حذف فلزات سنگین از لجن فاضلاب های صنعتی توسط الکتروکینتیک پیشرفته

امروزه، متناسب با رشد صنایع فلزی و وابسته به آن انواع پسماندها و فاضلاب¬های حاوی فلزات¬سنگین تولید گردیده که به واسطه¬ای استانداردهای محیط زیستی حذف این فلزات از آن¬ها امری ضروری می¬باشد. یکی از انواع این پسماندها لجن مازاد فرایند تصفیه فاضلاب¬های صنایع فلزی بوده که مقادیر زیادی از فلزات¬سنگین را به همراه دارد. روش الکتروکینتیک پیشرفته از جمله روش¬های پرکاربرد در تصفیه محیط¬های خاکی و لجن، به¬شمار می¬رود. در تحقیق حاضر حذف فلزات سنگین از نمونه لجن مازاد تصفیه فاضلاب صنعتی توسط روش الکتروکینتیک پیشرفته با استفاده از edta و اسید¬سیتریک به عنوان الکترولیت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش¬ها بر روی نمونه لجن نشان داد که میزان فلز روی و نیکل نمونه انتخابی بیش از حدود مجاز می¬باشند. در ابتدا، توسط آزمایش¬های اولیه محدوده زمانی 3 روزه و گرادیان ولتاژ v/cm 25/1 برای انجام فرایند الکتروکینتیک بر روی لجن انتخاب شد. سپس آزمایش¬هایی با غلظت¬های 1/0، 2/0 و 25/0 مولار edta در آند و 5/0، 1 و 5/1 مولار اسیدسیتریک در کاتد انجام پذیرفت. نتایج بررسی¬ها نشان داد که افزایش غلظت اسیدسیتریک در کاتد موجب کنترل ph کاتولیت و افزایش حلالیت فلزی در آن می¬گردد. همچنین حضور edta در آند باعث افزایش جریان الکترواسمز گردیده که نقش اصلی را در انتقال و حذف فلز روی از لجن دارد. لازم به ذکر است که افزایش غلظت edta در آند تاثیر چندانی بر افزایش راندمان حذف فلز روی از محیط لجن ندارد. در این آزمایش¬ها، با لحاظ حداقل میزان مصرف انرژی راندمان حذف فلز روی به میزان 32% با استفاده از edta با غلظت 1/0 مولار در آند و اسید سیتریک با غلظت یک مولار در کاتد پس از 24 ساعت حاصل شد. در ادامه به منظور افزایش راندمان حذف فلزات سنگین از لجن آزمایش¬های جداسازی مغناطیسی تر و لیچینگ با اسیدسولفوریک در کنار فرایند الکتروکینتیک در شرایط بهینه انجام پذیرفت. نتایج آزمایش¬ها نشان داد که تلفیق فرایند لیچینگ با الکتروکینتیک اگر چه نیاز به کنترل فاضلاب و زائدات باقی¬مانده دارد، اما باعث افزایش راندمان حذف فلزات روی و نیکل به ترتیب به 94% و 82% می¬گردد. لازم به ذکر است، در این فرایند کاهش ph و حذف عناصر مزاحم لجن طی فرایند لیچینگ منجر به بهبود عملکرد فرایند الکتروکینتیک گردیده است. همچنین آزمایش¬های تکمیلی نشان داد، تلفیق فرایند جداسازی مغناطیسی با الکتروکینتیک تاثیر قابل توجهی بر عملکرد سیستم ندارد .