In-situ Electrochemical Regeneration of Granular Activated Carbon - Experimental and Theoretical Study Regarding the Treatment Performance of Dye and Pesticides
Author
Oyovwevotu, Harold Ifedayo
Term
4. term
Education
Publication year
2020
Submitted on
2020-06-04
Pages
96
Abstract
Mange vandbehandlingsanlæg fjerner ikke fuldstændigt meget små forurenende stoffer som lægemidler og pesticider. Aktivt kul kan reducere udledningen ved adsorption, hvor stofferne sætter sig fast på kullets overflade. Denne afhandling undersøger en kombineret metode: adsorption sammen med elektrokemisk regenerering, der bruger elektrisk strøm til at genskabe kullets kapacitet, så det kan genbruges. I laboratorieskala blev driftsparametre undersøgt: temperatur, hvor meget kul der blev tilsat, og adsorption kombineret med en pålagt elektrisk spænding. HGR-AC blev anvendt i en udviklet elektrokemisk batchreaktor, og farvestoffet RNO fungerede som model for organiske forurenende stoffer. Når mængden af HGR-AC blev øget fra 10 mg til 500 mg, steg fjernelsesgraden fra 42% til 97%. At kombinere adsorption med en pålagt elektrisk spænding viste sig også effektivt og forbedrede nedbrydningen af RNO. Til at vurdere den elektrokemiske regenerering blev publicerede resultater analyseret med fokus på driftsforhold som regenereringstid, antal regenereringscyklusser og strømstyrke. Resultaterne afhang af de valgte betingelser, og de endelige effektivitetstal varierede. Op til fem praktiske regenereringscyklusser blev rapporteret, typisk med 2–5 timers regenereringstid. Den højeste rapporterede regenereringseffektivitet var 98% ved den højeste strøm på 3 A. Samlet set peger arbejdet på, at adsorption kombineret med elektrokemisk regenerering er en lovende vej til at fjerne organiske forureninger og giver nyttige pejlemærker for fremtidig forskning.
Many water treatment plants do not fully remove very small pollutants such as pharmaceuticals and pesticides. Activated carbon can help by adsorption, where pollutants stick to the carbon surface, reducing discharges to aquatic environments. This thesis studies a combined approach: adsorption together with electrochemical regeneration, which uses electrical current to restore the carbon so it can be reused. At lab scale, the study examined operating conditions: temperature, how much carbon was added, and adsorption with an applied electric potential. HGR-AC was used in a developed electrochemical batch reactor, and the dye RNO served as a model organic contaminant. Increasing the HGR-AC dose from 10 mg to 500 mg raised removal from 42% to 97%. Combining adsorption with an applied electric potential was also effective and improved the breakdown of RNO. To assess electrochemical regeneration, the thesis evaluated published studies that varied regeneration time, the number of regeneration cycles, and current intensity. Performance depended on the chosen conditions, so reported efficiencies varied. Up to five practical regeneration cycles were reported, typically requiring 2–5 hours. The highest regeneration efficiency reported was 98% at the highest current of 3 A. Overall, the findings indicate that adsorption coupled with electrochemical regeneration is a promising way to remove organic contaminants and provide parameters to guide future research.
[This abstract was generated with the help of AI]
Documents