كاربرد موج مربعی جریان متناوب با فركانس پایین در فرآیند الكتروشیمیائی حذف رنگ از فاضلاب

خلاصه اختراع :

در الكتروشیمی با جریان مستقیم لایه اكسید بر روی كاتد (لایه غیره فعال كننده)و مصرف شدن آند در اثر خوردگی ایجاد می گردد. این مشكل را در سیستم الكتروشیمی با جریان مستقیم با كاربرد جریان متناوب می توان برطرف كرد. در نتیجه هم مصرف انرژی الكتریسیته را به حداقل رسانده و هم عمر و بهره وری الكترود را به حداكثر خواهد رساند. در این اختراع از جریان متناوب با شكل موج مربعی و فركانس Hz 2000-50، جریان مستقیم زمینه ای V 2/0 برای حذف رنگ Remazol Brilliant Blue R (RB19) از محیط آبی به عنوان مدل بررسی عملكرد اختراع استفاده شده است. در این سیستم از الكترودهای اسنلس استیل 304 در یك رآكتور پلاكسی گلاس 500 میلی لیتری استوانه ای و دستگاه فانكشن ژنراتور (AFG-2000, GW INSTEK, 0-10 Vpp, 0.056 Amp, 50Ω) برای تامین جریان متناوب با شكل موج مربعی و فركانس متغیر استفاده شد. از نمك طعام و Na2SO4 به عنوان الكترولیت سیستم بهره گرفته شد. اثر تغییر ولتاژ ورودی، فركانس، غلظت اولیه رنگ، نوع و میزان الكترولیت، میزان جریان مستقیم زمینه بر كارآیی حذف رنگ، میزان خوردگی الكترودها، تغییر pH، هدایت الكتریكی و پتانسیل اكسیداسیون-احیای پساب سنجیده شد. نتایج بررسی های عملكردی نشان داد كه سیستم مذكور كارآیی بسیار بالایی در حذف رنگ دارد به طوریكه حداقل خوردگی الكترود و تولید لجن وجود دارد. آنالیز XRF لجن تولیدی از فرایند نشان داد بیش از 43 درصد وزنی لجن را مواد آلی تشكیل می دهد كه بیانگر اكسید شدن موفق تركیب رنگی در این فرآیند است. همچنین اسكن پساب تصفیه شده با این فرایند در محدوده امواج فرابنفش/نوری نشان داد كه هیچگونه تغییر بیشنه جذبی بعد از این فرایند حادث نمی شود و فرآیند به طور كامل رنگ مذكور را بدون تولید محصولات جانبی حذف می نماید. آنالیز اقتصادی این اختراع نشان داد به دلیل خوردگی پایین الكترود، مصرف برق بیشترین بخش هزینه های فرایند را به خود اختصاص خواهد داد كه با استفاده از نمك طعام به عنوان الكترولیت، به حداقل كاهش خواهد یافت.