بررسی تصفیه پذیری آب خاکستری بوسیله اکسیداسیون با ازن و کربن فعال
محورهای موضوعی : علوم آب
سعید گواهی
1
,
ehsan derikvand
2
,
صایب خوشنواز
3
,
محسن سلیمانی بابرصاد
4
,
ایمان پارسه
5
1 - دانشجو دکتری گروه عمران، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران.
2 - استادیار، گروه مهندسی آب، مرکز تحقیقات علوم آب و محیط زیست، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران
3 - استادیار، گروه مهندسی آب، مرکز تحقیقات علوم آب و محیط زیست، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران
4 - عضو هیات علمی گروه آب دانشگاه آزاد اسلامی واحد شوشتر
5 - استادیار، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده علوم پزشکی بهبهان، بهبهان، ایران
کلید واژه: آب خاکستری, کربن فعال, هم افزایی, آلی, اکسیداسیون شیمیایی,
چکیده مقاله :
این تحقیق تأثیر همافزایی کربن فعال در حذف ترکیبات آلی از آب خاکستری را از طریق فرآیند ازنزنی بررسی کرده و شرایط بهینه را شناسایی میکند. نمونههای آب خاکستری از ماشین لباسشویی، دوش و سینکها جمعآوری و تحلیل شدند که شامل پارامترهایی همچون pH، COD، BOD، TKN، TP و سورفکتانتها بود. نمونهها در غلظتهای مختلف ازن و زمانهای تماس مختلف تحت اکسیداسیون شیمیایی با ازن قرار گرفتند. شرایط بهینه برای حذف COD به مقدار 2.5 میلیگرم بر لیتر ازن و 60 دقیقه زمان تماس با کاهش 60 درصدی COD تعیین شد. مطالعه نشان داد که افزودن کربن فعال دانهای تولید رادیکالهای هیدروکسیل را بهویژه در دوزهای پایین ازن بهطور قابلتوجهی افزایش میدهد. غلظتهای GAC تا 1.5 گرم بر لیتر باعث بهبود راندمان حذف COD، BOD، TKN، TP و سورفکتانتها شدند، با بیشترین کاهش در دوزهای خاص مشاهده شد. ترکیب استفاده از ازن و GAC تا 75 درصد حذف COD را به همراه داشت که کارایی روشهای تصفیه ترکیبی را نشان میدهد. این نتایج با یافتههای پیشین همخوانی دارد و نقش مؤثر سیستمهای ترکیبی در بهبود کیفیت آب خاکستری را تأیید میکند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که استفاده همزمان از کربن فعال و ازنزنی میتواند بهطور قابلتوجهی کارایی حذف آلایندهها را افزایش دهد و به استراتژیهای بازاستفاده مؤثرتر آب کمک کند.
Abstract This research investigates the synergistic effect of activated carbon on the removal of organic compounds from greywater through the ozonation process and identifies the optimal conditions. Greywater samples were collected from washing machines, showers, and sinks and analyzed for parameters including pH, COD, BOD, TKN, TP, and surfactants. The samples were subjected to chemical oxidation with ozone at different ozone concentrations and contact times. The optimal conditions for COD removal were determined to be 2.5 mg/L ozone and 60 minutes contact time with a 60% reduction in COD. The study showed that the addition of granular activated carbon significantly enhanced the production of hydroxyl radicals, especially at low ozone doses. GAC concentrations up to 1.5 g/L improved the removal efficiency of COD, BOD, TKN, TP, and surfactants, with the greatest reductions observed at specific doses. The combination of ozone and GAC achieved up to 75% COD removal, demonstrating the effectiveness of combined treatment methods. These results are consistent with previous findings and confirm the effective role of combined systems in improving greywater quality. The results of this study suggest that the simultaneous use of activated carbon and ozonation can significantly enhance pollutant removal efficiency and contribute to more effective water reuse strategies.
Alekseev, S. E., & Pipko, D. A. (2018, October). Elaboration of an Efficiency Indicator of Treatment Industrial Waste Water by Ozone. In Materials Science Forum (Vol. 931, pp. 954-959). Trans Tech Publications Ltd.
Chen, L., Pinto, A., & Alshawabkeh, A. N. (2019). Activated carbon as a cathode for water disinfection through the electro-fenton process. Catalysts, 9(7), 601.
Compton, P., Dehkordi, N. R., Casanova, P. L., & Alshawabkeh, A. N. (2022). Activated carbon modifications for heterogeneous fenton-like catalysis. Journal of chemical engineering and catalysis, 1(2).
Dąbek, L., Picheta-Oleś, A., Szeląg, B., Szulżyk-Cieplak, J., & Łagód, G. (2020). Modeling and optimization of pollutants removal during simultaneous adsorption onto activated carbon with advanced oxidation in aqueous environment. Materials, 13(19), 4220.
Fijołek, L., Świetlik, J., & Frankowski, M. (2021). The influence of active carbon contaminants on the ozonation mechanism interpretation. Scientific Reports, 11(1), 9934.
Jawaduddin, M., Memon, S., Nizamuddin, S., Mubarak, N. M., & Qureshi, S. (2018). Synthesis of activated carbon via sulphuric acid and iron chloride and its potential application synthetic grey water in combination with sand bed filter. Eurasian Journal of Analytical Chemistry, 13(6), 83-94.
Joss, A., Siegrist, H., Ternes, T.A., 2008. Are we about to upgrade wastewater treatment for removing organic micropollutants. Water Sci. Technol. 57, 251e255.
Hernández-Leal, L., Temmink, H., Zeeman, G., & Buisman, C. J. N. (2011). Removal of micropollutants from aerobically treated grey water via ozone and activated carbon. Water research, 45(9), 2887-2896.
Mohammad Razi, M. A., Al-Gheethi, A., Al-Qaini, M., & Yousef, A. (2018). Efficiency of activated carbon from palm kernel shell for treatment of greywater. Arab Journal of Basic and Applied Sciences, 25(3), 103-110.
Shahsavani, E., Ehrampoush, M. H., Samaei, M. R., Mehrizi, E. A., Madadizadeh, F., Abbasi, A., ... & Ebrahimi, A. A. (2022). Real and synthetic greywater treatment by a combined process of ozonation, granular activated carbon, and ultrafiltration. Health Scope, 11(2).
Wang, Z., Yang, Y., Xiang, W., Wu, B., Cui, X., & Zhou, Y. (2022). Performance and mechanisms of greywater treatment in a bio-enhanced granular-activated carbon dynamic biofilm reactor. npj Clean Water, 5(1), 56.
Xiang, Y. H., Zhong, Y. Y., Li, X. D., & Song, J. K. (2013). Treatment of Organic Compounds in Radioactive Wastewater by Ozonation. Advanced Materials Research, 726, 2604-2608.
