental problems in the textile industry. This wastewater contains harmful pollutants that can damage human health and the environment. Electrocoagulation (EC) is a promising technology for dyeing wastewater treatment. This technology passes an electric current through the wastewater, which generates metal hydroxides that act as coagulants to remove pollutants. This article first introduces the EC system and its operation mechanism, then discusses the components that affect the system's performance in removing dye and chemical oxygen demand. The article also summarizes the studies that have been conducted on the use of this process in the treatment of textile dyeing wastewater. In addition, the economic aspects of the EC process and recommendations for its improvement are provided. Finally, the challenges and prospects of the process are discussed. This article provides an effective overview of the current advances and achievements in the EC process for dyeing wastewater treatment, which provides new insights into improving dyeing wastewater treatment with promising environmental applications.

    Keywords: Electrocoagulation, Dyeing wastewater, Wastewater Treatment, Electrode, Electric current, Dye concentration}
  • علیرضا نظری علوی*، شهناز قاسمی
    روغن های برش در عملیات ماشین کاری برای کاهش اصطکاک، ایجاد خواص روان کاری و خنک کنندگی و جلوگیری از خوردگی استفاده می شوند. روش های بیولوژیکی برای تصفیه پساب حاصل از این روغن ها کارایی پایینی دارند، بنابراین برای تصفیه این نوع پساب ها باید روش های دیگری در نظر گرفته شود. در این پژوهش، استفاده از روش انعقاد الکتریکی برای تصفیه پساب حاوی روغن برش شد. به این منظور از یک راکتور منقطع الکتروشیمیایی مجهز به دو الکترود آلومینیم و منبع برق مستقیم استفاده شد. بازده فرایند با اندازه گیری درصد حذف اکسیژن خواهی شیمیایی و یا زمان لازم برای حذف بررسی شد. تاثیر پارامترهای عملیاتی مختلف مانند غلظت روغن، ولتاژ اعمالی، سرعت هم زدن، pH اولیه، فاصله و سطح الکترودها در بازده فرایند انعقاد الکتریکی بررسی شد. نتایج آزمایش های انجام شده نشان داد که کاهش غلظت امولسیون از 3 به 5/0 درصد حجمی منجر به افزایش کارایی فرایند تصفیه تا 3/97 درصد شد. افزایش ولتاژ از 40 به 60 ولت زمان لازم برای تصفیه پساب با همین کارایی را از 50 به 20 دقیقه کاهش داد. کاهش فاصله بین الکترودها از 6 به 2 سانتی متر و افزایش سطح موثر الکترودها از 60 به 180 سانتی متر مربع زمان لازم برای تصفیه را به 20 دقیقه کاهش داد. همچنین نتایج آزمایش ها نشان داد که زمان لازم برای تصفیه فرایند در سرعت های متوسط هم زدن (150 دور در دقیقه) کمتر است. نتایج به دست آمده بیانگر بالا بودن درصد حذف اکسیژن خواهی شیمیایی فرایند تصفیه در محیط خنثی (9/95 درصد) بود. بنابراین با توجه به سادگی روش، هزینه عملیاتی پایین و قابلیت طراحی در مقیاس صنعتی، روش انعقاد الکتریکی برای تصفیه پساب های حاوی روغن برش استفاده شد.
    کلید واژگان: روغن برش, امولسیون روغن-آب, انعقاد الکتریکی, اکسیژن خواهی شیمیایی}
    Alireza Nazari Alavi *, Shahnaz Ghasemi
    Cutting oils are used in machining operations to reduce friction, provide lubrication and cooling properties, and prevent corrosion. Biological methods for treating wastewater from these oils have low efficiency. Therefore, other methods should be considered to treat this type of wastewater. The purpose of this study was to investigate the use of electrocoagulation for treatment of wastewater containing cutting oil. In this regard, an electrochemical reactor equipped with two aluminum electrodes and a direct power source was used. The efficiency of the electrocoagulation process was evaluated by measuring the removal percentage of chemical oxygen demand in a certain time range. The effect of various operating parameters such as oil concentration, applied voltage, stirring speed, initial pH, distance, and surface of electrodes on the efficiency of the electrocoagulation process was investigated. The results of the experiments showed that reducing the oil concentration from 3% by volume to 0.5% by volume led to an increase in the efficiency of the purification process up to 97.3%. Increasing the voltage from 40V to 60V reduced the time required for wastewater treatment with the same efficiency from 50 min to 20 min. Decreasing the distance between the electrodes from 6 cm to 2 cm and increasing the effective area of the electrodes from 60 cm2 to 180 cm2 reduced the time required for purification to 20 min. Also, the results of the tests showed that the time required for the purification process at medium stirring speeds (150 rpm) is low. The obtained results showed that the removal percentage of chemical oxygen demand in the neutral environment was high (95.9%). Therefore, due to the simplicity of the method, low operating cost, and the ability to design on an industrial scale, the electrocoagulation method can be used for the treatment of wastewater containing cutting oil.
    Keywords: Cutting Oil, Oil-Water Emulsion, Electrocoagulation, Chemical Oxygen demand}
  • سجاد افتخاری، شهناز قاسمی*، مزدک هاشم پور، ایوب ترکیان، محمد میرزایی، سید مهدی برقعی

    در این پژوهش، قابلیت فلز تیتانیم بدون پوشش به عنوان آند در سامانه تصفیه الکتروشیمیایی پساب، با استفاده از نمونه موردی پساب صنعت نساجی، با هدف بهره مندی هم زمان از فرایندهای تصفیه ای الکترواکسیداسیون و الکتروانعقاد بررسی شد. در این پژوهش، امکان سنجی استفاده از آند تیتانیم بدون پوشش در یک سامانه پیش پایلوت تصفیه الکتروشیمیایی انجام شد که بدنه ای پلیمری و منبع تغذیه ای با توان اسمی W150 داشت و تحت رژیم الکتریکی گالوانواستاتیک و رژیم فرایندی تصفیه چرخشی بهره برداری شد و با تمرکز بر دانسیته جریان به عنوان پارامتر مطالعاتی محوری، جنبه های الکتروشیمیایی، محیط زیستی و اقتصادی تصفیه، با اتکا به شاخص های درصد حذف آلاینده و میزان انرژی مصرفی ویژه، بررسی شد. مسیله حایز اهمیت در یافته های این پژوهش، انعطاف این سامانه در تلفیق مکانیسم های الکترواکسیداسیون و الکتروانعقاد بود که در کنار قابلیت کنترل به وسیله پارامتر دانسیته جریان، باعث قدرت تصفیه زیادی شد، به شکلی که حذف اکسیژن خواهی شیمیایی از فازهای مایع و جامد در محدوده 75 تا 80 درصد در محیط خنثی و 90 تا 95 درصد در محیط اسیدی، امکان پذیر شد. در دانسیته جریان های بسیار پایین (μA/cm2100<)، میزان خوردگی ناچیز بود و فرایند غالب تصفیه الکتروشیمیایی، الکترواکسیداسیون تشخیص داده شد. در دانسیته جریان های بالا (μA/cm2100>)، نرخ خوردگی افزایش یافته و الکتروانعقاد به فرایند غالب تصفیه الکتروشیمیایی تبدیل شد. در کنار توان نهایی تصفیه، مقرون به صرفه بودن کارکرد سامانه از منظر انرژی، مسیله مهم دیگری از دیدگاه صنعتی بود که در محیط های خنثی و اسیدی بررسی و مشخص شد که در دانسیته جریان μA/cm2600 بیشینه می شود، به شکلی که هر دو معیار انرژی مصرفی ویژه و انرژی مصرفی ویژه نرخی به مقدار کمینه خود، به ترتیب kWh/kgCOD 9/8 و kWh/kgCOD/h  52/3 در محیط خنثی وkWh/kgCOD 10 وkWh/kgCOD/h  34/2 در محیط اسیدی رسیدند.

    کلید واژگان: فرایندهای اکسایش پیشرفته, حذف اکسیژن خواهی شیمیایی, الکترواکسیداسیون, الکتروانعقاد, تیتانیم, خوردگی}
    Sajjad Eftekhari, Shahnaz Ghasemi *, Mazdak Hashempour, Ayoub Torkian, Mohammad Mirzai, Seyd Mehdi Borghei

    In the current work, the capability of uncoated titanium anode in the electrochemical treatment of textile wastewater has been investigated with the aim of simultaneously benefiting from electrooxidation and electrocoagulation treatment processes. In the present work, the feasibility of using uncoated titanium anodes for wastewater treatment is studied in an electrochemical pre-pilot set-up with polymeric casing and an electrical supply power of 150 W, operated under galvanostatic regime in batch mode, focusing on the current density as the main subject of assessment, and its performance is evaluated using metrics such as chemical oxygen demand removal and specific energy consumption. A noticeable finding of this work, is the flexibility of the set-up to combine the electrocoagulation and electro-oxidation mechanisms with the current density as the controlling parameter, leading to a remarkable decontamination capability, so that reductions in the total chemical oxygen demand as large as 75–80% in the neutral and 90–95% in the acidic environments were achieved. At low current densities (< 100 μA/cm2), the anodic corrosion was limited and the electro-oxidation was the dominant wastewater treatment mechanism. At high current densities (> 100 μA/cm2), the anodic corrosion was accelerated and the dominant wastewater treatment mechanism was switched to electrocoagulation. Along with the chemical oxygen demand removal capability, the energetic cost-effectiveness of the set-up was a major concern, particularly from the industrial point of view, which was assessed in both neutral and acidic environments, and it was realized optimization occurred at 600 μA/cm2, so that the specific energy consumption and the rate specific energy consumption, were both minimized at this current density, in respective order, 8.9 kWh/kgCOD and 3.52 kWh/kgCOD/h in neutral, and 10 kWh/kgCOD and 2.34 kWh/kgCOD/h in acidic environments.

    Keywords: Advanced Oxidation Methods, Chemical Oxygen Demand Removal, Electrooxidation, Electrocoagulation, Titanium, corrosion}
  • زهرا کریمی دوانی*، محسن مشتاقی
    فرایند انعقاد الکتروکواگولاسیون از لحاظ اقتصادی و زیست محیطی، انتخابی مناسب برای سیستم های تصفیه آب و پساب است. در این مطالعه از یک واحد الکتروکواگولاسیون در مقیاس آزمایشگاهی به حجم تقریبی 2/1 لیتر، مجهز به الکترودهایی از جنس آهن و آلومینیوم به ابعاد 1 50 120 میلی متر به منظور حذف نیکل استفاده شد. تاثیر جنس و فاصله الکترودها، غلظت اولیه، ولتاژ جریان، و pH محیط بر راندمان حذف نیکل و همچنین سینتیک واکنش بررسی شد. مقادیر مصرف انرژی و الکترود نیز برای جفت الکترودهای مذکور در شدت جریان های مختلف به دست آمد. نتایج کار نشان داد که با استفاده از چینش های مختلف الکترودهای آهن و آلومینیوم، راندمان حذف نیکل بین 7/93 تا 1/98 درصد توسط فرایند الکتروکواگولاسیون در ولتاژ جریان 20 ولت و زمان تماس 60 دقیقه به دست می آید. راندمان حذف 7/93 درصد برای الکترود Fe(+)/Al(-) با فاصله cm 1 پس از 60 دقیقه در 20ولت، 7 pH و غلظت اولیه mg/l 250 حاصل شد. نتایج این مطالعه حاکی از آن است که راندمان حذف با افزایش ولتاژ، pH و غلظت اولیه افزایش می یابد. با افزایش شدت جریان نیز میزان انرژی مصرفی افزایش یافت و برای جفت الکترودهای آهنی کمتر از سایر حالات به دست آمد. میزان الکترود مصرفی در این بازه جریان برای آندهای آهن و آلومینیوم به ترتیب kg/m3 31/1 - 87/0 و kg/m3 45/0 - 28/0 به دست آمد. همچنین پس از بررسی سینتیک واکنش نشان داده شد که مدل واکنش درجه اول تطابق خوبی با داده های تجربی دارد.
    کلید واژگان: فلز سنگین, پساب, راندمان حذف, نیکل, انعقاد الکتروکواگولاسیون}
    Zahra Karimidavani *, Mohsen Moshtaghi
    Electrocoagulation (EC) process is an economical and environmental option for water and wastewater treatment systems. In the present study, a laboratory-scale electrocoagulation unit with a volume of 1.2 liters, equipped with iron and aluminum electrodes with dimensions of 1×50×120 mm, was used to remove nickel. Influence of the electrode type and distance, initial concentration, voltage, and pH on the nickel removal efficiency were studied in addition to reaction kinetics. Energy and electrode consumptions of these mentioned arrangements were obtained for different current intensities. The results demonstrated that the Ni removal efficiency changed from 93.7% to 98.1% by electrocoagulation using different arrangements of iron and aluminum electrodes at 20 V and 60 min. EC with an Fe(+)/Al(-) electrode pair after 60 min was able to achieve a 93.7% removal efficiency at 20 V, pH 7, and 250 mg/l initial concentration. The present study demonstrated that nickel removal increased with increasing voltage, pH and initial concentration. The increase in current intensity led to an increase in the energy consumption, which was obtained less for the pair of iron electrodes than other arrangements. Corresponding electrode consumptions of iron and aluminum anodes were determined as 0.87-1.31 and 0.28-0.45 kg/m3, respectively. In addition, the first-order model demonstrated an acceptable agreement with the experimental data.
    Keywords: Heavy meta, Wastewater, Removal Efficiency, nickel, Electrocoagulation}
  • P. Purwono, H. Hadiyanto, M. A. Budihardjo

    Harvesting microalgae is an important process in gaining biomass while the remaining water is still rich in nutrients. These nutrients, mainly nitrogen and phosphorous, could cause eutrophication of water bodies (rivers, lakes, and oceans) and ecosystem degradation if discharged directly without proper treatment. Electrocoagulation (EC) is one of the harvesting methods and has several advantages: ease of operation, fast harvesting, adaptability, environmental friendliness, and low footprint. However, EC method for harvesting microalgae has the potential in producing ammonia, which is undesirable due to its threat to the environment. The purpose of this study is to establish the equilibrium of ammonium (NH4+) and ammonia (NH3) during Dunaliella salina harvesting. The harvesting was conducted using EC with a variation of 20 volts, 30 min, and 400 rpm. The result shows that the harvesting efficiency can reach 93.72% after 5 min of processing, decreasing the concentration of inorganic nitrogen compounds in total ammonia nitrogen (TAN) to 98.80%.

    Keywords: Equilibrium, Dunaliella Salina, Electrocoagulation, Ammonia, Ammonium, Harvesting}
  • شیما ترابی نژاد، محمد دلنواز*

    استفاده بیش از حد از کود های نیتروژن دار باعث حضور آلاینده های معدنی نظیر فسفات و نیترات در منابع آب های زیرزمینی می شود. با توجه به خطرات حضور این ترکیبات در آب، یافتن روشی مناسب جهت حذف همزمان این آنیون ها از منابع آبی بسیار حایز اهمیت است. هدف از این مطالعه، استفاده از فرایند انعقاد الکتریکی و بررسی اثر پارامتر های سختی، فاصله الکترود، نوع پوشش دهی الکترود با نانو ذرات و اثر ولتامتری چرخه ای به عنوان متغیر در شرایط غلظت اولیه 100 میلی گرم بر لیتر از دو آلاینده، دانسیته جریان 5/22 آمپر بر مترمربع، pH برابر 6 و زمان ماند 40 دقیقه بر حذف نیترات و فسفات بصورت همزمان است. بهترین بازده حذف فسفات و نیترات در فاصله 2 سانتی متری بین الکترود ها به ترتیب 8/93 و 78 درصد و در سختی 65 میلی گرم بر لیتر کربنات کلسیم به میزان 3/99 و 86 درصد بدست آمد. جهت بهبود فرایند انعقاد الکتریکی و کاهش سرعت غیرفعال شدن آند آلومینیومی، الکترودها با نانو ذرات ZnO به روش سل-ژل پوشش دهی شدند. صحت پوشش دهی الکترود با نانو ذرات ZnO توسط آنالیزهای SEM، EDX و XRD ارزیابی شد. برای بررسی اثر پوشش دهی نانوذرات از آزمایش ولتامتری چرخه ای استفاده گردید. نتایج حاکی از بهبود 44/202 درصدی شدت جریان الکتریکی در الکترود اصلاح شده بود.

    کلید واژگان: انعقاد الکتریکی, نیترات و فسفات, سل-ژل, ولتامتری چرخه ای, ZnO}
    Shima Torabinejad-Yazdi, Mohammad Delnavaz *

    The excessive usage of nitrogen fertilizers leads to phosphate and nitrate become as a common inorganic pollutants in groundwater resources. Therefore, an alternative process performance seems to be examined to remove these anions from water resources. This study aims to investigate the effect of two variables, water hardness and electrodes distance on electrocoagulation process for simultaneous phosphate and nitrate removal. For this purpose, initial concentration=100 mg/l, current density=22.5 A/m2, pH=6 and retention time=40 min were considered. Under these conditions, the optimum removal efficiency of phosphate and nitrate were achieved at 2 cm electrode distance with 93.8% and 78%, respectively. While, the water hardness of 65 mg/l CaCO3 was shown 99.3% and 86% removal efficiency, respectively. Then, in order to improve the electrocoagulation process and reduce the passivation rate of the aluminum anode, the electrodes were modified with ZnO nanoparticles by sol-gel method. The accuracy of electrode coating with zinc oxide nanoparticles was determined by SEM, EDX and XRD tests. The effect of coating was investigated by cyclic voltammetry, showing that current intensity at modified electrode has improved 202.44%.

    Keywords: electrocoagulation, phosphate, nitrate, sol-gel, cyclic voltammetry, ZnO}
  • Yousef Dehghani, Bizhan Honarvar *, Amin Azhdarpour, Moein Nabipour
    In this study, a combined lab-scale purification system was set up to treat wastewater from the National Iranian Oil Company. The combined system was composed of three main sections: pre-filtration using activated carbon filter (ACF), electrocoagulation (EC) system, and a filtration section (MF followed by RO). The performance of the treatment system was evaluated by measuring heavy metals, BOD, COD, TDS, TSS, and O&G. The results showed that pre-filtration using ACF could lead to the removal of the BOD, COD, TDS, TSS, and O&G by 24.6%, 21.12%, 31.07%, 36.9% and 8.49%, respectively; the heavy metals were removed significantly. In the EC section, heavy metals were rejected by more than 98% using both the Al and Fe electrode, except for the Cr ions that were mostly removed with Fe electrodes. The removal of BOD, COD, TDS, TSS, and O&G using the Al and Fe electrode was 95.6%, 96%, 91%, 76.6%, and 98.6% and 93.2%, 92.1%, 76%, 83% and 99%, respectively. EC followed by MF/RO filtration led to a remarkable purification performance, and the rejection rate of all pollutants was obtained over 99% after this section. The experimental results indicated that the optimum time for ACF and EC processes were 20 and 50 minutes.
    Keywords: Wastewater treatment, Produced water, Electrocoagulation, filtration, Hybrid treatment}
  • امیرحسین صادقی، محمد دلنواز*، کریم قاسمی پناه، مریم حسینی علی آبادی

    در سال های اخیر فرایند انعقاد الکتریکی به دلیل کارایی بالا و انطباق بیشتر با محیط زیست مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. این فرایند با توجه به هزینه های مربوط  به تصفیه و اثرات جانبی آن بر محیط زیست دارای پتانسیل بالایی در تصفیه فاضلاب های صنعتی و نفتی می باشد. هدف از این مطالعه ارزیابی تصفیه فاضلاب بوجود آمده در صنعت پالایشگاهی نفت خام، مشخصا سود مستعمل مورد استفاده در حذف گاز H2S و مرکاپتان ها از برج تقطیر در یکی از پالایشگاه های جنوب کشور با COD معادل mg/L 80000 با استفاده از الکترودهای آهن و آلومینیوم به عنوان آند و گرافیت به عنوان کاتد در فرایند انعقاد الکتریکی می باشد. پارامترهای اصلی فرایند شامل آرایش الکترود (تک قطبی موازی، تک قطبی سری و دوقطبی سری)، جنس الکترود آند (آهن و آلومینیوم)، استفاده از الکترود آند سوراخدار، اثر pH اولیه (بازه 7 تا 11)، اثر مدت زمان الکترولیز (0 تا 120 دقیقه)، دانسیته جریان (6/15تا 125/28 میلی آمپر بر سانتی متر مربع) بود. تاثیر دانسیته جریان، مدت زمان الکترولیز و pH اولیه با استفاده از روش طراحی آزمایش به روش پاسخ سطح (RSM) و طراحی مربعات مرکزی (CCD) با سه پارامتر اصلی و 5 سطح مختلف برای هر پارامتر بررسی و تاثیر سایر عوامل به صورت تک متغیره بررسی گردید. نتایج نشان داد در روش تک متغیره، آرایش تک قطبی موازی و استفاده از الکترود آلومینیوم به عنوان آند حالت بهینه انجام فرایند بود. در طراحی آزمایش صورت گرفته آنالیز مدل درجه دو (Quadratic) با مقدار 96/0=R2 بهترین همبستگی را بین مدل ها داشت. طبق آنالیز مدل و نتایج آزمایشگاهی، زمان ماند 116 دقیقه، دانسیته جریان 25 میلی آمپر بر سانتی متر مربع و  pH اولیه معادل 8 شرایط بهینه فرایند بود که در این شرایط میران کارایی حذف COD برابر %1/85 در شرایط آزمایشگاهی و به میزان %9/88 بر اساس مدل RSM تعیین شد.

    کلید واژگان: تصفیه الکتروشیمیایی, انعقاد الکتریکی, پساب نفتی, طراحی آزمایش, سود مستعمل}
    Amirhosein Sadeghi, Mohammad Delnavaz*, Karim Ghasemipanah, Maryam Hosseini Aliabadi

    A vital stage in oil refining is elimination of hydrogen sulfide, which is done by means of sodium hydroxide solution in petrochemical industries, leaving a spent caustic soda (NaOH solution) as the product. In the process, hazardous gases react with sodium hydroxide and hydrogen sulfide solutions and Thiol compounds to form a rich brown to nearly black effluent demonstrating the fragrant toxic components such as methanethiol, enzene, toluene and phenol. Despite all these odorous noxious organosulfur compounds, spent caustic soda leads to environmental problems due to its alkalinity (pH>12), salinity (5-12 wt.%) and high sulfide content (1-4 wt.%). Spent NaOH was registered as industrial dangerous waste in resource conservation and recovery act law. Inefficient and inappropriate management in spent NaOH treatment and disposal causes stability challenges, reduction in energy resources and water security attenuation. Techniques for spent caustics treatment have been neutralization with acid, wet air oxidation, combination of neutralization and Fenton (i.e. electro-Fenton), biologic treatment and ignition each of which would face some limitations. In recent decades, electrocoagulation (EC) has engrossed much attention as an Environmental-friendly and effective process.  In addition, the EC process is a potential suitable way for treatment of wastewater with a view to costs and environment. Furthermore, EC offers further advantages as simple operation facilities, small occupying area, dispensability of chemical additives and short treatment time. EC often consists of anodes and DC cathodes a part of which are immersed in wastewater container. Shape, number and configuration of electrodes may be different but rectangular types are preferred. The widespread anodes are iron and aluminum based for their availability, reasonable cost and harmless media. In electrocoagulation, electrolysis takes place to dissolve metal anode (sacrificial electrode) in wastewater. Metal ion flow from sacrificial electrode as coagulant surrounds wastewater particles. After release of Al3+ and Fe2+, the ions react with hydroxide groups and metal hydroxides turn to insoluble agglomerates able to trap contaminants and increase particle size by complexation of electrostatic attraction. In addition, hydrogen gas produced in cathode, allows agglomerates to float on surface. The object of this study is electrochemical evaluation of COD removal from refinery wastewater, specifically refinery spent caustic, using iron and aluminium (anode) and graphite (cathode) electrodes. Therefore, the effect of key variables including electrode arrangement (bipolar-serie, monopolar-serie and monopolar-parallel), anode electrode material (iron and aluminium), using pierced anode electrode and cathode graphitem initial pH (7-11), electrolysis time (0 to 120 minute), current density (15.6 to 28.125 mA/cm2) was evaluated. The three parameters of current density, electrolysis time and initial pH has been modeled with design expert software with response surface method (RSM) and central composite design (CCD). Impact of other variables has been investigated with single parameter method. According to the results, the optimum conditions including, parallel mono-polar electrode arrangement, aluminium electrode has been achieved. In designing experiments in accordance with the model provided by the software, quadratic analysis design with R2=0.96 had a high accuracy in designing the experiment. According to the model analysis and laboratory work, optimum electrolysis time was 116 min, current density was 25 mA/cm2 and initial pH=8 reached COD removal percentage of 85.1% in vitro and 88.9% for model.

    Keywords: Electrochemical treatment, Electrocoagulation, Oil wastewater, Design of experiment, Spent caustic}
  • Abotaleb Bay, Payam Ghorbannezhad *, Javad Yazdan Moghadam, Rahim Aali
    The wastewater treatment of Medium Density Fiberboard (MDF) is a harsh process because of its contents of high suspended solids, chemical oxygen demand, high molecular weight of lignin, and fatty acids. Electrocoagulation (EC) process was used for efficient removal of pollutants and reusing the water. The impact of aluminum and iron as sacrificial anodes on removal of Chemical Oxygen Demand (COD), Total Suspended Solid (TSS), turbidity, and Total Solid (TS) were investigated. A full quadratic model was deployed to optimize the EC process variables for pretreatment of MDF effluent through response surface methodology. The model results confirmed that the COD and TSS removal efficiency was enhanced upon increasing voltage and residence time; hence, other pollutants initially increased and then, decreased at higher levels. The comparison between aluminum and iron electrodes indicated that the polluted removal efficiencies of aluminum were higher than the iron electrode for MDF wastewater. The optimum values of voltage and residence time for electrocoagulation of MDF wastewater with aluminum were 33 V and 25 min, which resulted in 93 %, 89 %, 67 %, and 76 % for COD, TSS, turbidity, and TS removal, respectively. The implementation of electrocoagulation provided a possibility for reusing water and reducing water consumption in the MDF manufacturing process.
    Keywords: Electrocoagulation, Iron, Aluminum, Medium density fiberboard, Reuse water}
  • Ali Hasanzadeh-Sabloue, Seyed Morteza Moosavirad *
    The electrocoagulation (EC) process is a novel approach in the mining industry, especially to recycle water in the dewatering system of a mineral processing plant. In this research, the electrocoagulation process was studied to remove the hardness and chloride ions from concentrate thickener overflow water under different operating conditions: retention time (5–15 min), initial pH (4–10), current density (41.6–166.6 A/m2) and electrode type (Fe, Fe-Al, Al). Four factors with three levels with the D-optimal response surface design were applied for optimization. As a result, the optimal situation for the electrocoagulation process was characterized by a retention time of 15 min, initial pH of 9.08, the current density of 139.59 A/m2, and electrode type Fe-Al. In this situation, the maximum removal efficiency of hardness (60.11%) and chloride (98.38%) were yielded with a desirability value of 0.989. These results illustrated the effectiveness of the EC process as an influence method for the removal of hardness and chloride in terms of separation.
    Keywords: Water Quality, Electrocoagulation, D-optimal experimental design, Modeling}
  • پریسا احمدی برشاهی، مریم حسنی زنوزی*، محسن سعیدی
    آنتی بیوتیک ها که به طور وسیعی در سراسر جهان تولید و استفاده می شوند، در زمره آلاینده های نوظهور طبقه بندی می شوند. این ترکیبات آلی قابلیت حذف توسط بسیاری از روش های متداول تصفیه را ندارند. تخلیه مستمر فاضلاب های حاوی آنتی بیوتیک به محیط های آبی می تواند منجر به اثرات سوء طولانی مدت بر حیات آبزیان و سلامت انسان شود. ریفامپین پرمصرف ترین آنتی بیوتیک برای درمان بیماری سل است. به همین دلیل حذف آن از آب و فاضلاب اهمیت زیادی دارد. انعقاد الکتریکی یکی از روش های پیشرفته تصفیه است که به طور موثر در حذف ترکیبات پیچیده آلی از جمله داروهای شیمیایی استفاده شده است. این پژوهش با هدف بررسی جنبه های فنی- اقتصادی فرایند انعقاد الکتریکی برای حذف آنتی بیوتیک ریفامپین از محلول های آبی انجام شد. در این پژوهش تاثیر پارامترهای pH اولیه، ولتاژ، سرعت اختلاط، غلظت اولیه ریفامپین، مدت زمان فرایند، فاصله میان الکترودها و شکل و چیدمان الکترودها در داخل راکتور بر کارایی حذف ریفامپین توسط فرایند انعقاد الکتریکی و همچنین بر هزینه عملیاتی فرایند بررسی شد. فرایند انعقاد الکتریکی در یک سیستم ناپیوسته با استفاده از یک راکتور یک لیتری و محلول مصنوعی حاوی ریفامپین به انجام رسید. آزمایش ها توسط روش تک عاملی طراحی شد و از پارامتر آماری انحراف معیار نسبی برای مقایسه شدت اثرگذاری پارامترها بر فرایند و هزینه های آن استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، در شرایط بهینه شامل pH اولیه 5، فاصله الکترودها 1 سانتی متر، ولتاژ 20 ولت، سرعت اختلاط نمونه 200 دور در دقیقه، غلظت اولیه ریفامپین 10 میلی گرم در لیتر، زمان 30 دقیقه و استفاده از الکترودهای مشبک با چیدمان موازی، کارایی حذف آنتی بیوتیک ریفامپین و هزینه های عملیاتی به ترتیب 49/92 درصد و 89 دلار آمریکا به ازای هر کیلوگرم ریفامپین حذف شده به دست آمد. باتوجه به مقدار به دست آمده برای RSD، از میان تمام پارامترهای بررسی شده، مدت زمان فرایند، غلظت اولیه ریفامپین، ولتاژ و pH اولیه موثرترین پارامترها بر کارایی حذف ریفامپین و هزینه عملیاتی بودند. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که فرایند انعقاد الکتریکی، قابلیت زیادی برای حذف آنتی بیوتیک ریفامپین از آب دارد.
    کلید واژگان: آنتی بیوتیک, حذف ریفامپین, انعقاد الکتریکی, بررسی فنی- اقتصادی, روش طراحی آزمایش OFAT}
    Parisa Ahmadi Barshahi, Maryam Hassani Zonoozi *, Mohesn Saeedi
    Antibiotics, which are extensively produced and used all over the world, are considered as emerging contaminants. These organic compounds cannot be efficiently removed by traditional methods applied in wastewater treatment plants. Continuous discharge of antibiotic-containing wastewaters into the aquatic environments can lead to long-term adverse effects on aquatic life and human health. Rifampin is the most widely used antibiotic for treatment of tuberculosis. For this reason, its removal from water and wastewater is of high importance. Electrocoagulation is an advanced treatment method which has been effectively applied for removal of complex organic compounds such as chemical drugs. The main aim of the present study is to investigate the techno-economic aspects of the EC process for removal of RIF antibiotic from aqueous solution. In this study, effects of different parameters including initial pH, voltage, stirring speed, initial RIF concentration, reaction time, inter-electrode distance (die), shape of electrodes and their arrangement inside the reactor were evaluated on RIF removal efficiency using the EC process and its operating costs. The EC process was induced in batch mode using a 1 L reactor and synthetic RIF containing solution. The experiments were designed by one-factor-at-a-time method and relative standard deviation was used to compare the grade of the effect of the parameters on removal efficiency and operating costs of the process. Based on the obtained results, under optimal conditions, i.e., initial pH of 5, die of 1 cm, voltage of 20 volt, stirring speed of 200 rpm, initial RIF concentration of 10 mg/l, reaction time of 30 min and hole-punched shape electrodes in horizontal arrangement, the removal efficiency and the operating costs of the process reached about 92.49% and 89 US$/kg RIF removed, respectively. According to RSD values, among all the parameters investigated, reaction time, initial RIF concentration, voltage and initial pH were distinguished as the most effective ones on both RIF removal efficiency and operating costs. Generally, results of the study showed that the EC process has a high ability for removal of RIF antibiotic from water.
    Keywords: Antibiotic, Rifampin Removal, Electrocoagulation, Techno-Economical Investigation, OFAT Experimental Design Method}
  • سوسن خوش سیما، مجتبی هادوی فر*، قاسم ذوالفقاری

    یکی از معضلات زیست محیطی پساب ها وجود ریز مغذی ها و ماکرو مغذی ها در آن است که مهمترین آن ها فسفر و نیترات است. در این مطالعه، حذف فسفات و نیترات از فاضلاب شهری سبزوار با استفاده از فرآیند الکتروکواگولاسیون با الکترودهای آلومینیومی مورد بررسی قرار گرفت. در مطالعه ی حاضر، از یک راکتور الکتروکواگولاسیون در مقیاس آزمایشگاهی با حجم تقریبی 1200 میلی لیتر مجهز به 3 الکترود از جنس Al در ابعاد 5×12 سانتی متر به منظور حذف مورد استفاده قرار گرفت. تاثیر و تداخل پارامترهای بهره برداری از قبیل شدت ولتاژ جریان، pH، مقدار FeCl2 و زمان تماس بر حذف فسفات و نیترات توسط نرم افزار Design Expert بررسی شد. اثر پارامترهای pH و FeCl2 در حوضچه های ورودی و اختیاری نیز مورد مطالعه قرار گرفت. هم چنین تغییرات pH در روند اکسیداسیون مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت می توان گفت که فسفات به طور کامل در حوضچه های اختیاری و خروجی حذف گردید اما به دلیل غلظت اولیه ی پایین فسفات در حوضچه ی خروجی، در نهایت با ولتاژ کم تر (10 ولت)، زمان ماند پایین تر (حدود 3 دقیقه)، مقدار اندک FeCl2 (2/0 گرم بر لیتر) و pH اولیه ی محلول در مقایسه با حوضچه ی اختیاری حذف کامل فسفات انجام شد. نیترات هم در شرایط بهینه ی بهره برداری (5/5=pH، اختلاف پتانسیل 25 ولت، زمان 50/11 دقیقه و 65/0=FeCl2 گرم بر لیتر) در حوضچه ی خروجی به طور کامل حذف شد. فرآیند الکتروکواگولاسیون با استفاده از ورقه های مصرفی آلومینیوم و هم چنین سادگی و هزینه ی نسبتا کم آن، کارایی مطلوبی در حذف فسفر و نیترات دارد.

    کلید واژگان: فسفات, نیترات, پساب شهری سبزوار, الکتروکواگولاسیون, پاسخ سطح}
    Susan Khoshsima, Mojtaba Hadavifar *, Ghasem Zolfaghari

    One of the environmental problems of wastewater is the presence of micro and macro nutrients, the most important of which is phosphorus and nitrate. Hence, in this study removal of phosphate and nitrate from aqueous solution was conducted using electrocoagulation (EC) processes with Al electrodes. In the present study, an electrocoagulation reactor was used in a laboratory scale with a volume of approximately 1200 ml equipped with 3 Al-electrode in a size of 5 × 12 cm to remove phosphate and nitrate. The effects of operating parameters such as applied voltage, initial pH of the solution, value of FeCl2 and reaction times were evaluated. The effect of pH and FeCl2 parameters in inlet and facultative ponds were also studied. Also, pH changes in the oxidation process were investigated. Finally, it can be said that phosphate was completely eliminated in facultative and outflow ponds, but due to the low initial concentration of phosphate in the outlet, less voltage (10 V), less time (about 3 minutes), low FeCl2 dosage (0.2 mg/l) and original pH of the solution were applied compared to the facultative pond., 100 % of nitrate in optimum condition (pH =5.5, applied voltage = 25 V, FeCl2 = 0.65 mg/l, time = 11.50 min) in output pond has been removed. In EC process the electrocoagulation process using aluminum electrode, as well as it's relatively low cost and simplicity, has a good effect on phosphorus and nitrate removal compared to other methods.

