بررسی کارایی فرآیند الکترو/ پرسولفات با استفاده از الکترود آهن جهت حذف فورفورال از محیط های آبی

در پساب صنایع نفت و پتروشیمی، ترکیبات آلی آروماتیکی نظیر فورفورال در مقیاس وسیع تولید می شود که غیر قابل تجزیه بوده و یا به عنوان یک عامل بازدارنده برای سیستم های بیولوژیکی عمل می کنند. به منظور تولید رادیکال های سولفات (SO4●-)، می توان پرسولفات (PS، S2O82-) را با حرارت، اشعه UV و فلزات واسطه نظیر یون های آهن فعال کرد. هدف از این مطالعه، بررسی کارایی پرسولفات فعال شده با آهن تولید شده به روش الکتریکی با استفاده از الکترود آهن (فرآیند نوین الکترو/ پرسولفات) جهت حذف فورفورال بود.
در این مطالعه، یک راکتور منقطع الکتروشیمیایی در مقیاس آزمایشگاهی مجهز به 4 الکترود و منبع برق مستقیم به منظور حذف فورفورال مورد استفاده قرار گرفت. مهم ترین پارامترهای موثر بر فرآیند شامل pH، ولتاژ، غلظت اولیه پرسولفات و غلظت اولیه فورفورال بررسی شد. هم چنین میزان تغییرات pH در خلال فرآیند، هم افزایی فرآیندها در سیستم در شرایط بهینه بررسی شد.
: نتایج نشان داد pH اولیه محلول، غلظت اولیه پرسولفات و ولتاژ، دارای تاثیر قابل توجهی در حذف فورفورال می باشند. کارایی حذف فورفورال در شرایط اسیدی، بیش تر بود و با افزایش pH کارایی حذف فورفورال کاهش پیدا کرد، به طوری که 98 درصد از فورفورال بعد از 60 دقیقه در pH برابر 3، ولتاژ 10 ولت و غلظت پرسولفات برابر mM4/8 حذف شد. هم چنین با افزایش غلظت فورفورال، راندمان حذف کاهش یافت. در pH برابر 5، 7، 9 و 11، بعد از 60 دقیقه در همین شرایط، کارایی حذف فورفورال به ترتیب 66، 53، 48 و 12 درصد به دست آمد. با افزایش ولتاژ از 5/2 تا 30 ولت، کارایی حذف فورفورال افزایش یافت به طوری که تا ولتاژ 10 ولت بیش ترین میزان حذف اتفاق افتاد. کاربرد پرسولفات به طور مجزا در زمان واکنش 60 دقیقه تنها در حدود 5/18 درصد از فورفورال را حذف کرد، در همین شرایط فرآیند الکتروشیمیایی به تنهایی 37 درصد کارایی داشت. این درحالی بود که فرآیند تلفیقی الکترو/پرسولفات توانست 98 درصد فورفورال را حذف کند.
استفاده از آنیون پرسولفات در راکتورهای الکتروشیمیایی با الکترود آند آهن می تواند کارایی خوبی در حذف فورفورال داشته باشد. لذا استفاده از فرآیند الکترو/ پرسولفات با الکترودهای آهن (EPS) می تواند برای بهره برداران تصفیه خانه های فاضلاب های صنعتی فرآیندی خوش آتیه باشد.