كاهش يون فلورايد بعد از حوض فسفاته سالن رنگ شركت خودروسازي به روش الكتروكواگولاسيون

چکیده مقاله :

به منظور كاهش يون فلورايد از آب، از روش‌هاي جذب - تبادل یون، فرایندهای غشایی، انعقاد و لخته‌سازی شيميايي و الکتروکواگولاسیون استفاده مي­شود. در اين مقاله جهت كاهش حداكثري يون فلورايد از آب سرريز بعد از حوض شيمي فسفاته سالن پيش رنگ خودروسازي، از روش الكتروكواگولاسيون استفاده شد. از آب سرريز آبكشي­هاي بعد از حوض شيمي فسفاته سالن پيش رنگ كه به‌صورت مداوم در جريان است به عنوان ورودي استفاده شد. پساب سالن پیش‌رنگ حاوی فلوراید به ميزان mg/L 22-35، pH 2/5 الي3/6، كدورت NTU 31-35، هدايت الكتريكي μS/cm 2008- 1815 وTDS   به ميزان mg/L 909-952 است. با استفاده از ركتيفاير، ولتاژ 50 ولت و جريان 110 آمپر به ترتيب به  2، 3، 4 و 5  الكترود­هاي آلومينيوم و آهن موجود در راكتور الكتروكواگولاسيون  به حجم 1 مترمكعب اعمال شده و نمونه طي 4 روز و هر روز به مدت زمان­هاي 15، 30، 45 و 60 دقيقه تست شد. سپس، تأثير حضور تعداد الكترود­ها و مدت زمان ماند نمونه در راستاي تشخيص نتايج بهينه مورد بررسي قرار گرفت. براساس نتايج نيمه‌صنعتي و آزمايشگاهي با روش راكتور الكتروكواگولاسيون، كاهش بيش از 85-75 درصد فلورايد مشاهده شد. بيشترين ميزان كاهش يون فلورايد در سيستم 4 الكترود و درمدت زمان60 دقيقه از 2/24 به mg/L 7/3 رسيد. شايان ذكراست با گذشت زمان و كاهش غلظت اوليه آنيون فلورايد، كدورت و مقدار شدت جريان كاهش يافت اما pH محيط به شدت قليايي شد و در يكي از آزمايش­ها به 27/10 رسيد.

چکیده انگلیسی :

Various methods such as ion exchange, membrane processes, chemical coagulation, and electrocoagulation are employed to reduce fluoride ions from water. In this study, electrocoagulation was applied to reduce fluoride concentration in the overflow water from the phosphate chemical tank in the pre-treatment section of an automotive paint shop. The influent, which is the continuously flowing rinsing overflow from the phosphate tank, contained fluoride concentrations ranging from 22 to 35 mg/L, pH between 5.2 and 6.3, turbidity of 31–35 NTU, electrical conductivity of 1815–2008 μS/cm, and TDS levels between 909 and 952 mg/L. A rectifier supplying 50 volts and 110 amperes was used to energize 2, 3, 4, and 5 aluminum and iron electrodes in a 1 m³ electrocoagulation reactor. The system was operated over four days, with samples taken at 15, 30, 45, and 60-minute intervals each day. The effects of electrode number and retention time on fluoride removal efficiency were evaluated. Results from pilot-scale and laboratory experiments showed that the electrocoagulation process achieved fluoride removal efficiencies between 75% and 85%. The highest fluoride reduction—from 24.2 to 3.7 mg/L—was observed in the system with 4 electrodes and a retention time of 60 minutes. Notably, as the initial fluoride concentration decreased over time, turbidity and current intensity also declined. However, the pH of the treated water became strongly alkaline, reaching as high as 10.27 in one of the tests.

منابع و مأخذ:

جواد مدبر، ليلي معصومي قلعه، علي صيادي، امير امامي، نعيمه شيراكبري، مجيد جواديان سرچشمه (1401). "تغليظ لجن تصفيه خانه بهداشتي شركت ايران¬خودرو با استفاده از راكتور كاويتاسيون پلاسمايي"، مجله پژوهش و فناوري محيط زيست، دوره7، شماره 11، صفحه¬ها 69 تا 78
گيتى كاشي، شهرزاد خرم نژاديان، نيلوفر ناصحى(1393)."بررسي كارايى فرآيند تلفيقى انعقادشيميايى و الكتريكى در حذف فلوئور از آب آشاميدنى"، مجله علمي دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي دانشكده بهداشت، دوره 2، شماره 2، صفحه¬ها 43 تا 52
شهرزاد عليان نژاد، گيتی کاشی، سيد مصطفی خضری، علی ماشينچيان مرادی(1393). "بررسي حذف فلوراید از آب آشاميدني به روش الکترو واگولاسيون: رآكتور ناپيوسته"، مجله ارتقاي ايمني و پيشگيري از مصدوميتها، دوره 2، شماره 1، صفحه¬ها 47 تا 54
سارا نام آور، سیمین ناصري، امیرحسین محوي، رامین نبی زاده(1391). "بررسی کارایی فرایند نانوفیلتراسیون در حذف فلوراید از آب". مجله دانشگاه علوم پزشکی خراسان شمالی، دوره4، شماره4، صفحه¬ها 30 تا 38
فریبرز ریاحی و محبوبه رادگودرزی (1384). "کاربرد ترکیبات تیتانیم در کاهش یون فلوراید از منابع آب و پساب حاوی غلظت بالای این یون". مجله آب و فاضلاب، دوره16، شماره54، صفحه¬ها 82تا 89
علی اکبر عظیمی، غلامرضا نبی بید هندی، سید حسین هاشمی، یونس مهام(1382). "بررسی غلظت یون فلوراید در منابع سطحی تامین آب شرب شهر تهران". مجله علمي محیط شناسی، دوره 29، شماره 32، صفحه¬ها 40تا 35
Arindam Sinharoy, Chong Min Chung. (2024). Fluoride removal from wastewater and potential for resource recovery:
Comparative studies between different treatment technologies. Environmental Engineering Research 2024; 29(6): 240179. Yonghai Gan, Xiaomeng Wang, Li Zhang, Bingdang Wu, Guoyang Zhang, Shujuan Zhang, 2019, Coagulation removal of fluoride by zirconium tetrachloride: Performance evaluation and mechanism analysis. ChemospHere, Volume 218, March 2019, Pages
860-868 Afshin Takdastan Saeed Emami Tabar- Abdolkazem Neisi.(2014), Fluoride Removal From Drinking Water by Electrocoagulation
Using Iron and Aluminum Electrodes, Jundishapur Journal of Health Sciences: Vol.6, issue 3; e21718 Salaheddine Aoudj, Nadjib Drouiche, Mouna Hecini, Tarik Ouslimane, Baya Palaouane.(2012). Coagulation as a Post-Treatment Method for the Defluoridation of PHotovoltaic Cell Manufacturing Wastewater. Unité de Développement de la Technologie
du Silicium (UDTS)2, Bd Frantz Fanon BP140, Alger – 7 merveilles, 16200, Algeria