    Keywords: phosphate, nitrate, municipal wastewater, electrocoagulation, Response surface methodology}
  • Kamyar Yaghmaeian, Amirhossein Mahvi, Simin Nasseri, Mohammadreza Hooshangi Shayesteh, Hossein Jafari Mansoorian *, Narges Khanjani
    Electrocoagulation process with direct and alternative current as inductive by using Fe and Al rods with different arrangements and polarity inverter and the factors related to the efficacy of the process. EC process efficacy was investigated in a batch mode under different conditions. Also the amount of energy and electrode consumption and the amount of sludge produced were determined. The highest efficiency of decreasing total hardness (98.26%) and calcium hardness (87.69%) was obtained by using alternative current with Fe-Al electrode arrangement under optimal conditions (pH of 9, current density of 9 mA/cm2 and reaction time of 12 min). Optimum charge loading was 0.54 F/m3. The maximum energy and electrode were consumed in optimum current density by using direct current, which was 2.47 kwh/m3 and 2.12 kg/m3, respectively. The maximum sludge production was in optimum current density by using alternative current of 0.098 kg/m3 and with the settleability of 0.075 L/g and by using direct current with disposing capacity of 0.063 L/g. This study showed that EC technology by using alternative current and using Fe electrodes can be used as an alternative and new method for decreasing water hardness with high efficiency and low energy consumption.
    Keywords: Water softening, Electrocoagulation, Direct current, Alternative current, Rod electrode, Polarity inverter, Water treatment}
  • Leila Davarpanah *, Elham Abdollahzadeh Sharghi
    The presence of particles such as algae, clay, organic materials and water-soluble substances often create turbidity or color in water. In recent years, electrocoagulation process has attracted an extensive attention due to its advantages. Since sand filters are widely used in water treatment industry and their corresponding backwash water is large in volume, turbidity removal will save water consumption and its recycling. In this study, real samples of backwash water from sand filters of a water treatment plant in Alborz province were collected. The turbidity removal was further evaluated under operating conditions of 6, 12, 18 and 30 V as the exerted voltages, electrode distances of 1 and 1.5 cm, different initial turbidities (391 NTU as sample 1 and 175 NTU as sample 2), iron and steel as the sacrificial electrodes in a continuous electrocoagulation reactor. According to the results, the optimum conditions without considering the process economy was found to be 30 V, the iron electrode and electrode distance of 1 cm and samples 1 and 2 had an effective turbidity removal efficiency of 98.4 and 91.6%, respectively.
    Keywords: Electrocoagulation, energy consumption, Sand Filter Backwash Water, Turbidity Removal, Voltage}
  • لیلا داورپناه
    صنعت دباغی چرم یکی از بخش های مهم اقتصادی در بسیاری از کشورهاست و پراکندگی آلاینده های خطرناک ناشی از این صنعت تهدیدی جدی برای محیط زیست به شمار می آید. برای تصفیه این فاضلاب ها روش های مختلف فیزیکی، شیمیایی و زیستی را می توان به کار گرفت که هر یک می توانند، بسته به شرایط، به عنوان راه حل مناسب به منظور تصفیه و حذف کروم از این جریان های
    خطرناک مطرح باشند. بدیهی است که مقرون به صرفه بودن هر روش به عوامل مختلفی وابسته است. در این مقاله، نگاهی جامع بر روند کاربرد فناوری‏های مختلف در جهان، با مروری بر مقالات چاپ شده در این حوزه صورت می گیرد. نتایج حاکی از آنند که روش های ترکیبی برای کاهش بار آلودگی فاضلاب دباغی بسیار مطمئن و قابل انعطاف اند. حال آن که کاربرد روش تبادل یون به منظور بازیابی کروم از این گونه فاضلاب ها موثرترین روش به شمار می آید. فرایند انعقاد الکتریکی به دلیل سادگی عملیات پیش تصفیه فاضلاب های دباغی، نیز توجه پردامنه ای را به خود جلب کرده است.  
    کلید واژگان: فاضلاب دباغی, کروم, تصفیه زیستی, انعقاد الکتریکی, ترسیب شیمیایی, اکسایش پیشرفته}
    L. Davarpanah
    Leather tannery industry is one of the main economic sectors in many countries and release of various recalcitrant pollutants by that is considered to be an environmental concern.To treat these wastewaters, various physical, chemical & biological methods can be used, each of which depending on the conditions, can be consideredas a suitable solution for the purification & removal of chromium from these hazardous streams. Obviously, the cost-effectivenes of each method depends on several factors.In this paper, a comprehensive approach to different used technologies in the world is performed using literature review. Results are indicative of assurance and reliability of combinedprocesses for reduction of contamination degree of tannery wastewaters. However, the ion exchange technology to recover chromium from waste streams is the most effective solution. Furthermore, electrocoagulation technology has attracted significant attention for pre-treatment of tannery wastewater due to its operational simplicity.
    Keywords: Tannery Wastewater, Chromium, Biological Treatment, Electrocoagulation, Chemical Precipitation, Advanced Oxidation}
  • مهتاب مرادی *، تیمور امانی
    در این تحقیق حذف نیترات از منابع آبی با بررسی جامعی از عوامل موثر بر فرایند انعقاد الکتریکی، از جمله ولتاژ، زمان الکترولیز، فاصله بین الکترودها، غلظت اولیه نیترات، و pH محلول بررسی شد. در این تحقیق از دو فلز فولاد ضد زنگ به عنوان آند و آهن به عنوان کاتد استفاده شد. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان دادند که به طور کلی با افزایش ولتاژ و کاهش متغیرهایی از جمله غلظت اولیه نیترات و فاصله بین الکترودها می توان به درصد چشمگیری از حذف نیترات دست یافت. همچنین حداکثر بازده حذف نیترات در شرایط عملیاتی زمان الکترولیز: 180 دقیقه، فاصله بین الکترودها: 4 سانتی متر، ولتاژ: 25 ولت، غلظت اولیه نیترات:150 میلیگرم بر لیتر و pH محلول: 8 برای آند فولاد ضد زنگ، 88 درصد به دست آمد.
    کلید واژگان: حذف نیترات, انعقاد الکتریکی, فولاد ضد زنگ, منابع آبی}
    M. Moradi*, T. Amani
    In this research, removal of nitrate from water resources was investigated with a comprehensive survey of affecting factors on electrocoagulation process including electrolysis time, the electrodes distance, the initial concentration of nitrate and the pH of the solution. Also, stainless steel and iron were used as anode and cathode. The results of this study showed that, by increasing the voltage and decreasing the variables such as the initial concentration of nitrate and the electrodes distance, efficiency of nitrate removal will increase. Also, the maximum efficiency of nitrate removal was obtained 88% with the SS-Fe arrangement under optimum condition: electrolysis time= 180 min, pH=8, initial nitrate concentration= 150 mg/l, voltage = 25 v and electrodes distance = 4 cm.
    Keywords: Nitrate Removal, Electrocoagulation, Stainless Steel Anode, Water Resources}
  • Removal of Recalcitrant carbon from an Industrial wastewater using Electrocoagulation
    Madhuri Damaraju, Dr Debraj Bhattacharyya, Kiran Kumar Kurilla
    Manufacturing industries synthesize new chemical products every day, which eventually find their way into domestic and industrial wastewaters. As a result, wastewater is becoming increasingly more complex in nature. The emerging pollutants escape the treatment systems and appear in the receiving water bodies. Wastewater treatment plants in India still report effluent parameters in terms of biological oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD) at the ppm level, whereas these emerging pollutants, many of whom are non-biodegradable, can be toxic and carcinogenic at the ppb level. Therefore, it is imperative to look for alternatives or upgrade the existing systems which safely remove these harmful compounds from wastewater. In this research, efficiency of electrocoagulation process was assessed in a laboratory-scale setup in removing recalcitrant carbon from a real wastewater. The wastewater was collected from an effluent treatment plant that receives domestic wastewater and industrial effluents from chemical, bulk drugs and allied industries, for treatment. In this study, the wastewater sample was analyzed for total dissolved solids (TDS) and total organic carbon (TOC), and then treated biologically in a respirometer using aerobic microorganisms. After the oxygen uptake curve plateaued, indicating a cessation of biological process, the sample was analyzed for TDS and TOC and put in a lab-scale electrocoagulation setup. Iron and Aluminium electrodes were used in the study and efficiency of the system in removing the recalcitrant/residual carbon and TDS was studied with respect to the reaction time. The results showed that electrocoagulation can be a potential post-biological treatment system for removal of recalcitrant carbon from wastewaters.
