بهینه سازی فرایند اکسیداسیون پیشرفته سونوالکتروشیمیایی با الکترود گرافن-گرافن در ارتقا کیفیت پساب خروجی تصفیه خانه شهر پرند

حضور آلاینده های نوظهور در فاضلاب، فرایندهای تصفیه بیولوژیکی را با مشکل مواجهه کرده است. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته، فرایندهایی امیدوارکننده ای در ارتقای کیفیت پساب هستند. هدف از این مطالعه بهینه سازی فرایند سونوالکتروشیمیایی در ارتقا کیفیت پساب خروجی تصفیه خانه شهر پرند بود.

پایلوت مطالعه شامل یک راکتور سونوالکتروشیمیایی به حجم 500 میلی لیتر مجهز به  مولد جریان برق مستقیم، التراسونیک و الکترودهای گرافن بود. متغیرهای pH (4-8)، جریان الکتریکی مستقیم (50-100 میلی آمپر)، زمان واکنش (60-120 دقیقه) و فرکانس (30-50 کیلوهرتز) توسط طراحی ترکیبی مرکزی بهینه سازی شدند. همچنین سینتیک فرایند، بهره وری انرژی، تغییرات خصوصیات فیزیکوشیمیایی پساب و اثر هم افزایی مکانیزم ها مورد سنجش قرار گرفتند. اندازه گیری پارامترهای تصفیه ای بر اساس روش های ارائه شده در مرجع آزمایشات آب و فاضلاب انجام شد.

بر اساس شاخص های P-value و F-value، مدل انتخابی معنادار بود. شرایط بهینه فرایند عبارت است از pH برابر 5/6، شدت جریان الکتریکی برابر 8/82 میلی آمپر، زمان واکنش برابر 113 دقیقه و فرکانس 35 کیلوهرتز. پارامترهای COD، TOC، BOD5، نیتروژن و فسفر به ترتیب 81، 69، 2/93، 96 و 7/94 درصد حذف شدند. سینتیک فرایند از سینتیک درجه اول تبعیت می کند و ضریب اثر هم افزایی برابر 62/1 است. میزان بهره وری انرژی 07/98 میلی گرم بر لیتر به ازای هرکیلووات ساعت تعیین شد.

فرایند سونوالکتروشیمیایی، قابلیت بکار گیری به عنوان یک فرایند تصفیه پیشرفته را دارد. پیشنهاد می شود کارایی فرایند در نمونه پساب واقعی خام نیز، مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد.