TREATMENT OF GREYWATER USING IRON ELECTROCOAGULATION. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (Master Thesis) Thesis Tabash.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 23 May 2025. Download (18MB)

Arabic Abstract

تستكشف هذه الأطروحة تحسين التخثير الكهربائي للحديد لمعالجة المياه الرمادية للغسيل، والتي تشكل جزءًا كبيرًا يصل إلى 38٪ من المياه الرمادية المنزلية. تشكل المياه الرمادية في الغسيل، المعروفة بمستوياتها العالية من المواد الخافضة للتوتر السطحي والمنظفات والمواد الصلبة العالقة، تحديات معقدة للمعالجة، مما يشكل مخاوف بيئية وصحية ملحوظة. باستخدام منهجية سطح الاستجابة (RSM)، ابتكرت هذه الدراسة نموذج انحدار متعدد الحدود من الدرجة الثانية مع التركيز على العوامل التشغيلية الحاسمة مثل نسبة مساحة الاقطاب المغمورة في المياه إلى حجم العينة (A/V)، و;كثافة التيار الكهربائي ، ومدة التخثير الكهربائي، ووقت الترسيب. تم تحديد معلمات المعالجة المثلى، بما في ذلك نسبة المساحة/الحجم البالغة 30 مترًا مربعًا / مترًا مكعبًا، وكثافة التيار البالغة 10 مللي أمبير / سم²، ووقت التحليل الكهربائي 50 دقيقة، ومدة الترسيب 12 ساعة. أدت هذه الظروف إلى فعالية معالجة متميزة، حيث بلغت إزالة التعكر 94.26% وإزالة COD بنسبة 99.64%. أظهر النموذج فعالية عالية لإزالة التعكر، حيث يتميز بقيمة R2 بنسبة 94.16%، وفعالية معتدلة لإزالة COD، بقيمة R2 تبلغ 75.90%. والجدير بالذكر أن التفاعل بين نسبة A/V ووقت التحليل الكهربائي سلط الضوء على دورها المحوري في تصميم نظام التخثير الكهربي. علاوة على ذلك، تؤكد هذه النتائج على إمكانية تحسين معلمات التخثير الكهربي لاستيعاب التغيرات اليومية في إنتاج المياه الرمادية ومعالجة متطلبات إعادة الاستخدام المنزلية المحددة، مثل تنظيف المرحاض. تهدف هذه الإستراتيجية المخصصة إلى تحسين إزالة الملوثات وكفاءة التخثر، وتحقيق التوازن بين استهلاك الطاقة والنفقات التشغيلية، والمساهمة في الإدارة المستدامة للموارد المائية.

English Abstract

This thesis explores the optimization of iron electrocoagulation to treat laundry greywater, which constitutes a significant portion, up to 38%, of household greywater. Laundry greywater, known for its high levels of surfactants, detergents, and suspended solids, poses intricate challenges for treatment, posing notable environmental and health concerns. Employing response surface methodology (RSM), this study devised a second-order polynomial regression model concentrating on crucial operational factors like the area-to-volume ratio (A/V), current density, electrolysis duration, and settling time. Optimal treatment parameters were pinpointed, including an A/V ratio of 30 m²/m³, a current density of 10 mA/cm², an electrolysis time of 50 minutes, and a settling duration of 12 hours. These conditions resulted in outstanding treatment efficacy, with turbidity removal hitting 94.26% and COD removal at 99.64%. The model demonstrated high efficacy for turbidity removal, boasting an R2 value of 94.16%, and moderate efficacy for COD removal, with an R2 value of 75.90%. Notably, the interaction between the A/V ratio and electrolysis time highlighted their pivotal role in electrocoagulation system design. Furthermore, these findings underscore the potential for optimizing electrocoagulation parameters to accommodate daily variations in greywater output and address specific household reuse requirements, such as toilet flushing. This customized strategy aims to optimize contaminant removal and coagulant efficiency, strike a balance between energy consumption and operational expenses, and contribute to sustainable water resource management.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Environmental
Department:	College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor:	Elnakar, Haitham
Committee Members:	Al-Suwaiyan, Mohammad and Alosta, Mohammed
Depositing User:	TABASH, IB TABASH (g202113230)
Date Deposited:	26 May 2024 11:22
Last Modified:	26 May 2024 11:22
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142875