بررسی کاربرد الکتروشیمی در حذف فلز سنگین کادمیم

حضور فلزات سنگین در پسابهای صنعتی و مشکلات زیست محیطی ناشی از دفع غیر اصولی آنها، تصفیه این قبیل پسابها را قبل از تخلیه به محیط زیست و یا ورود به شبکه جمع آوری فاضلاب ضروری می سازد. با عنایت به موارد ذکر شده، تصفیه این ترکیبات و حذف آنها مطابق استاندارهای داخلی و بین المللی از اهمیت بسیاری برخوردار است. در این راستا تکنولوژی های متعددی قابل پیشنهاد است و یکی از این روشهای پیشنهادی، روش الکتروشیمی می باشد. طبقه بندی روشهای الکتروشیمیایی برای حذف آلاینده ها عبارتند از: فرآیندهای الکترولیز مستقیم، فرآیندهای الکترولیز غیر مستقیم. در پژوهش حاضر عمدتاً به بحث و بررسی در مورد روش الکتروکواگولاسیون که یکی از روشهای متداول فرآیند الکترولیز غیر مستقیم برای حذف کادمیم می باشد، پرداخته شده است. فقط در آزمایشات مربوط به سطح و فاصله الکترودها سیستم جریان پایلوت به صورت بسته در نظر گرفته شد و در بقیه آزمایشات سیستم جریان پایلوت به صورت پیوسته طرح و اجراء گردید. تعداد الکترودهای به کار رفته 6 عدد بوده و مساحتهای مورد آزمایش 2352، 3360 و 4200 سانتیمتر مربع با فواصل 1،2و3 سانتیمتر از یکدیگر مورد آزمایش قرار گرفت. آزمایشات با دو سری الکترود از جنسهای آلومینیوم و آهن انجام شد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که بهترین راندمان حذف کادمیم، در مساحت بیشتر الکترودها و فاصله نزدیکتر آنها از یکدیگر حاصل می شود. به گونه ای که در مساحت cm24200 و فاصله قرارگیری الکترودهای آلومینیومی در 1سانتیمتری از یکدیگر راندمان حذفی حدود 96% داشتیم. در آزمایش مربوط به توان الکتریکی ورودی و زمان ماند فاضلاب نتایج حاصل نشان داد که هر چه مقدار توان الکتریکی ورودی بیشتر شود راندمان حذف کادمیم بالاتر می رود ولی این روال با بالا رفتن درجه حرارت همراه می باشد. در این حالت توان الکتریکی ورودی حدود wdm-3185 در نظر گرفته شد راندمان حذف کادمیم در صورت استفاده از الکترودهای آلومینیومی به حدود 97% و زمان استفاده از الکتروهای آهنی به حدود 96% رسید. در مورد زمان ماند فاضلاب نتایج حاکی از آن است که راندمان حذف کادمیم حدود 25دقیقه با رشد و سرعت خوبی روبرو بوده ولی از آن به بعد فرآیند حذف کادمیم سرعت کمتری به خود می گیرد. در مورد تغییرات غلظت اولیه کادمیم نتایج نشان می دهد که این تغییرات در راندمان حذف کادمیم تأثیر بسزائی نداشته است. تغییرات ph در آزمایشات نشان داد که با توجه به تغییر ph از اسیدی به خنثی و سپس ph بازی راندمان حذف تا حدود خیلی کمی تغییر داشته است، به گونه ای که در ph حدود 10 راندمان حذف کادمیم حدوداً 5% بالاتر از ph حدود 3 می باشد.در زمان ورود مواد آلی (cod)به سیستم فاضلاب، نتایج حاصل نشان می دهد که راندمان حذف کادمیم تغییر آن چنانی نداشته، به گونه ای که هر چه مقدار cod زیادتر شده درصد راندمان حذف مقدار کمی کاهش یافته است.