Izvorni znanstveni članak

Primjena elektrokoagulacijskog uređaja s ciljem smanjenja koncentracije amonijaka

Goran Lončar orcid.org/0000-0002-6466-3677 ; Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb, Hrvatska
Ivan Halkijević orcid.org/0000-0003-0694-3993 ; Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb, Hrvatska
Hana Posavčić orcid.org/0000-0001-6555-482X ; Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb, Hrvatska
Ivica Ban orcid.org/0000-0002-2297-9008 ; Građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb, Hrvatska

Sažetak

Analizirana je učinkovitost elektrokoagulacijskog (EK) uređaja u postupku pročišćavanja vode opterećene povišenom koncentracijom amonijaka. Postupak optimizacije EK procesa pročišćavanja proveden je temeljem mjerenja na pilot uređaju, te primjenom 3D numeričkog modela strujanja i pronosa. U provedbi analiza na pilot uređaju variran je protok kroz reaktore sa žrtvujućim željeznim (Fe) i aluminijskim (Al) elektrodama te inicijalna koncentracija NaCl. Osim koncentracije amonija (mjerenog preko NH4-N), u komori EK uređaja praćene su i promjene koncentracija nitrata (NO3-N), otopljenog kisika (DO), aluminija (Al3+) i klorida (Cl-), te promjene temperature vode i pH. Također su mjerene i brzine strujanja na odgovarajućem broju pozicija.
Primjenom 3D numeričkog modela definirana su polja strujanja i koncentracije primarnih procesnih varijabli (NH4-N i NO3-N) u procesu njihovog pronosa. Modelska parametrizacija oslanja se na rezultate mjerenja.
Rezultati provedenog istraživanja pokazali su da je efikasnost pročišćavanja primarno ovisna o inicijalnoj koncentraciji NaCl, a sekundarno i o protoku kroz reaktore. Izbor materijala elektrode (Fe ili Al) ima manje značajnu ulogu. Pri protoku kroz elektrode reaktore od 0.03 dm s-1, uz primjenu gustoće struje od 150 A m-2 i uz inicijalnu koncentraciju NaCl od 2 g dm-3, nakon 120 minuta rada elektrode postignuto je smanjenje koncentracije amonija NH4-N od 36 % (Al elektroda), odnosno 17 % (Fe elektroda). Povećanje koncentracije nitrata (NO3-N) u navedenim uvjetima iznosilo je 81 % (Al elektroda), odnosno 19 % (Fe elektroda).

Ključne riječi

elektrokoagulacija; pilot uređaj; numerički model; amonijak

Hrčak ID:

223140

URI

https://hrcak.srce.hr/223140

Datum izdavanja:

28.6.2019.

Podaci na drugim jezicima: engleski

Posjeta: 1.794 *