بهینه‌سازی فرآیند هیبریدی فوتوالکتروشیمیایی با الکترودهای پلی یورتان/ دی اکسید تیتانیوم- گرافن در حضور گاز ازن در تصفیه شیرابه

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب

2 دانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب

چکیده

در این مطالعه از فرآیند هیبریدی فوتوالکتروشیمیایی در حضور گاز ازن، جهت کاهش بار آلی (COD ) شیرابه محل دفن حلقه دره کرج استفاده شد و تاثیر متغیرهای pH اولیه، زمان واکنش، جریان الکتریکی اعمال شده، فاصله بین الکترودها و غلظت گاز ازن در حضور اشعه ماورا‌‌بنفش با استفاده طراحی آزمایش RSM با مدل طراحی ترکیبی مرکزی (CCD) در کارایی فرآیند مورد بررسی قرار گرفت. بر‌اساس نتایج به‌دست آمده بهترین شرایط فرآیند هیبریدی شامل pH برابر9/5، زمان انجام واکنش برابر100 دقیقه، جریان الکتریکی اعمال شده بر سطح الکترودها برابر 23/0 آمپر، فاصله الکترودها برابر 5/0 سانتی‌متر و غلظت گاز ازن برابر 5 میلی‌گرم در لیتر در دقیقه می‌باشد که در این شرایط راندمان 24/93 درصدی کاهش COD شیرابه به‌دست آمد و مقدار COD از 13260 میلی‌گرم در لیتر به 1396 میلی‌گرم در لیتر کاهش یافت. بر‌اساس این نتایج، پساب حاصل را نمی‌توان به‌صورت مستقیم به محیط زیست تخلیه نمود و جهت تصفیه تکمیلی باید از سایر فرآیندها به‌ویژه فرآیندهای بیولوژیکی استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Optimization of Photo-electrochemical Hybrid Process with Polyurethane/Titanium Dioxide-Graphene Electrodes in the Presence of Ozone gas in Landfill treatment

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Khalkhali 1
  • Roya Mafigholami 2
1 Islamic Azad University, West Tehran Branch
2 Associate professor, Islamic Azad University, West Tehran Branch
چکیده [English]

In this study, a photoelectrochemical hybrid process in the presence of ozone gas was used to reduce COD of the Karaj Halghedare landfill leachate and the effect of initial pH, reaction time, electric current, distance between electrodes and ozone concentration in the presence of Ultraviolet radiation was evaluated using RSM. Based on the obtained results, the best conditions of the hybrid process include pH equal to 5.9, reaction time equal to 100 minutes, electric current applied on the surface of the electrodes equal to 0.23 amps, distance between the electrodes equal to 0.5 cm and ozone gas concentration equal to 5 mg / l. min, in which case the efficiency of 93.24% of COD reduction in leachate was obtained and the amount of COD was reduced from 13,260 mg / l to 1396 mg / l. Based on these results, the effluent cannot be discharged directly into the environment and other processes for further treatment should be used, especially biological processes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Photoelectrochemical process
  • Graphene electrode
  • Ozone gas
  • leachate
  • Response Surface Methodology (RSM)