حذف رنگ Reactive blue 19 از فاضلاب صنایع رنگرزی به وسیله فرآیند الکتروفنتون

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

محمد ملکوتیان ¹ , مهدی اسدی ² , امیر حسین محوی ³

1 - استاد مرکز تحقیقات مهندسی بهداشت محیط و گروه بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران*( مسوول مکاتبات).
2 - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران
3 - استادیار، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1389/10/10 تاریخ پذیرش : 1390/06/23 تاریخ انتشار : 1393/10/01

کلید واژه: فرایند الکتروفنتون, اکسیداسیون پیشرفته, رنگ Blue19 Reactive, شدت جریان الکتریکی,

چکیده مقاله :

زمینه و اهداف: با افزایش روزافزون مصرف آب وکمبود منابع، استفاده مجدد از فاضلاب به خصوص در صنایع جهت تامین بخشی از نیازهای آبی، مورد توجه قرار گرفته است. صنایع رنگ رزی جزء صنایع مصرف کننده زیاد آب به شمار رفته و مشکل عمده فاضلاب تولیدی آن ها، مواد رنگی فراوان و غیر قابل تجزیه بیولوژیکی بودن شان می باشد. روش های متداول حذف رنگ اغلب منجر به تولید حجم زیاد لجن می شوند که مشکلات تصفیه و دفع لجن را در پی دارد. الکتروفنتون یک فرآیند اکسیداسیون پیشرفته می باشد که به شکل موثری میزان مواد آلی و رنگ را درپساب کاهش می دهد. روش بررسی: در این روش، نمونه برداری از فاضلاب مطابق کتاب روش های استاندارد آزمایش های آب و فاضلاب انجام شد. سپس نمونه به درون سلول پایلوت الکتروشیمیایی ساخته شده منتقل و تاثیر پارامترهای مختلف از جمله میزان جریان الکتریکی،مقدار مصرفی یون های آهن،pH و زمان الکترولیز در راهبری فرآیند بررسی گردید. یافته ها: نتایج حاصل نشان داد که در شدت جریان 20 ولت برای غلظت رنگL mg/ 100 و شدت جریان 30 ولت برای غلظت رنگ mg/L 200به بالا، زمان 45-60 دقیقه ، غلظت یون های آهن mg/L 3/0و pHبرابر 4، حذف 100 درصدی رنگ به دست آمد. بحث: فرایند الکتروفنتون قادر به حذف رنگBlue19 Reactiveبا غلظت های متفاوت و بازده حداکثری حذف می باشد. بر اساس نتایج حاصل، شدت جریان الکتریکی و غلظت یون های آهن، پارامتر های موثر بر فرایند الکتروفنتون در حذف رنگ Reactive Blue 19 هستند و پارامترهای pH و زمان الکترولیز تاثیر کمتری بر کارایی فرآیند الکتروفنتون در حذف رنگBlue 19 Reactive دارند.

چکیده انگلیسی:

Background: Due to increase of water consumption and lack of resources, wastewater reuse, especially in the industries, as one of the methods for supplying water needs is considered. Dyeing industries are among the large consumers of water and the major problem of their produced wastewater is that it contains color materials and it is non-biodegradable. The conventional methods for removing color from wastewater often lead to production of a large amount of sludge, posing the problems of sludge disposal and treatment. Electro-Fenton process is an advanced oxidation process which can decrease the pollutants organic and color concentrations effectivelly. Materials and methods: In this method, sampling of wastewater was done according to standard methods book for the examination of water and wastewater principles. Then the samples were transferred to the made electrochemical cell pilot, and the impact of various parameters including the amount of electric current, rate of consumption of iron ions, pH and electrolysis time on operating conditions of process was evaluated. Results: The results showed that under the optimal conditions as current intensity of 20 V for color concentration of 100 mg/L and current intensity of 30 V for color concentration of  over 200 mg/L time  range of45-60 min, iron ion oncentration of 0.3 mg/L and pH = 4, color removal of 100% can be achieved. Conclusion: Electro-Fenton process is capable of removing Reactive Blue19 dye with different concentrations and maximum efficiency. Based on the results obtained, it was found that the electric current intensity and iron ion concentration are the parameters affecting the Electro-Fenton process for the removal Reactive Blue19 dye, whereas electrolysis time and pH parameters  were less effective on the efficiency of Electro-Fenton process for the removal of Reactive Blue19 dye

منابع و مأخذ:

1. Daneshvar, N., Vatanpour, S.A., Rasoulifard, M.H., 2008.  Electro-Fenton treatment of dye solution containing Orange II: Influence of operational parameters. Electroanalytical Chemistry, Vol.615, pp.165-174.


2. Al-kdasi, A., Idris, A., Saed, K., Guan, C.T., 2004. Treatment of textile wastewater by advanced oxidation process. Global Nest, Vol.6 (3), pp.222-230.


3. Kurt, U., Apaydid, O., Talha Gonullu, M., 2007. Reduction of COD in wastewater from an              organized tannery industrial region by Electro-Fenton process.hazardous materials, Vol. 1(2), pp.33-40.


4. Alinsafi, A., Khermis, M., Ponsa, M.N., 2005. Electro-coagulation of reactive textile dyes and textile wastewater. Chemical Engineering and Processing, Vol. 44,pp. 461-470.


5. Chiou, CS., Chang, C.Y., Shie, J.L., 2006. Decoloration of reactive black 5 in aqueous    solution by electro-fenton reaction.environmental engineering and management, Vol.16 (4), pp.243-248.


6. Ventura, A., Jacquet, G., Bermond, A., Camel, V., 2002. Electrochemical generation of the Fenton's reagent: application to atrazine degradation. Water research, Vol.36 (14), pp.3517-3522.


7. Oturan, M.A., Sires, I., Perocheau, S., 2008. Sonoelectro-Fenton process: A novel hybrid technique for the destruction of organic pollutants in water.electroanalytical chemistry, Vol.624 (1-2), pp. 329-322.


8. Bellakhal, N., Dachraoui, M., Oturan, M., 2006. Degredation of tartrazine in water by electro-fenton process. De la Société Chimique de Tunisie, Vol.8, pp. 223-228.


9. Hammami, S., Oturan, N., Bellakhal, N., 2007. Oxidative degradation of direct orange 61 by electro-Fenton process using a carbon felt electrode: Application of the experimental design methodology. Electroanalytical Chemistry, Vol. 610(1), pp. 75-84.


10. Kos, L., Perkowski, J., 2008. Decolouration of Real Textile Wastewater with Advanced Oxidation Processes.Institute of Knitting Technology and Techniques ul. Piotrkowska, vol. 270, pp.64-67.


11. Mantzavinos, D., kassinos, D., parsons, S.A., 2009. Applications of advanced oxidation processes in wastewater treatment.Water research .Vol.43,pp. 3901-3909.


12. Edalahi, M.C., Oturan, N., Bermond, A., 2004. Degredation of diuron by the electro-fenton process.Environ chem Lett, Vol. 1, pp. 233-236.


13. Radha, K.V., Sridevi, K., Kalaivani, k., 2009. Electrochemical oxidation for the treatment of textile industry wastewater.Bioresource Technology, Vol.100 (2), pp. 987-990.


14. Lingling, H., Kang, H., Lih shyu, H., 2007. Optimisation of a ultrasound-Assisted nanoscale Fe/fenton process for dye wastewater through a statistical experiment design method. Environmental informatics archives .Vol.5, pp.664-673.


15. Panizza, M., Cerisola, G., 2001.  Removal of organic pollutants from industrial wastewater by electrogenerated Fenton's reagent.water research, Vol. 35(16), pp. 3987-3992.


16. Anotai, J., Chun, M., 2006. Kinetics of aniline degradation by Fenton and electro-Fenton processes. Water research, Vol.40 (9),pp. 1841-1847.


17. Carlos, M., Sánchez, S., 2007. Goethite as a more effective iron dosage source for mineralization of organic pollutants by electro-Fenton process.Electrochemistry Communications, Vol.9 (1), pp. 19-24.


18. Virkutytea, J., Rokhina, E., 2009. Optimisation of Electro-Fenton denitrification of a model wastewater using a response surface methodology.Bioresource Technology, Vol. 101(5), pp.1440-1446.


19. Boye, B., Morieme, M., Brillas, E., 2003. Anodic oxidation, electro-fenton and photoelectro-fenton treatments of 2, 4, 5-trichlorophenoxyacetic acid. Electroanalytical chemistry, Vol. 557, pp. 135-146.


20. Khoufi, S., Aloui, F., Sayadi, S., 2006. Treatment of olive oil mill wastewater by combined process electro-Fenton reaction and anaerobic digestion.water research, Vol. 40(10), pp. 2007-2016.


21. Chou, S., Huang, Y., Lee, S., 1999. Treatment of high strength hexamine-containing wastewater by electro-Fenton method. Water research, Vol. 33(3), pp.751-759.


22. APHA, AWWA, WEF.1998.Standard method for the examination of water wastewater. 20^th Ed. Washington DC,USA,pp.67- 89