اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدكفاءة إزالة الفحوم الهيدروجينية العطرية المتعددة الحلقات من المياه بعمليات التخثير الكهربائي
Removal Efficiency of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons From Synthetic Water Samples By Electrocoagulation Processes
1411
0 6
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
أجريت سلسلة من تجارب التخثير الكهربائي لتقييم عملية إزالـة الفحـوم الهيدروجينيـة العطريـة المتعددة الحلقات (PAHs) من المياه باستخدام مسارٍ من الألمنيوم. درس تأثير كلٍ من درجة الحموضـة الابتدائية و كثافة التيار الكهربائي و زمن التحلل الكهربائي و التركيز الأولي الكلـي لمركبـات الــ PAH و نوع الكهرليت و تركيزه في هذه المعالجة، للوصول إلى كفاءة الإزالة المثلى. أشارت النتائج إلى فعاليـة استخدام التخثير الكهربائي بوجود مصعد و مهبط من الألمنيوم في نزع هذه الملوثـات. وجـد أن عمليـة المعالجة تتأثر بشدةٍ بكثافة التيار الكهربائي و بتركيز الملوثات، و لوحظ حدوث ازديادٍ كبير في معدل الإزالة عند استخدام كلوريد الصوديوم ككهرليت نتيجة حدوث عمليات أكسدة غير مباشرة بواسطة الهيبوكلوريت المتشكل لاحقاً خلال عملية المعالجة. بينت النتائج الجدوى العملية من استخدام التخثير الكهربائي بوصفها تقنية واعدة لمعالجة تلوث المياه بالفحوم الهيدروجينية العطرية المتعددة الحلقات.
In the present work, batch electrocoagulation experiments were carried out to evaluate the removal of polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs) from water using aluminum electrodes. The effects of initial pH, current density, electrolysis time, initial concentration of PAHs, electrolyte type, and electrolyte concentration were investigated to achieve the optimal removal efficiency. The results indicated that the electrocoagulation utilizing the aluminum, as anode and cathode, was an efficient tool in the reduction of these contaminants. The treatment process was found to be largely affected by the current density and the initial composition of water. The removal rate was significantly increased using NaCl as an electrolyte where indirect oxidation by hypochlorite forming later during the treatment was occurred. The results demonstrated that the technical feasibility of the electrocoagulation as a possible and reliable technique for the treatment of PAHs contaminants in water.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تناولت هذه الدراسة كفاءة إزالة الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) من عينات مياه صناعية باستخدام عملية التخثير الكهربائي. تم استخدام أقطاب الألمنيوم في التجارب وتم دراسة تأثير عدة عوامل منها درجة الحموضة الأولية، كثافة التيار، وقت التحليل الكهربائي، تركيز PAHs الأولي، نوع الإلكتروليت، وتركيز الإلكتروليت لتحقيق الكفاءة المثلى للإزالة. أشارت النتائج إلى أن التخثير الكهربائي باستخدام الألمنيوم كان أداة فعالة في تقليل هذه الملوثات. كانت عملية المعالجة متأثرة بشكل كبير بكثافة التيار والتركيب الأولي للمياه. زادت نسبة الإزالة بشكل كبير عند استخدام NaCl كإلكتروليت حيث حدثت أكسدة غير مباشرة بواسطة الهيبوكلوريت المتكون أثناء المعالجة. أظهرت النتائج الجدوى التقنية للتخثير الكهربائي كطريقة ممكنة وموثوقة لمعالجة ملوثات PAHs في المياه.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مهمة لأنها تسلط الضوء على فعالية استخدام التخثير الكهربائي في إزالة ملوثات PAHs من المياه. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، كان من الأفضل تضمين دراسات مقارنة مع تقنيات معالجة أخرى لتوضيح مدى تفوق التخثير الكهربائي. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التأثيرات البيئية المحتملة للنواتج الثانوية المتكونة أثناء المعالجة. ثالثاً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل عينات مياه حقيقية من مصادر مختلفة لتحسين تطبيق النتائج على الواقع العملي. وأخيراً، يمكن تحسين الدراسة بإضافة تحليل اقتصادي لتقييم تكلفة العملية مقارنة بطرق المعالجة التقليدية.
أسئلة حول البحث
-
ما هي العوامل التي تم دراستها لتحقيق الكفاءة المثلى لإزالة PAHs؟
تم دراسة تأثير درجة الحموضة الأولية، كثافة التيار، وقت التحليل الكهربائي، تركيز PAHs الأولي، نوع الإلكتروليت، وتركيز الإلكتروليت لتحقيق الكفاءة المثلى للإزالة.
-
ما هو الدور الذي يلعبه NaCl في عملية التخثير الكهربائي؟
يعمل NaCl كإلكتروليت ويزيد من نسبة الإزالة بشكل كبير حيث يحدث أكسدة غير مباشرة بواسطة الهيبوكلوريت المتكون أثناء المعالجة.
-
ما هي النتائج التي توصلت إليها الدراسة بخصوص كفاءة التخثير الكهربائي باستخدام الألمنيوم؟
أظهرت الدراسة أن التخثير الكهربائي باستخدام الألمنيوم كان أداة فعالة في تقليل ملوثات PAHs، حيث يمكن أن تصل نسبة الإزالة إلى 98.85% تحت الظروف المثلى.
-
ما هي التوصيات لتحسين فعالية التخثير الكهربائي في إزالة PAHs؟
التوصيات تشمل تحسين دراسة التأثيرات البيئية للنواتج الثانوية، توسيع نطاق الدراسة لتشمل عينات مياه حقيقية، وإضافة تحليل اقتصادي لتقييم تكلفة العملية مقارنة بطرق المعالجة التقليدية.
المراجع المستخدمة
Muff, J., Søgaard, E.G. (2010). Electrochemical degradation of PAH compounds in process water: a kinetic study on model solutions and a proof of concept study on runoff water from harbour sediment purification. Water Science & Technology, Vol. 61, No. 8, 2043–2051
Gao, Y., Ling, W., Wong, H. M. (2006). Plant-accelerated dissipation of phenanthrene and pyrene from water in the presence of a nonionic-surfactant. Chemosphere, Vol. 63, No. 9, 1560–1567
Alcántara, M. T., Gómez, J., Sanromán, M. A. (2008). Combined treatment of PAHs contaminated soils using the sequence extraction with surfactant– electrochemical degradation, Chemosphere. Vol. 70, No. 8, 1438–1444
قيم البحث
اقرأ أيضاً
تتناول هذه الدراسة قدرة بعض الطحالب البحرية (Padina pavonica & musciformis ( Hypenea على تجميع الفحوم الهيدروجينية العطرية المتعددة الحلقات (PAHs) ، إذ تم جمع عينات الدراسة من خمسة مواقع على الشاطئ السوري.
أظهرت الدراسة قدرة الطحالب المدروسة على تجم
يع مركبات الـ PAHs، إذ تراوحت تركيزاتها في عينات الـ pavonica padina بين (54.76 – 21.53 ng/g dw)، بينما كان تركيزها في عيناتHypnea muciformis بين (43.59 – 24.96 ng/g dw).
راكمت عينات الـ pavonica padina في منطقة الدراسات أكبر كمية من مركبات الـ PAHs ، بينما رصد أعلى تركيز لهذه المركبات في Hypnea muciformis في بستان الباشا. سجلت مركبات الفلورين و الفينانثرين تركيزاً مرتفعاً في الطحالب المدروسة ، مقارنةً ببقية المركبات العطرية الحاوية على ثلاث حلقات عطرية، كما أن التركيز الكلي للمركبات الحاوية على ثلاث حلقات ، كان أعلى من التركيز الكلي للمركبات الحاوية على أربع أو خمس حلقات عطرية.
كانت قيم لوغاريتم معامل التركيز الحيوي (BCF log) للمركبات العطرية الحاوية على ثلاث حلقات عطرية قريبة من قيم لوغاريتم ، معامل التوزيع بين الاوكتانول و الماء (log Kow) ، على خلاف المركبات الحاوية على عدد حلقات أعلى ، إذ كانت قيم BCF log أقل على نحوٍ واضح من قيم log Kow الموافقة.
هدف هذه الدراسة هو اختبار فعالية عملية التخثير الكهربائي الدفقي باستخدام أقطاب الحديد الكهربائية ذات الوصل الثنائي في إزالة الكروم ثلاثي التكافؤ Cr+ 3 من مياه الصرف التركيبية. اخُْتِبر تأثير كل من كثافة التيارالكهربائي (ضمن المجال من 2 و حتى 25 ميلي
أمبير/سم 2)، و تركيز الكروم الأولي (ضمن المجال من 100 و حتى 250 مغ/ل)، و تركيز الالكتروليت الداعم (ضمن المجال من 0 و حتى 12 ميلي مول /ل Na2SO4)في كفاءة إزالة الكروم في خلية دفقية تحت التحريك؛ و ذلك بهدف تحديد أفضل الشروط التجريبية لهذه العملية.
