إزالة النترات من المياه بالتخثير الكهربائي مع الكربون المنشط

Abstract: The present work studies the clarification of drinking water by removing Nitrate and Nitrite using electrocoagulation (EC) and the addition of activated carbon which produced from the almond peel (AP). The efficiency of coupling process studied by using different amounts of adsorbent material to identify the most appropriate dosage, for enhancing drinking water purification, The efficiency of the current density used in the removal of Nitrate and Nitrite was studied, energy consumption of the process was also determined. The coupling between electrocoagulation and the addition of the activated carbon showed that the addition of an appropriate dosage resulted in the enhancement of the removal rate of Nitrate and Nitrite especially at lower current densities, and resulted in a considerable reduction in the needed time compared to the conventional process that does not use activated carbon. The electrocoagulation with the addition of activated carbon achieved efficiency removal of approximately 58.5% for Nitrate and 98.9% for Nitrite. Based on the high removal efficiency, short contact time, and low energy consumption, the electrocoagulation with the addition of activated carbon method could be recommended instead of the conventional process. Furthermore, the results suggest that the productivity of the process is enhanced by adding a very small amount of NaCl as a supporting electrolyte.

Keywords: Electrocoagulation, Nitrate removal, Nitrite removal, adsorption, monopolar electrode configuration, activated carbon, tap water purification, supporting electrolyte.

المستخلص: تتناول هذه الدراسة تنقية مياه الشرب من خلال إزالة النترات والنتريت باستخدام تقنية تجمع بين التخثير الكهربائي (ت.ك) والكربون المنشط المصنع من قشور اللّوز (ق.ل). تمت دراسة خواص هذه التقنية المزدوجة باستخدام كميّات مختلفة من المادّة المازّة لتحديد الجرعة الأمثل، وذلك لتحسين كفاءة تنقية مياه الشرب الملوثة. كذلك تمّت دراسة تأثير شدة التّيّار الكهربائي على كفاءة الإزالة واستهلاك الطاقة للمعالجة المزدوجة ت.ك/ق.ل. أظهرت نتائج المعالجة المزدوجة أنّ إضافة كمية مناسبة من الكربون المنشّط ق.ل أدّت إلى تحسين معدّل الإزالة للنتريت والنترات وخاصّة عند استخدام تيّار منخفض، وإلى انخفاض واضح في زمن المعالجة بالمقارنة مع عملية التخثير الكهربائي التقليديّة وعملية التخثير البسيط التي لا تستخدم الكربون المنشط، حيث وصل معدّل الإزالة إلى ما يقارب 58.5% للنترات، و98.9% للنتريت. طريقة التنقية المزدوجة ت.ك/ق.ل قد تكون مفضلة على طريقة التخثير الكهربائي التقليدية، وذلك بالنّظر إلى كفاءة الإزالة العالية، سرعة المعالجة، والاستهلاك المنخفض للطاقة. تشير النتائج إلى تحسّن في كفاءة الإزالة عند إضافة كمّية محددة من الداعم الإلكتروليتي.

الكلمات المفتاحية: التخثير الكهربائي، إزالة النترات، إزالة النتريت، امتزاز، مجموعة أحادية القطب، فحم منشَّط، تنقية مياه الصنبور، داعم إلكتروليتي.