KFUPM ePrints

Combined electrooxidation and electrocoagulation processes for the treatment of municipal wastewater

Farooqui, Mohammed Sajeed (2004) Combined electrooxidation and electrocoagulation processes for the treatment of municipal wastewater. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
513Kb

Arabic Abstract

يهدف هذا البحث إلى دراسة مدى فاعلية طرق الأكسدة والتخثر الكهربي باستخدام أقطاب من الحديد الغير قابل للصدأ وذلك لإزالة الأكسجين الحيوي والنشادر والبكتيريا والتعكر بالإضافة إلىالمواد الصلبة العالقة كما يدرس البحث أيضاً إزالة المواد العضوية الذائبة. وقد أجريت بعض التجارب على عينات تم ترشيحها مسبقاً بهدف دراسة تأثير المواد الصلبة العالقة على طريقة الأكسدة الكهربائية على نسبة الأكسجين الحيوي الذائبة. وقد عمل تجارب باستخدام اختبار الرج النسبي في وجود كلوريد الحديد FeCl₃ كمادة متخثرة وذلك لمقارنة كمية الرواسب المتبقية بعد المعالجة باستخدام طريقة التخثر الكهربي مع إضافات كيميائية. ولقد وجد أن تطبيق عمليتي الأكسدة والتخثر الكهربي مما يعطى فاعلية أكثر لإزالة الأكسجين الحيوي حيث أنه أدى إلى زيادة معدل الإزالة عند تيار كهربي 0.2 أمبير ولكن عند زيادة التيار الكهربي إلى قيم أعلى (0.4 و 0.8 أمبير) أدى إلى نقص في الكفاءة. تم الحصول على أعلى قيمة كفاءة وهي 84.82% عند تيار 0.2 أمبير وذلك عند زمن توصيل مقداره 50 دقيقة. ومن ناحية أخرى وجد أن إزالةالنشادر باستخدام أقطاب من الحديد الغير قابل للصدأ غير فعالة حيث أن أكبر كفاءة تم الحصول عليها كانت 18.13% عند تيار 0.2 أمبير وزمن 50 دقيقة. اما عن إزالة بكتيريا الكوليفورم فلقد وجد أنها تتناسب طرديا مع التيار الكهربي المستخدم وزمن التوصيل حيث كانت أقصى إزالة ممكنة هي 5.05 على مقياس لوغاريثمي وذلك عند تيار 0.8 أمبير وزمن توصيل مقداره 30 دقيقة. وكانت أقصى كفاءة لازالة المواد الصلبة العالقة والتعكر هي 93.33 و 95.38% علىالتوالي. ولقد وجد أن تطبيق طريقتي المعالجة معا على عينات سبق ترشيحها يعطي زيادة في الكفاءة مما يشير إلى وجود علاقة بين كمية المواد الصلبة العالقة وكفاءة طرق الازالة المستخدمة. ولوحظ أن تكون الرواسب الطينية باستخدام العمليات الكهروكيميائية أقل بمقدار 2.45 عن عمليات التخثر التقليدية المعروفة، ولكن عند زيادة الرقم الهيدروجيني للعينة من 7.07 إلى 9.11 أدى إلى نقص ملحوظ في الكمية المترسبة بفارق 2.95 عن طريقة التخثر الكهربي.

English Abstract

A study was conducted to investigate the effectiveness of combined processes of electrooxidation and electrocoagulation using stainless steel electrodes for the removal of BOD, ammonia, coliform, turbidity and total suspended solids. In addition to total organics, removal of soluble and particulate organics was also investigated. Experiments were also conducted with filtered samples to study the effect of suspended solids on the electrooxidation of soluble BOD and ammonia. Comparative jar test experiments were conducted with FeCl₃ coagulant, to compare the sludge production by electrocoagulation with chemical addition process. Combined processes were proved effective for the removal of BOD. Most of the removal of BOD was contributed by the removal of particulate organics by electrocoagulation. Significant effect of current and contact time was observed on the removal of the above contaminants. BOD removal increased with the increase in current and contact time up to 0.2 A, beyond which, further increase in current (i.e. at 0.4 and 0.8 A) resulted in the decrease in the removal efficiency. The maximum removal of 84.82% was observed at 0.2 A and 50 minutes contact time. Ammonia removal on stainless steel electrodes was not efficient. Maximum removal of only 18.13% was observed at 0.2 A and 50 minutes contact time. Coliform removal was observed to be directly dependent on applied current and contact time. Maximum removal of 5.05 log scale removal was observed at 0.8 A and 30 minutes contact time. High removal of turbidity and total suspended solids (93.33 and 95.38%) was achieved by the combined processes. Experiments with filtered samples resulted in the increase in the removal of soluble BOD and ammonia thus shows that there is an effect of suspended solids on the electrooxidation of contaiminants. Sludge production by electrochemical process was observed to be 2.45 less than the conventional coagulation process. However, when the sample pH was altered from 7.07 to 9.11, marked decrease in the optimum dosage was observed, and the sludge production was observed to be 2.95 times less than the electrocoagulation process.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:December 2004
Date Type:Completion
Subjects:Civil Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Civil Engineering Dept
Creators:Farooqui, Mohammed Sajeed
Committee Advisor:Bukhari, A. A.
Committee Members:Abu-Zaid, Nabil S. and Al-Malack, M. H.
ID Code:10562
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 17:07
Last Modified:30 Apr 2011 15:40

Repository Staff Only: item control page