تشير النتائج إلى أن عملية التخثير الكهربائي هي عملية فعالة جدًا في إزالة الكروم Cr+ 3 من مياه الصرف التركيبية الحاوية على تركيز أولي من الكروم يصل حتى 250 مغ/ل؛ و ذلك عند اختيار أفضل الشروط التجريبية لهذه العملية. جرى الحصول على إزالة للكروم تفوق % 98.7 لدى استخدام كثافة تيار كهربائي قدرها 15 ميلي أمبير/ سم 2 حيث كان استهلاك الطاقة الكلي نحو 18.5 كيلو واط ساعي/م 3؛ و ذلك بعد 20 دقيقة من المعالجة. واخُْتِبر زمن 20 دقيقة من المعالجة بهدف جعل تركيز الحديد في المياه بعد المعالجة أقل من 4 مغ/ل.
أجريت التجارب خلال مهمة البحث العلمي إلى تركيا في قسم الهندسة البيئية بجامعة الأناضول في المدة من نيسان إلى آب 2010.
تم في هذا البحث اختبار أداء عملية التخثير الكهربائي الدفقي باستخدام أقطاب الحديد الكهربائية ذات الوصل الفردي و المزدوج، بهدف إزالة الكروم ثلاثي التكافؤ Cr (III) من مياه الصرف التركيبية. كان استخدام كل من الوصل الفردي و المزدوج لعملية التخثير الكهربائ
ي من أجل إزالة الكروم الثلاثي عمليةً ملائمةً.
جرت دراسة تأثير كل من كثافة التيار الكهربائي (ضمن المجال من 2 و حتى 25 ميلي أمبير/سم2) و تركيز الكروم الابتدائي (ضمن المجال من 100 و حتى 250 مغ/ل) على كفاءة إزالة الكروم في خلية دفقية مضطربة من أجل كل من الوصلين الفردي و المزدوج. لوحظت إزالة شبه كاملة للكروم الثلاثي % 99.88 من مياه الصرف الحاوية على تركيز أولي للمعدن قدره 250 مغ/ل بعد 20 دقيقة من عمل المخثر الكهربائي في حالة الوصل المزدوج لدى استخدام كثافة تيار كهربائي قدرها 25 ميلي أمبير/ سم2 عند إضافة 4.5 ميلي مول /ل من داعم الالكتروليت مقابل إزالة قدرها % 89.58 لدى استخدام الوصل المفرد.
و كان مصروف الطاقة خلال هذه العملية لنفس الشروط السابقة حوالي 47 كيلو واط ساعي/م3 للوصل المزدوج و حوالي 15.3 كيلو واط ساعي/م3 للوصل المفرد من أجل الحصول على نفس الفعالية السابقة.
تهدف الدراسة إلى إمكانية استخدام الرماد المتشكل من حرق الحطب و مخلفات التقليم المختلفة في إزالة قساوة المياه .
تم في هذا البحث توصيف الرماد ( ناتج عن حرق مخلفات من شجرتي البلوط و السنديان ) لتحديد نسب المكونات الداخلة فيه باستخدام عدة تقانات منها XR
D و مطيافية اللهب و المعايرات الحجمية و غيرها .
حدد زمن خلط الطورين المثالي عبر وضع كمية محددة من الرماد إلى مياه شديدة القساوة حيث تم معايرة قساوة المياه خلال أزمنة مختلفة ( 0.5,1,2,3,4,5) ساعة و كان الزمن المثالي لخلط الطورين عند 3ساعات .
عينت نسب الإزالة و ذلك بتثبيت زمن خلط الطورين و بإضافة بشكل مباشر الكميات التالية من الرماد ( 0.5;1;2;3;5;7;10;15;20;25 ) غرام إلى 200 مل من مياه شديدة القساوة و تبين أن نسبة الإزالة تزداد بشكل طردي بازدياد كمية الرماد المضاف و بلغت نسبة الإزالة ما يقارب 50% عند استخدام واحد غرام من الرماد حتى الوصول إلى نسبة إزالة كاملة قدرها 100% عند استخدام 25 غرام من الرماد .
الماء ضروري جدا للحياة و من المهم أن يكون نقيا و صحيا.
تعد العكارة أهم المشاكل التي تواجهنا في مياه الشرب و ارتفاعها يؤدي إلى ضرر عند الكائنات الحية.
يهدف هذا البحث إلى دراسة إمكانية تخفيض العكارة باستعمال كبريتات الألمنيوم المائية و كبريتات الحديد
ي إلى مستويات مقبولة.
قمنا في هذا البحث بإجراء سلسلة من التجارب باستخدام جهاز jartest حيث درسنا تأثير الجرع المختلفة من هذه المواد على تخفيض العكارة و استخدام أكثر من مادة مع بعض كما درسنا تأثير زمن الخلط و ال PH على تخفيض العكارة و تم التوصل إلى أن استخدام كبريتات الألمنيوم المائية بمفردها يخفض العكارة بمقدار % 96 و استخدام كبريتات الحديدي يخفض بمقدار % 98.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
