انعقاد الکتریکی؛ روشی مؤثر برای کاهش آلودگی پساب صنایع لبنی

بررسی روش انعقاد الکتریکی در پساب صنایع لبنی

پساب واحدهای تولیدی، در صورت تصفیه‌نشدن، می‌تواند منابع آب، خاک و محیط زیست را تحت تأثیر قرار دهد. از سوی دیگر، در کشورهای خشک و نیمه‌خشک، تصفیه مناسب پساب امکان استفاده دوباره از آن را در صنعت، کشاورزی و فضای سبز فراهم می‌کند و فشار بر منابع آب شیرین را کاهش می‌دهد.

در فرایند انعقاد الکتریکی، به‌جای افزودن مستقیم مواد شیمیایی، جریان برق از میان الکترودهای فلزی عبور می‌کند. یون‌های فلزی حاصل از این فرایند در تشکیل لخته و به‌دام‌انداختن آلاینده‌ها نقش دارند.

جزئیات اجرای مطالعه

این مطالعه با ساخت یک پایلوت و به‌صورت آزمایشگاهی انجام شد. نمونه پساب از خروجی واحد متعادل‌ساز کارخانه بستنی مهر در شهرک صنعتی جی اصفهان تهیه شد و تغییرات شاخص‌های COD، BOD و TSS طی یک ماه بررسی شد.

متغیرهای آزمایش

• زمان واکنش: ۱۵، ۳۰، ۴۵ و ۶۰ دقیقه
• pH: ۳، ۵، ۷ و ۹
• شدت جریان: ۰/۷۵، ۱/۵، ۲/۲۵ و ۳ آمپر
• چیدمان الکترود: آهن، آلومینیوم، ترکیب برابر آهن و آلومینیوم و ترکیب آهن و آلومینیوم با نسبت ۱ به ۲

بیشترین میزان حذف آلاینده‌ها

بیشترین راندمان حذف هر سه شاخص در pH برابر ۳، زمان واکنش ۶۰ دقیقه، جریان ۲/۲۵ آمپر و با استفاده از الکترود ترکیبی آهن و آلومینیوم با نسبت برابر به دست آمد.

COD مقدار مواد آلی اکسیدشدنی، BOD میزان اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیسم‌ها برای تجزیه مواد آلی و TSS مقدار ذرات معلق موجود در پساب را نشان می‌دهد.

نقش pH و جنس الکترودها

نتایج نشان داد pH در بازده فرایند نقشی تعیین‌کننده دارد. در محیط اسیدی با pH برابر ۳، حل‌شدن الکترودها و تولید یون‌های فلزی بهتر انجام می‌شود؛ یون‌هایی که در تشکیل لخته و حذف آلاینده‌ها مؤثرند.

افزایش شدت جریان نیز به‌تنهایی به بهبود عملکرد منجر نشد و در برخی شرایط، جریان بیش از اندازه کارایی فرایند را کاهش داد. بنابراین، تنظیم هم‌زمان pH، زمان واکنش و شدت جریان برای دستیابی به نتیجه مطلوب ضروری است.

استفاده از ترکیب آهن و آلومینیوم نیز عملکرد بهتری نشان داد. آلومینیوم در حذف ذرات کلوئیدی و مواد معلق مؤثر است و آهن علاوه بر کمک به تشکیل لخته، در شکستن برخی ترکیبات آلی پیچیده نقش دارد. این ترکیب می‌تواند لخته‌هایی پایدارتر و متراکم‌تر ایجاد کند.

کاربردهای احتمالی یافته‌ها

بر اساس نتایج این مطالعه، انعقاد الکتریکی علاوه بر کاهش شاخص‌های اصلی آلودگی، می‌تواند بخشی از آلاینده‌های آلی مقاوم‌تر را نیز کاهش دهد و پساب را برای مراحل بعدی تصفیه، از جمله فرایندهای زیستی، آماده‌تر کند. این ویژگی برای تصفیه‌خانه‌های مرکزی شهرک‌های صنعتی و واحدهای مجهز به سامانه‌های زیستی اهمیت دارد.

یافته‌های این پژوهش در فصلنامه علوم و مهندسی آب و فاضلاب منتشر شده است و می‌تواند در طراحی یا بهینه‌سازی سامانه‌های تصفیه پساب صنایع لبنی مورد توجه قرار گیرد.