    Keywords: Electrocoagulation, Recalcitrant carbon, TDS}
  • محمدرضا سمرقندی، قباد احمدی دوست، امیر شعبانلو، صبا مجیدی، هادی رضایی وحیدیان، سعید معروفی، مصطفی شاه مرادی، جمال مهرعلی پور*
    مدل آماری رویه پاسخ، با انجام طراحی مرکزی ترکیبی باعث بهینه سازی فرایندها تولید می شود. از طرف دیگر حذف ترکیبات دارویی قبل از تخلیه به محیط زیست امری ضروری است. هدف از این مطالعه، بهینه سازی حذف ترکیب دارویی سیپروفلوکساسین با فرایند انعقاد الکتروشیمیایی با مدل آماری رویه پاسخ از محیط آبی بود. در این مطالعه، از یک راکتور به همراه دو الکترود آهن به عنوان آند و دو الکترود تیتانیم به عنوان کاتد استفاده شد. الکترودها به صورت مونوپلار به دستگاه جریان مستقیم وصل بودند. پارامترهای pH در محدوده 4 تا 8، جریان 5/0 تا 5/1 آمپر DC، غلظت سیپروفلوکساسین 15تا40 میلی گرم در لیتر و زمان واکنش 15 تا 30 دقیقه به عنوان پارامترهای اصلی طراحی با نرم افزارDesign Expert لحاظ شدند. آنالیز FT-IR، تصاویر SEM، میزان حذف COD و تغییرات ایجاد شده در طیف UV- VIS در شرایط بهینه تعیین شد. نتایج مدل سازی، بازده 91/85 درصدی به ازای غلظت اولیه سیپروفلوکساسین برابر 15 میلی گرم در لیتر در pH برابر 68/7 ، جریان مستقیم الکتریکی برابر 50/1 آمپر و زمان واکنش برابر 30 دقیقه را به عنوان بهترین شرایط آزمایش مشخص نمود. میزان حذف COD در این شرایط 64 درصد به دست آمد. نتایج به دست آمده بر اساس آنالیز FT-IR و تصاویر SEM نشان دهنده انجام تغییرات در طی فرایند است. اسکن طول موج نیز نشان دهنده کاهش غلظت و معدنی سازی آلاینده است. بهینه سازی با مدل آماری رویه پاسخ باعث کاهش تعداد آزمایش ها و افزایش دقت شد. فرایند انعقاد الکتروشیمیایی دارای کارایی مناسبی در حذف سیپروفلوکساسین و COD می باشد و می توان از این فرایند برای کاهش بار آلودگی فاضلاب قبل از ورود به محیط استفاده کرد.
    کلید واژگان: بهینه سازی, انعقاد الکتروشیمیایی, سیپروفلوکساسین, رویه پاسخ, محیط های آبی}
    Mohammadreza Samarghandi, Ghobad Ahmadidoost, Amir Shabanloo, Saba Majidi, Hadi Rezaee Vahidian, Saeid Maroufi, Mostafa Shahmoradi, Jamal Mehralipour *
    The response surface statistical model developed via the central composite design (CCD) is a tool for optimizing manufacturing processes. Phrmaceutical plants depend on many such processes and i is essential to remove medicinal compounds from their effluents before they are discharged into the environment. The objective of the present study was to employ the response surface model for the optimization of the removal of the pharmaceutical compound ciprofloxacin from aqueous media via the electrochemical coagulation process. In this study, a reactor containing two iron electrodes used as the anode and two titanium ones used as the cathode was employed to remove ciprofloxacin from municipal effluents. The electrodes were connected in a monopolar fashion to a DC power supply. Parameters such as pH (4‒8), current (0.5‒1.5 A), initial ciprofloxacin concentration (15‒40 mg/L), and reaction time (15‒30 min) were introduced into the Design Expert software as the main design parameters. FT-IR analysis was conducted and SEM images were prepared while COD removal and changes in UV-VIS spectrum were determined under optimum conditions. Process modeling was accomplished using the response surface methodology (RSM) which is a statistical model for process optimization drawing upon central composite design (CCD). Modeling results showed that process efficiency was affected by the above parameters and that the optimum conditions for a process efficiency of 85.91% at an initial CIP concentration of 15mg/L would include pH=7.68, a current of 1.5 A, and a reaction time of 30 min. Under these conditions, COD removal efficiency would be 64%. FT-IR analysis and SEM images indicated changes during the process. Wavelength scanning also indicated reducing concentration of the contaminant due to mineralization. The results of the study indicate that optimization by RSM reduces the number of tests required and enhances their accuracy. It was also found that electrocoagulation has a high CIP and COD removal efficiency which makes it capable of being successfully exploited for the removal of organic pollutants from effluents before their discharge into the environment
    Keywords: Optimization, Electrocoagulation, Ciprofloxacin, Response Surface, Aqueous}
  • سید مرتضی موسوی راد *، مریم عباسپور سیرجانی
    فرایند الکتروکواگولاسیون از جمله فرآیندهای جدید و رو به رشدی است که به نحوه چشم گیری به منظور حذف ذرات معلق آب استفاده قرار شده است. در این تحقیق به بررسی روش الکتروکواگولاسیون برای کاهش کل ذرات جامد معلق (TSS) ، کدورت و سختی در آب سرریز تیکنر هماتیت گل گهر سیرجان پرداخته شده است. بدین منظور در مقیاس آزمایشگاهی محفظه شیشه ای به حجم 3 لیتر و مجهز به 6 الکترود ساخته شد. الکترودها از جنس آهن ، استیل و آلومینیوم، که به صورت مجزا در هر یک از انواع الکترود قرار گرفته اند. پارامترهای جنس الکترود، مدت زمان تماس و ولتاژ بررسی شد. نتایج نشان داد که الکترود آلومینیوم نسبت به الکترودهای آهن و استیل بیشترین میزان حذف TSS را دارد. به طوری که در ولتاژ 6 ولت و زمان ماند 5 دقیقه، TSS به میزان 5/88 درصد حذف شده است. از طرفی الکترود استیل در ولتاژ 6 ولت و مدت زمان ماند 15 دقیقه بالاترین مقدار حذف کدورت برابر با 81% (NTU 21 ) را دارد. همچنین در ولتاژهای مختلف و زمان ماندهای متفاوت هیچ گونه تغییر قابل توجهی در سختی مشاهده نشد. بر اساس بررسی فنی و اقتصادی،هزینه های سرمایه ای، عملیاتی و نگهداری برای الکترودهای آلومینیوم، آهن و استیل به طور جداگانه محاسبه شد. نتایج نشان داد الکترود آهن با توجه به کل هزینه های اجرایی( 878 ریال ) نسبت به الکترودهای استیل( 2978 ریال) و الکترود آلومینیوم( 3160ریال ) ارجحیت دارد. از طرفی الکترود آهن با توجه به سهولت در بهره برداری، قابلیت ته نشینی خوب لجن تولیدی، قابلیت آبگیری مناسب و تولید حجم لجن کمتر، مناسب تشخیص داده شده است.
    کلید واژگان: کل ذرات جامد معلق, الکتروکواگولاسیون, سختی کل, بررسی فنی و اقتصادی, سر ریز تیکنر, گل گهر سیرجان}
    Seyed Morteza Moosavirad*, Maryam Abaspour Sirjani
    Electrocoagulation process is including new and developing processes which used to remove suspended matter. In this study, assessment of electrocoagulation to reduce total suspended solids (TSS), turbidity and hardness of the overflow Thickener of hematite in Gole-Gohar Sirjan has been done. Therefore, in a laboratory scale of glass container were made with volume 3 liter and equipped to 6 electrodes. The electrodes are made of iron, steel and aluminum, which are located separately on each of the electrodes. Parameters such as electrode material, contact time and voltage were studied. The results showed that the aluminum electrode than to the electrodes of iron and steel have the highest TSS removal. However, voltage of 6V and retention time of 5 minutes is removed 88.5 percent of TSS. Although, the steel electrode in voltage of 6 V and retention time of 15 minutes have maximum turbidity equal to 81% (NTU 21). Also in various voltages and different retention time, there is no significant change in hardness. Based on technical and economic studies, capital, operating and maintenance costs for electrodes of aluminum, iron and steel were calculated separately. The results illustrated that iron electrode with respect to the total performance costs (878 Ria) is preferred in compare to steel electrodes (2978 Ria) and aluminum electrode (3160 Ria). The iron electrode with respect to ease of operation, the settling of solid sludge, dewatering capability suitable and less sludge production volume, is appropriate.
    Keywords: Total Suspended Solids, Electrocoagulation, Total Hardness, Technical, Economic studies, Overflow Thickener}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال