Electrocoagulation of Model Wastewater Using Iron Elect

• Autorzy: Smoczyński L. , Muńska K. T. , Pierożyński B. , Kosobucka M.

Identyfikatory

DOI

10.2428/ecea.2013.20(10)104

Warianty tytułu

PL

Elektrokoagulacja ścieków modelowych na elektrodach żelaznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the results of electrocoagulation of model wastewater using iron electrodes under laboratory conditions. The investigated wastewater was susceptible to electrolytic treatment, and the model system supported the performance of analyses in seven replications, generating a database for reliable statistical and mathematical processing. Wastewater was treated by chronopotentiometric electrocoagulation in a static system at constant current intensity I = 0.3 A. Changes in supply voltage for I = const were registered over time. Changes in pH, turbidity, chemical oxygen demand (COD), suspended solids and total phosphorus concentrations in the treated wastewater were determined. A new method for determining the optimal dosage of the iron electrocoagulant was proposed by relying on the third degree polynomial function rather than the parabolic equation. The proposed method, justified theoretically and demonstrated practically, enabled precise determination of the electrocoagulant dose. An increase in the electrocoagulant dose increased the share of sweep electrocoagulation in the wastewater treatment process.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych procesu elektrokoagulacji ścieków modelowych na elektrodach żelaznych. Użyte ścieki okazały się podatne na oczyszczanie elektrolityczne i tym samym, jako układ modelowy, umożliwiły prowadzenie badań aż w 7 powtórzeniach, co z kolei zapewniło bazę danych nadającą się do wiarygodnej obróbki statystyczno-matematycznej. Oczyszczanie ścieków prowadzono w statycznych warunkach chronopotencjometrycznych, tj. przy stałym prądzie I = 0,3 A. Każdorazowo rejestrowano zmiany napięcia zasilania w czasie zapewniające I = const. Oznaczano zmiany pH, zawiesin i mętności, ChZT oraz fosforu ogólnego w oczyszczanych ściekach. W odróżnieniu od metody wyznaczania dawki koagulantu z równania odpowiedniej paraboli, dla badanego procesu elektrokoagulacji zaproponowano oryginalną, nową metodę obliczania dawki optymalnej elektrokoagulantu żelazowego z równania wielomianu III stopnia. Metoda ta, uzasadniona teoretycznie i praktycznie, umożliwiała każdorazowo bardzo precyzyjne określenie takiej dawki. Stwierdzono, że wzrost dawki elektrokoagulantu żelazowego w układzie prowadzi do zwiększenia udziału elektrokoagulacji „zamiatającej” w badanym procesie oczyszczania ścieków.

Słowa kluczowe

EN

model wastewater; dose of iron electrocoagulant

PL

ścieki modelowe; dawka elektrokoagulantu żelazowego

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. A
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 20, nr 10
• Strony: 1143--1152
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr., rys.

Twórcy

autor

Smoczyński L.

• Chair of Chemistry, Faculty of Environmental and Agriculture, University of Warmia and Mazury, pl. Łódzki 4, 10–957 Olsztyn, Poland, phone: [phone].

autor

Muńska K. T.

• Chair of Chemistry, Faculty of Environmental and Agriculture, University of Warmia and Mazury, pl. Łódzki 4, 10–957 Olsztyn, Poland, phone: [phone].

autor

Pierożyński B.

• Chair of Chemistry, Faculty of Environmental and Agriculture, University of Warmia and Mazury, pl. Łódzki 4, 10–957 Olsztyn, Poland, phone: [phone].

autor

Kosobucka M.

• Chair of Chemistry, Faculty of Environmental and Agriculture, University of Warmia and Mazury, pl. Łódzki 4, 10–957 Olsztyn, Poland, phone: [phone].

Bibliografia

• [1] Jiang J-Q, Lloyd B. Progress in the development and use of ferrate(VI) salt as an oxidant and coagulant for water and wastewater treatment. Water Res. 2002;36(6):1397-1408. DOI: 10.1016/S0043-1354(01)00358-X.
• [2] Ratnaweera H, Odegaard H, Fetting J. Coagulation with prepolymerized aluminum salts and their influence on practical and phosphate removal. Water Sci Technol. 1992;26(5-6):1229-1237.
• [3] Ratnaweera H, Smoczyński L, Lewandowski A, Bielecka M. Efficient control of coagulant dosing in wastewater treatment. Zesz Probl Post Nauk Roln. 2005;505:347-352 [in Polish].
• [4] Smoczyński L, Bukowski Z, Wardzyńska R, Załęska-Chróst B, Dłużyńska K. Simulation of coagulation, flocculation and sedimentation. Water Environ Res. 2009;81(4):348-356. DOI: 10.2175/106143008X357174.
• [5] Smoczyński L, Mróz P, Wardzyńska R, Załęska-Chróst B, Dłużyńska K. Computer Simulation of Flocculation of Suspended Solids. Chem Eng J. 2009a;152:146-150. DOI: 10.1016/j.cej.2009.04.020.
• [6] Kobya M, Sentruk E, Bayramoglu M. Treatment of poultry slaughterhouse wastewaters by electrocoagulation. J Hazard Mater. 2006; B133:172-176. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2005.10.007.
• [7] Duan J, Gregory J. Coagulation by hydrolyzing metal salts. J Colloid Interf Sci. 2003;100-102:475-502. DOI: 10.1016/S0001-8686(02)00067-2.
• [8] Smoczyński L, Dłużynska K, Pierożyński B, Wardzyńska R, Załęska-Chróst B, Zaborowska-Piworowicz A. Mechanism of P-PO4 removal from chemically treated wastewater. Ecol Chem Eng. 2009;A16(1-2):135-149.
• [9] Fřyn E. Etter 20 aar paa is: Tid for revurdeirng av den elektrolytiske renseprosess. Technisk Ukeblad. 1980;15a(4):48 [in Norwegian].
• [10] Grřterud O, Smoczyński L. Phosphorus removal from wastewater and chlorination of wastewater by electrolysis. Vatten. 1991;47:273-277.
• [11] Grřterud O, Smoczyński L. Phosphorus removal from water by electrolysis. Water Res. 1986;20(5):667-669. DOI: 10.1016/0043-1354(86)90032-1.
• [12] HACH DR/2000 Spectrophotometer Handbook. Procedure Manual HACH COMPANY LOVELAND, USA; 1993.
• [13] Den W, Huang C, Ke H-C. A Mechanistic Study on the Electrocoagulation of Silica Nanoparticles from Polishing Wastewater. Water Practice & Technol. 2006;1(3):1-8. DOI: 10.2166/wpt.2006.049.
• [14] Pourbiax M. Lecones en Corrosion Electrochimigue. Center Belge d’Etude de la Corrosion CEBELCOR, Bruxelles, Belgigue: Copyright by Marcel Pourbaix; 1975.
• [15] Holt PK, Barton GW, Wark M, Mitchell C. A quantitative comparison between chemical dosing and electrocoagulation. Colloids Surface. 2002;211:233-248. DOI: 10.1016/S0927-7757(02)00285-6.