تصفیه فاضلاب به روش انعقاد الکتریکی EC یکی از موثرترین فرآیندهای تصفیه فاضلاب است که ترکیبی از انعقاد، شناورسازی و اکسیداسیون در آن اجرا میشود. در این روش بدون نیاز به مواد شیمیایی جانبی و تنها با صفحات آلومینیومی و آهن و جریان برق جداسازی ذرات معلق در فاضلاب انجام میشود. در ادامه نحوه تصفیه فاضلاب به روش EC یا الکتروکواگولیشن (Electrocoagulation)، مزایا، معایب، کاربرد و عوامل موثر بر راندمان آن بررسی خواهند شد.
تصفیه فاضلاب به روش انعقاد الکتریکی چیست؟
یکی از چالش های همیشگی در تصفیه فاضلاب صنعتی، وجود تعداد زیاد ذرات کلوئیدی، فلزات سنگین و چربی معلق در پساب است. این ذرات دارای بار الکتریکی منفی هستند و به همین دلیل یکدیگر را دفع می کنند. انعقاد الکتریکی شرایطی را فراهم می کند که یون با بار مثبت در فاضلاب ایجاد شود و اتصال آنها با ذرات معلق فراهم گردد. در این روش از مواد منعقدکننده شیمیایی استفاده نمیشود، بلکه جریان الکتریکی و الکترودهای آهن و آلومینیوم اصلی ترین نقش را در جداسازی ذرات معلق دارند.
این روش از سال 1909 در تصفیه فاضلاب رواج پیدا کرد و برای اولین بار در سال 1989 معرفی شد. بعد از بهینه سازی های متعدد این روش در انواع پکیج تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار گرفت.
نحوه تصفیه پساب به روش انعقاد الکتریکی
مراحل تصفیه پساب به روش EC به صورت زیر است:
- الکترودهای آهن و آلومینیوم با توجه به نوع فاضلاب، دما، PH و نوع ذرات معلق در پساب ها انتخاب می شوند.
- فاضلاب داخل مخزن وارد شده و الکترودها با فاصله استاندارد درون آن قرار میگیرند.
- با توجه به نوع و مقدار ذرات معلق، ولتاژ جریان الکتریکی انتخاب میشود. سپس جریان الکتریکی وارد مخزن فاضلاب می شود.
- با ورود جریان برق به فاضلاب، الکترودها واکنش برقرار نموده و یون های AL(OH)3 و FE(OH)3 ایجاد میشوند.
- ذرات کلوئیدی با بار منفی به این یون های مثبت جذب میشوند. در اثر اتصال ذرات به این یون ها وزن آنها افزایش پیدا نموده و در کف مخزن ته نشین می شوند.
- در اثر هیدرولیز، هیدروژن در فاضلاب افزایش پیدا می کند. ذرات ریز به گاز هیدروژن موجود در فاضلاب متصل شده و روی سطح شناور میشوند.
- مواد ته نشین شده از کف مخزن تخلیه و لخته های ایجاد شده در سطح توسط تجهیزات مناسب از قبیل اسکیمرها جمع آوری میشوند.
واکنش های انجام شده در الکترولیز و انعقاد ذرات معلق در فضالاب در این روش به صورت زیر است:
عوامل موثر بر راندمان فرآیند EC
در افزایش راندمان EC برای تصفیه فاضلاب پارامترهای متعددی وجود دارد که از مهم ترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- در انتخاب ولتاژ جریان الکتریکی به PH، دما و نوع فاضلاب باید توجه شود. هر اندازه ولتاژ بالاتر باشد، ذرات با سرعت بیشتری به یون های مثبت متصل شده و ته نشین می شوند. البته با افزایش ولتاژ هزینه های مصرف انرژی نیز بیشتر میشود.
- نوع الکترودها باید بر اساس نوع ذرات معلق در فاضلاب انتخاب شود.
- در تعیین مدت زمان تصفیه باید PH و دما مد نظر قرار بگیرند.
- برای افزایش بهره وری این روش بهتر است از NACL به عنوان الکترولیت پشتیبان استفاده شود. غلظت nacl بر اساس شرایط فاضلاب باید تعیین گردد؛ غلظت بیش از اندازه پایین کارایی انعقاد را کاهش می دهد.
علاوه بر موارد فوق، جنس الکترودها، فاصله بین آنها و مدت زمان روند تصفیه همگی بر راندمان تصفیه فاضلاب به روش انعقاد الکتریکی تاثیر مستقیم دارند.
مقایسه روش انعقاد الکتریکی و انعقاد با مواد شیمیایی
هر یک از روش های EC و انعقاد با مواد شیمیایی دارای نقاط مثبت و منفی خاصی هستند و متناسب با شرایط و نوع و مقدار فاضلاب می توان آنها را انتخاب کرد. یکی از مهم ترین تفاوت های روش EC و انعقاد الکتریکی در نوع مواد استفاده شده در آنها است. در روش انعقاد الکتریکی مواد شیمیایی جانبی استفاده نشده و ترکیبات مضر جانبی تولید نخواهند شد. در لخته سازی با مواد شیمیایی از مواد منعقدکننده استفاده میشود که می تواند منجر به تولید ترکیبات مضر جانبی شود.
علاوه براین، در روش انعقاد الکتریکی مقدار مواد ته نشین شده در کف مخزن وزن بسیار سبک تری نسبت به روش های ترسیب و انعقاد با مواد شیمیایی دارد.
مزایای تصفیه فاضلاب به روش EC
در حالت کلی انعقاد الکتریکی چند مزیت مهم را به همراه دارد که عبارتند از:
- تولید مقدار کم مواد ته نشین شده در کف مخزن
- تولید لخته های سبک با وزن کم در مرحله شناورسازی
- عدم تولید ترکیبات مضر جانبی
- قابلیت حذف باکتری ها در کنار ذرات معلق فاضلاب
- قابلیت اجرا در فضای کم
- تعمیر و نگهداری کم دستگاه تصفیه فاضلاب به روش EC
- تاثیر زیاد بر حذف بو و بهبود رنگ فاضلاب
- پیاده سازی و اجرای سریع روش EC در تصفیه خانه
- راندمان بالا در حذف ذرات معلق فاضلاب و بهبود شاخص های TDS، COD
- دارای قابلیت حذف ذرات کلوئیدی بسیار کوچک از فاضلاب
- قابلیت حذف نیترات و فسفر از فاضلاب
معایب تصفیه فاضلاب به روش انعقاد الکتریکی
علیرغم مزایای متعدد، انعقاد الکتریکی نقاط منفی نیز دارد که برخی از آنها عبارتند از:
- الکترودهای آهن و آلومینیومی به مرور به دلیل اکسیداسیون مداوم دچار خوردگی شده و باید تعویض شوند
- اجرای این روش در مقیاس بالا نیاز به هزینه زیاد دارد؛ چون مصرف انرژی این روش زیاد است.
- در این روش نیاز به تخلیه لجن کف مخزن است و می تواند هزینه ها را افزایش دهد.
کاربرد انعقاد الکتریکی در تصفیه فاضلاب
در اغلب پساب های صنعتی و بهداشتی ذرات کلوئیدی به مقدار زیاد وجود دارد و به همین دلیل انعقاد الکتریکی کاربرد گسترده ای دارد. برخی از موارد کاربرد این روش شامل گزینه های زیر می شوند:
- تصفیه فاضلاب نساجی
- تصفیه فاضلاب بیمارستان
- تصفیه فاضلاب کارخانه کاغذسازی
- تصفیه فاضلاب کارخانه تولید روغن
- تصفیه فاضلاب کارواش
- تصفیه فاضلاب آشپزخانه
- تصفیه فاضلاب صنایع فلزی و آبکاری
- تصفیه فاضلاب قالیشویی
طراحی و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب انعقاد الکتریکی
اجرای این روش به تنهایی برای تصفیه فاضلاب موثر نیست و ترکیبی از چند فرآیند در کنار EC در یک پکیج پیاده سازی میشود. در طراحی پکیج تصفیه فاضلاب به روش EC، لازم است ابتدا فاضلاب به طور دقیق آنالیز شود و بر اساس دما، PH و نوع آلاینده ها در نهایت الکترودها و میزان فاضلاب آنها از هم تعیین گردد. آبسازه تمام مراحل طراحی دستگاه را به صورت اختصاصی انجام داده و در نهایت آن را با متریال فلزی، پلی اتیلن و فایبرگلاس تولید می کند. جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره این محصولات می توانید با کارشناسان فروش آبسازه تماس بگیرید.
