Evaluation of Efficiency of Electrochemical Process for COD and TSS Removal from Raisin Finishing Wastewater

Subject Areas : environmental management

Soheil Sobhanardakani ¹ ( - Associate Professor Department of the Environment, College of Basic Sciences, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran. * (Corresponding Author) )
Seyed Milad Jafari ² ( Young Researchers and Elite Club, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran. )
Majid Ehteshami ³ ( - Department of the Environmental Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran. )

Received: 2014-03-04 Accepted : 2014-11-16 Published : 2016-11-21

Keywords: Raisin-finishing, Wastewater, electrochemical process, COD, TSS,

Abstract :

  Background and Objective: In recent years,biological and chemical processes have been widely used in industrial and municipal wastewater treatment. Electrochemical process is a chemical process used for wastewater treatment. In recent years, this process has been increasingly employed for treatment of many wastewaters, especially for industrial wastewaters with high COD. Method: The wastewater from raisin-finishing units in Sahand Industrial Town in Malayer with the COD of 26850 mg/L and TSS of 2325 mg/L was collected. Electrolysis process consisted of a reactor with 9 L volume containing two different types of electrodes (Al and stainless steel). The process was conducted without any additives for wastewater treatment enhancing, in three different retention times (10-20 and 30 min) and applied voltages (10, 20 and 30 V). After each experiment, the output wastewater was investigated and the COD removal efficiency was calculated. Results: Results showed that in retention time of 30 min and applied voltage of 30V, removal efficiencies of COD and TSS using Al electrode were 88.28% and 95.05%, respectively. Moreover, the best removal efficiencies for COD and TSS were found to be 76.54% and 67.53%, which were obtained using stainless steel electrode in retention time of 30 min and applied voltage of 30V in 30 and 10 min respectively. Conclusion: According to the results, electrochemical treatment along with other processes, such as adding electrolytes, can be used as a tool for reduction of industrial wastewater pollution.

References:

1-   اسدی، ایرج. "بررسی کمی و کیفی فاضلاب صنایع بسته بندی و کشمش پاک کنی (مطالعه موردی: شرکت شبنم صحرا)". پایان نامه کارشناسی ارشد علوم محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشکده محیط زیست و انرژی، 1387؛ 121 صفحه.

2-   ریاحی خرم، مهدی.، نافع، مینو و هاشمی، مرضیه (1388). "بررسی کیفیت فاضلاب صنایع بسته بندی و کشمش پاک کنی در شهرستان ملایر". دوازدهمین همایش بهداشت محیط ایران، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، 10 صفحه.

3-      منزوی، محمد تقی (1376). "فاضلاب شهری: جمع آوری فاضلاب". جلد اول، انتشارات دانشگاه تهران، 204 صفحه.

4-      مسافری، محمد (1382). "اصول مدیریت و تصفیه فاضلاب صنایع غذایی". انتشارات سازمان حفاظت محیط زیست، 104 صفحه.

5-      Mollah, M.Y., Schennach, R., Parga, J.R., Cocke, D.L., 2001. “Electrocoagulation (EC) – science and applications”. Journal of Hazardous Materials, 84, 29-41.

6-      Xu, X., Zhu, X., 2004. “Treatment of refectory oily wastewater by electro-coagulation process”. Chemosphere, 56, 889-894.

7-      Holt, P., Barton, G., Mitchell, C., 2005. “The future for electrocoagulation as a localised water treatment technology”. Chemosphere, 85, 355-367.

8-      Daneshvar, N., Oladegaragoze, A., Jafarzadeh, N., 2006. “Decolorization of basic dye solutions by electrocoagulation: Investigation of the effect of operational parameters”. Journal of Hazardous Materials, 129, 116-122.

9-      Parga, J.R., Cocke, J.L., Valenzuela, J.L., Gomes, J.A., Kesmez, M., Irvin, G., Moreno, H., Weir, M., 2005. “Arsenic removal via electrocoagulation from heavy metal contaminated groundwater in La Comarca Lagunera Mexico”. Journal of Hazardous Materials, 124, 247-254.

10-  Khemis, M., Tanguy, G., Leclerc, J.P, Valentin, G., Lapicque, F., 2005. “Electrocoagulation for the treatment of oil suspensions: relation between the rates of electrode reactions and the efficiency of waste removal”. Process Safety Environmental Protection, 83, 50-57.

11- موسوی، غلامرضا.، خسروی، رسول و فرزاد کیا، مهدی (1390). "بررسی اثر فرآیند انعقاد الکتریکی با الکترود های آهن و استیل بر روی حذف ترکیبات نفتی از آب های زیر زمینی". مجله سلامت و بهداشت اردبیل، دوره 2، شماره 3، صفحات 33-25.

12- مسعودی نژاد، محمدرضا.، مظاهری تهرانی، اشرف.، قنبری، فرشید و میر شفیعیان، سیمین دخت (1393). "بررسی استفاده از فرآیند الکترولیز با جریان پیوسته در حذف کلی فرم های مدفوعی از آب آلوده". مجله دانشگاه علوم پزشکی اراک، دوره 17، شماره 3، صفحات 64-56.

13- هاشمی، حسن.، علی پور سامانی، الهام.، امین، محمد مهدی و بینا، بیژن (1392). "بررسی کارایی فرآیند الکتروکوآگولاسیون در تصفیه شیرابه حاصل از کارخانه کمپوست اصفهان". تحقیقات نظام سلامت، دوره 9، شماره 9، صفحات 978-969.

14- جعفر زاده، نادر و دانشور، نظام الدین (1385). "تصفیه پساب نساجی حاوی مواد رنگزای بازیک به روش انعقاد الکتریکی". آب و فاضلاب، دوره 17، شماره 57، صفحات 29-22.

15-  Yan, L., Wang, Y., Li, J., Ma, H., Liu, H., Li, T., Zhang, Y., 2014. “Comparative study of different electrochemical methods for petroleum refinery wastewater treatment”. Desalination, 341, 87-93.

16-  Bensadok, K., El Hanafi, N., Lapicque, F., 2011. “Electrochemical treatment of dairy effluent using combined Al and Ti/Pt electrodes system”. Desalination, 280, 244-251.

17-  Avsar, Y., Kurt, U., Gonullu, T., 2007. “Comparison of classical chemical and electrochemical processes for treating rose processing wastewater”. Journal of Hazardous Materials, 148, 340-345.

18- رحمانی، علیرضا و سمرقندی، محمدرضا (1386). "بررسی کارآیی روش الکتروشیمیایی در حذف COD از پساب". آب و فاضلاب، دوره 18، شماره 64، صفحات 15-9.

19-  Fytianos, K., Sakalis, A., Nickel, U., Voulgaropoulos, A., 2006. “A comparative study of platinised titanium and niobe/synthetic diamond as anodes in the electrochemical treatment of textile wastewater”. Chemical Engineering Journal, 119, 127-133.

20- محوی، امیرحسین.، ابراهیمی، سید جمال الدین.، نوری، جعفر.، واعظی، فروغ و ابراهیم زاده، لیلا (1386). "بررسی کارایی روش الکترولیز در حذف فسفر از پساب تصفیه خانه‌های فاضلاب". مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی کردستان، دوره 12، شماره 2، صفحات 45-36.

21-  Benhadji, A., Taleb Ahmed, M., Maachi, R., 2011. “Electrocoagulation and effect of cathode materials on the removal of pollutants from tannery wastewater of Rouïba”. Desalination, 277, 128-134.

22-  Lafi, W.K., 2008. Electrocoagulation treatment of wastewater from paper industry, Recent Researches in Energy, Environment, Devices, Systems, Communications and Computers. Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering Technology, Al-Balqa Applied University., Jordan, 9 p.

23-  American Public Health Association  (APHA). , 2005. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Ed. Washington, DC.

24- آذریان، قاسم.، کیمیایی طلب، علیرضا.، مصداقی نیا، علیرضا و واعظی، فروغ (1386). "بررسی حذف مواد معلق و COD از پساب توسط فرآیند الکترولیز". دهمین همایش ملی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی همدان، 8 صفحه.

25-  El-Naas, M.H., Al-Zuhair, S., Al-Lobaney, A., Makhlouf, S., 2009. “Assessment of electrocoagulation for the treatment of petroleum refinery wastewater”. Journal of Environmental Management, 91, 180-5.

26-  Parama, K.S., Balasubramanian, N., Srinivasakannan, C., 2009. “Decolorization and COD reduction of paper industrial effluent using electro-coagulation”. Chemical Engineering Journal, 151, 97-104.

27- رحمانی، علیرضا و سمرقندی، محمدرضا (1388). "کارایی روش الکتروکواگولاسیون در حذف رنگ اریوکروم بلاک تی از پساب". آب و فاضلاب، دوره 20، شماره 1، صفحات 57-52.

28-  Drouichen, N., Aoudj, S., Hecini, M., Ghaffour, N., Lounici, H., Mameri, N., 2009. “Study on the treatment of photovoltaic wastewater using electorcoagulation fluoride removal with aluminium electrodes characteristics of products”. Journal of Hazardous Materials, 169, 65-69.

29- تکدستان، افشین.، عظیمی، علی اکبر و سالاری، ژیلا (1390). "بررسی کارایی استفاده از فرآیند انعقاد الکتریکی در حذف کدورت، COD، دترجنت و فسفات از پساب کارواش". آب و فاضلاب، دوره 22، شماره 3، صفحات 25-19.

30-  Daneshvar, N., AshassiSorkhabi, H., Tizpar, A., 2003. “Decolorization of orange II by electrocoagulation method”. Separation and Purification Technology, 31, 153-162.

31-  31. Kobya, M., Can, O.T., Bayramoglu, M., 2003. “Treatment of textile wastewaters by electrocoagulation using iron and aluminum electrodes”. Journal of Hazardous Materials, 100, 163-178.