خرید فالوور اینستاگرام خرید لایک اینستاگرام

بررسي مقايسه ای كارايی منعقد كننده های سولفات آلومينيوم، كلرايد فريک و پلی آلومينيوم كلرايد در حذف كدورت از آب آشاميدنی

چكيده

زمينه و هدف: فرآيند انعقاد در تصفيه آب از جايگاه ويژه اي برخوردار است به طوري كه مطالعات زيادي پيرامون نوع ماده منعقد كننده بهينه، جهت حذف كدورت صورت پذيرفته است. مطالعه حاضر با هدف بررسي كارايي منعقد كننده هاي سولفات آلومينيوم، كلرايد فريك و پلي آلومينيوم كلرايد در حذف كدورت از آب آشاميدني صورت پذيرفت.

مواد و روش كار: پژوهش حاضر در مقياس آزمايشگاهي و با استفاده از دستگاه جارتست درسال۱۳۸۶ در آزمايشگاه شيمي آب و فاضلاب دانشكده بهداشت زاهدان انجام شد. به منظور مقايسه كارايي منعقد كننده هاي سولفات آلومينيوم، كلريد فريك و پلي آلومينيوم كلرايد در حذف كدورت، آزمايشات بر مبناي متغيرهايي چون غلظت ماده منعقد(mg/l 40، ۳۰، ۲۰، ۱۰، ۵)، PH (7.5، ۷، ۶٫۵، ۶٫۰، ۵٫۵) و كدورت (NTU 80 تا ۱۰) صورت پذيرفت. نمونه ها پس از آماده سازي در دستگاه جارتست تحت عمل اختلاط سريع با ۳۸۰ دور در دقيقه به مدت يك دقيقه و اختلاط آرام با سرعت ۳۰ دور در دقيقه به مدت ۲۰ دقيقه و همچنين مدت ۳۰ دقيقه جهت ته نشيني در شرايط سكون قرار گرفتند. درپايان كدورت باقي مانده نمونه ها با دستگاه كدورت سنج اندازه گيري شده و كارايي هر يك از منعقد كننده هاي ذكر شده در حذف كدورت با استفاده از آناليزكو واريانس و رگرسيون تعيين و نمودارهاي مربوطه با استفاده از نرم افزار Excel ترسيم شد و ۰٫۰۵>P معني دار تلقي گرديد.

يافته ها: نتايج حاصله نشان داد كه براي منعقد كننده سولفات آلومينيوم افزايش دوز مصرفي تا mg/l 40 سبب كاهش كدورت مي شود به نحوي كه از كدورت هاي ۱۰ تا NTU 80 تنها در كدورت هاي اوليه NTU 40 و۱۰ با دوز تزريقي mg/l 20 و ۱۰ راندمان حذف تقريبا برابر با ۹۹٫۹ درصد مي باشد. براي منعقد كننده كلريد فريك بالاترين راندمان حذف ۹۶ درصد در دوز تزريقي mg/l 20 و كدورت اوليه ۱۰ حاصل شد. همچنين براي منعقد كننده پلي آلومينيوم كلرايد راندمان حذف كدورت برابر ۹۹ درصد در دوز تزريقي mg/l 40 (كدورت اوليه ۱۰ و NTU 40) بدست آمد. از طرفي تاثير pH در حذف كدورت براي همه غلظت ها يكسان بود. (P<0.001)

نتيجه گيري: در مجموع نتايج حاصله از مقايسه اثر منعقدهاي ذكر شده در حذف كدورت بيانگر آن است كه بهترين منعقد كننده جهت حذف كدورت در محدوده PH 7.5 – ۵٫۵ تركيب سولفات آلومينيوم است و از طرفي با افزايش دوز منعقد كننده مصرفي راندمان حذف نيز افزايش مي يابد. همچنين نتايج حاصله نشان داد كه راندمان حذف متاثر از كدورت اوليه بوده به طوري كه هرچه كدورت اوليه بيشتر باشد راندمان حذف نيزبيشتر خواهد بود.

al-sulfate

مقدمه:

رشد روز افزون جمعیت، ارتقا سطح زندگی، توسعه شهرنشینی و توسعه صنایع و کشاورزی از جمله عواملی هستند كه افزايش مصرف آب و توليد فاضلاب در اجتماعات را باعث شده و موجب آلودگي محيط زيست مي شوند.

آبي كه بصورت طبيعي يا توسط انسان آلوده شده است براي تبديل به آب آشاميدني بايد فرآيندهاي مختلف تصفيه را طي نمايد. فرآيندهاي متداول تصفيه آب شامل آشغالگيري، انعقاد، لخته سازي، ته نشيني، صافي سازي و گندزدايي مي باشد. انعقاد فرآيندي است كه طي آن ذرا ت ريز غير قابل ته نشيني كه اصطلاحاً كلوئيد ناميده مي شوند و عامل مهمي در بروز كدورت هستند به يكديگر چسبيده و ذرات درشت تر و قابل ته نشين را تشكيل مي دهند . اندازه ذرات كلوئيدي موجود در آب بين ۱ تا ۰٫۰۰۱ ميكرون و سرعت ته نشيني طبيعي ذره اي با قطره ۰٫۱ ميكرون حدود ۳ متر در يك ميليون سال مي باشد و لذا فرآيند تصفيه (زلال سازي) آب بدون استفاده از موادي كه سرعت ته نشيني ذرات كلوئيدي را افزايش دهند غير ممكن به نظر مي رسد. به طور کلی مواد ایجاد کننده کدورت شامل خاك رس، سيلت، ويروس، باكتري، اسيدهاي فولويك و هيوميك، مواد معدني نظير آزبست، سيليكات و ذرات راديواكتيو هستند. كدورت ضمن ايجاد ظاهري نامطلوب، ميتواند پناهگاهي براي ميكروارگانيسم ها در مقابل گندزدايي باشد، ضمن آنكه كدورت بيش از حد مجاز مي تواند وجود نقص در سیستم تصفیه را نشان دهد.

تاريخچه استفاده از مواد منعقد كننده در تصفيه آب به منظور حذف كدورت بسيار طولاني است و به استفاده مصريان از آلوم در ۲۰۰۰ سال قبل از ميلاد بر مي گردد. سالها بعد در انگلستان در سال ۱۷۶۷ مردم عادي جهت زلال سازي آبهاي گل آلود از اين ماده استفاده نمودند. در سال ۱۸۸۴ نيز اولين امتياز فرآيند انعقاد بوسيله پركلرايد آهن در شركت نيواورلئان به ثبت رسيد و يكسال بعد دانشگاه Rutgers نتايج اولين تحقيقات خود را در مورد آلوم به عنوان يك منعقد كننده انتشار داد . حاصل تحولات ياد شده اين بود كه عمل انعقاد به عنوان پيش فرآيندي كه فيلتراسيون را كامل خواهد كرد شناخته شد.

طي فرآيند انعقاد از مواد منعقد كننده و كمك منعقد كننده مختلفي استفاده مي شود. مواد منعقد كننده شامل موادي هستند كه جهت ناپايدار سازي ذرات و چسباندن آنها به يكديگر استفاده مي شوند. درحالي كه هدف از اضافه كردن مواد كمك منعقد كننده افزايش دانسيته ذرات به هم چسبيده و كمك به ته نشيني سريعتر آنها است .

بطور معمول نمك هاي فلزي نظير سولفات آلومينيوم (آلوم)، سولفات فريك، سولفات فرو، كلريد فريك و پلي آلومينيوم کلراید به عنوان منعقد كننده و تركيباتي نظير آلومينات سديم، بنتونيت، سيليكات سديم (سيليس فعال) و انواع پلي الكتروليت هاي كاتيوني، آنيوني و غير يوني به عنوان كمك منعقد كننده در تصفيه آب جهت حذف كدورت مورد استفاده قرار مي گيرند.

در طي سال هاي اخير تحقيقات گسترده اي پيرامون فرآيند انعقاد صورت پذيرفته و مواد منعقد كننده مختلفي مورد بررسي قرار گرفته اند. در حال حاضر سولفات آلومينيوم و کلراید فریک از جمله رايج ترين منعقد كننده هاي مورد استفاده در تصفيه آب به منظور حذف كدورت مي باشند. ترکیب پلی آلومينيوم كلرايد با فرمول شيميايي Al2(OH)nCL6-n نيز منعقد كننده پيش پليمريزه شده اي است كه در سال هاي اخير بطور وسيعي مورد استفاده قرار گرفته به نحوي كه امروزه در كشورهايي نظير آمريكا، كانادا، چين، ايتاليا، فرانسه و انگلستان به يكي از رايج ترين منعقد كننده هاي مورد استفاده در تصفيه آب تبدیل شده است. محدوده عمل وسيع pH، حساسيت کمتر  نسبت به حرارت، باقي گذاردن باقي مانده كمتر نسبت به منعقد كننده هاي فلزي ديگر، كاهش لجن توليدي و سهولت آبگيري لجن از جمله مزاياي پلي آلومينيوم كلرايد است كه افزايش مصرف آن را در تصفيه آب به دنبال داشته است.

در مجموع مي توان گفت كه دستيابی به حداكثر راندمان حذف كدورت معمولا بر مبناي تجربه بهره برداران و يا بصورت دقيق تر بر اساس نتايج حاصل از آزمايشات دوره اي جارتست در جهت تعيين بهترين ماده منعقد كننده همراه با بهترين شرايط کاربرد صورت می پذیرد. مطالعه حاضر با هدف بررسي و ارزيابي كارايي منعقد كننده هاي سولفات آلومينيوم، كلرايد فريک و پلي آلومينيوم كلرايد در حذف كدورت از آب هاي آشاميدني به انجام رسيده است.

منبع: مجله تحقيقات علوم پزشكي زاهدان (طبيب شرق) – sid.ir

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *