عنوان پایان‌نامه
تصفیه فاضلاب صنایع باتری سازی با استفاده از فرآیند انعقاد الکتریکی
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -آب وفاضلاب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1123;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62299
- تاریخ دفاع
- ۲۳ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- سجاد ایمانیان
- استاد راهنما
- بهنوش امین زاده گوهرریزی
- چکیده
- آلودگی ناشی از فلزات سنگین، اکنون، به عنوان یکی از معضلات بزرگ زیست محیطی رخ می نماید. از آنجا که فلزات سنگین در محیط پایدار هستند، پاک سازی محیط از آن ها اهمیت ویژه ای دارد. انعقاد الکتریکی(EC) یک روش الکتروشیمایی برای تصفیه فاضلاب است که امروزه بسیار به کار می رود و پیشرفتهای فنی قابل ملاحظه ای را نیز کسب کرده است. EC یک روش موثر برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب به شمار می آید. در این پژوهش بازده فرآیند EC با استفاده از الکترود های آلومینیومی برای تصفیه فاضلاب واقعی باتری سازی و حذف فلزات سنگین از آن بررسی می شود. به منظور بالا بردن بازده تصفیه ، اثر آرایش و فاصله الکترودها بر حذف سرب بررسی شد. نتایج نشان داد که بالاترین حذف سرب زمانی اتفاق می افتد که اتصال الکترودها به صورت موازی و فاصله آنها cm2 باشد. در این پژوهش برای مشاهده اثر شرایط راهبری بر هزینه راهبری و بازده حذف سرب، مس، کدورت از روش شناسی رویه پاسخ استفاده شد.به منظور بهینه سازی فرآیند و یافتن اثر عوامل موثر بر آن -یعنی چگالی جریان الکتریکی(CD)، pH و زمان واکنش- از طرح مرکب مرکزی(CCD) استفاده شد. مشاهده شد که اثر pH بر بازده حذف آلاینده ها و هزینه راهبری ناچیز است. از سوی دیگر افزایش CD و زمان واکنش به شدت بازده حذف آلاینده ها و هزینه راهبری را افزایش می دهد. مدلهای پیش بینی کننده آنالیز واریانس(ANOVA) نشان داد که شرایط راهبری بهینه برای حذف آلاینده ها به صورت7/6pH=،2mA/cm4CD= و زمان واکنش برابر با 23 دقیقه به وقوع می پیوندد.در شرایط بهینه، مقادیر هزینه راهبری،درصد حذف سرب و درصد حذف مس به ترتیب برابر است با: 87%، 67%.
- Abstract
- Heavy metal pollution has become one of the most serious environmental problems today. The treatment of heavy metals is of special concern due to their recalcitrance and persistence in the environment. Electrocoagulation (EC) is an electrochemical wastewater treatment technology that is currently experiencing both increased popularity and considerable technical improvements. EC is an efficient technique for cleaning wastewater containing heavy metals before discharge in the environment. This study deals with the efficiency of EC for the treatment of real battery manufacturing wastewater using aluminum electrodes. The effects of electrode arrangement and distance between electrodes on lead removal efficiency were investigated for choosing the best alternative in order to intensify the performance of the process. In this research Response Surface Methodology (RSM) was employed to investigate the effects of different operating conditions on the operation costs and removal of lead, copper and turbidity by the electrocoagulation. Central Composite Design (CCD) was used for the optimization of the electrocoagulation process and to evaluate the effects and interactions of process variables: electric current density, initial pH and application time. It was found that the effect of initial pH was negligible on lead and copper removal efficiency and operating costs. On the other hand, the increase of current density and reaction time severely influenced process performance and pollutant removal efficiency and operating costs. Predictive models using ANOVA and multiple response optimization revealed that optimal pollutant removal efficiency occurred at pH of 6.7, 4.01 mA/cm2 current density and 23.4 min treatment. Operating costs , lead removal efficiency and copper removal efficiency were found to be 6570 IRR/m3 , 87% , 69% , respectively, at the optimum conditions. Key words: Response Surface Methodology (RSM), Electrocoagulation, Battery manufacturing, wastewater treatment, lead removal.
