کارایی آند تیتانیم بدون پوشش در کاهش اکسیژن خواهی شیمیایی پساب صنعتی (مطالعه موردی تصفیه پساب نساجی در سامانه پیش پایلوت تصفیه الکتروشیمیایی)

در این پژوهش، قابلیت فلز تیتانیم بدون پوشش به عنوان آند در سامانه تصفیه الکتروشیمیایی پساب، با استفاده از نمونه موردی پساب صنعت نساجی، با هدف بهره مندی هم زمان از فرایندهای تصفیه ای الکترواکسیداسیون و الکتروانعقاد بررسی شد. در این پژوهش، امکان سنجی استفاده از آند تیتانیم بدون پوشش در یک سامانه پیش پایلوت تصفیه الکتروشیمیایی انجام شد که بدنه ای پلیمری و منبع تغذیه ای با توان اسمی W۱۵۰ داشت و تحت رژیم الکتریکی گالوانواستاتیک و رژیم فرایندی تصفیه چرخشی بهره برداری شد و با تمرکز بر دانسیته جریان به عنوان پارامتر مطالعاتی محوری، جنبه های الکتروشیمیایی، محیط زیستی و اقتصادی تصفیه، با اتکا به شاخص های درصد حذف آلاینده و میزان انرژی مصرفی ویژه، بررسی شد. مسئله حائز اهمیت در یافته های این پژوهش، انعطاف این سامانه در تلفیق مکانیسم های الکترواکسیداسیون و الکتروانعقاد بود که در کنار قابلیت کنترل به وسیله پارامتر دانسیته جریان، باعث قدرت تصفیه زیادی شد، به شکلی که حذف اکسیژن خواهی شیمیایی از فازهای مایع و جامد در محدوده ۷۵ تا ۸۰ درصد در محیط خنثی و ۹۰ تا ۹۵ درصد در محیط اسیدی، امکان پذیر شد. در دانسیته جریان های بسیار پایین (μA/cm۲۱۰۰<)، میزان خوردگی ناچیز بود و فرایند غالب تصفیه الکتروشیمیایی، الکترواکسیداسیون تشخیص داده شد. در دانسیته جریان های بالا (μA/cm۲۱۰۰>)، نرخ خوردگی افزایش یافته و الکتروانعقاد به فرایند غالب تصفیه الکتروشیمیایی تبدیل شد. در کنار توان نهایی تصفیه، مقرون به صرفه بودن کارکرد سامانه از منظر انرژی، مسئله مهم دیگری از دیدگاه صنعتی بود که در محیط های خنثی و اسیدی بررسی و مشخص شد که در دانسیته جریان μA/cm۲۶۰۰ بیشینه می شود، به شکلی که هر دو معیار انرژی مصرفی ویژه و انرژی مصرفی ویژه نرخی به مقدار کمینه خود، به ترتیب kWh/kgCOD ۹/۸ و kWh/kgCOD/h  ۵۲/۳ در محیط خنثی وkWh/kgCOD ۱۰ وkWh/kgCOD/h  ۳۴/۲ در محیط اسیدی رسیدند.

کلیدواژه ها:

فرایندهای اکسایش پیشرفته ، حذف اکسیژن خواهی شیمیایی ، الکترواکسیداسیون ، الکتروانعقاد ، تیتانیم ، خوردگی