بررسی کارآیی فرایند تلفیقی انعقاد و شناورسازی الکتریکی در تصفیه فاضلاب صنعت فرآوری محصولات لبنی

Abstract

Background and aims: Dairy industry is one of the important sources of environmental pollution. The present study set out to investigate the removal percentages of COD and turbidity, as well as changes in the effluent pH by Electro-Coagulation Flotation (ECF) process during the treatment of dairy effluents.Materials and methods: Electrochemical coagulation process was applied to treatment of pre-treated highly loaded real wastewater of a factory producing dairy products in Damavand-Tehran. The experiments were carried out in an electrochemical cylinder-shaped reactor made of steel (cathode electrode) and aluminum (anode electrode) connected to each other in a Bipolar-serial (BP-S) way. The influence of initial pH, current intensity, electrolysis time, and initial electrolyte (NaCl) concentration on the performance of ECF was explored. Owing to the nature of the study, there were not ethical issues.Results: The findings revealed that the bulk liquid pH, current intensity and electrolysis time had a considerable influence on the performance of the reactor. The obtained optimal values were 9, 3 A, and 60 min, respectively. Under optimal condition, the efficiency of COD and turbidity removal were estimated at 70.9% and 99.08%, respectively. It was also found that the reactor effluent pH increased by 1.6 units. Moreover, electrical conductivity of solution did not affect the pollutant removal efficiency in this study. Sludge volume index (SVI) was further estimated to be 89.01 ml/g.Conclusions: The results of the present study indicate that the ECF coupled process can be regarded as anenvironment-friendly method in the pre-treatment of dairy effluents. In addition, considering the increase of BOD5/COD ratio from 0.41 (raw wastewater) to 0.79 (effluent), electrochemical treatment was conceived to enhance the biodegradability for a biological post-treatment.زمینه و اهداف: فاضلاب صنایع لبنی از مهمترینترین منابع آلاینده برای محیطهای آبی و خاکی می باشد. هدف این مطالعه بررسی میزان حذف COD، کدورت و تغییرات pH توسط فرایند انعقاد و شناورسازی الکتریکی در تصفیه فاضلاب لبنی است . مواد و روشها: مطالعه حاضر یک مطالعه تجربی-آزمایشگاهی است که با رعایت موازین اخلاقی و اخذ مجوزهای لازم بر روی فاضلاب کارخانه فرآوری محصولات لبنی هموطن دماوند در راکتور الکتروشیمیایی استوانهای شکل از جنس استیل (الکترود کاتد)، آلومینیوم (الکترود آند) با اتصال دوقطبی سری انجام و تاثیر متغیرهایpH، زمان واکنش، هدایت و شدت جریان الکتریکی در کارآیی فرایند تلفیقی انعقاد و شناورسازی الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: نتایج بدست آمده نشان داد که pH، شدت جریان الکتریکی و زمان واکنش تاثیر قابل ملاحظهای در عملکرد راکتور داشتند و مقادیر بهینه به ترتیب 9، 3 آمپر و60 دقیقه حاصل گردید. تحت شرایط بهینه، راندمان حذف COD و کدورت به ترتیب برابر با 70/9 و 99/08 درصد محاسبه شد و pH پساب خروجی از راکتور 1/6 واحد افزایش یافت. همچنین هدایت الکتریکی محلول تاثیری بر روی حذف آلاینده مورد مطالعه نشان نداد و شاخص حجمی لجن تحت شرایط بهینه 89/01 ml/g بدست آمد نتیجه گیری: نتایج نشان داد که فرایند تلفیقی انعقاد و شناورسازی الکتریکی میتواند به عنوان یک روش سازگار با محیط زیست در تصفیه فاضلاب صنایع لبنی به منظور تصفیه اولیه و آمادگی آن برای ورود به واحد بیولوژیکی به علت افزایش نسبت  BOD5/COD از0/41 ) فاضلاب خام( به 0/79(پساب) مطرح گرد