previous next

دفاع از رساله دکتری آقای مختار مهدوی دانشجوی دکتری مهندسی بهداشط محیط

جلسه دفاع از رساله دکتری آقای مختار مهدوی  دانشجوی دکتری مهندسی بهداشط محیط   با عنوان " تصفیه پساب حاصل از شستشوی معکوس فیلترهای شنی با روش ترکیبی انعقاد، سیستم غشایی اولترافیلتراسیون و جذب در تصفیه خانه آب بابا شیخعلی اصفهان" به راهنمایی آقای دکتر افشین ابراهیمی ومشاوره آقایان دکتر محمد مهدی امین  ،دکتر حمید رضا پورزمانیو دکتر یعقوب حاجی زاده

روز چهارشنبه ۱۸/۱۲/۹۵ در سالن میعاد دانشکده  برگزار گردید.

 

چکیده

مقدمه:با توجه به نیاز روز افزون جوامع به آب مصرفی در اثر افزایش رشد جمعیت، پیشرفت صنایع و بالارفتن سطح استاندارهای زندگی مدیریت منابع و مصرف آب یکی از مهم‌ترین و موثرترین کارها جهت مقابله با بروز کم آبی و بحران آب می‌باشد. جهت رسیدن به این امر بازیابی آب از منابع مختلف اعم از فاضلاب، پساب خاکستری، آب باران و فاضلاب صنایع یکی از جذاب‌ترین گزینه‌ها در بسیاری از کشورها می‌باشد. در همین راستا بنا به تولید روزانه پساب از تصفیه خانه‌های آب جهت شستشوی واحدهای فیلتر شنی و سایر بخش‌های تصفیه خانه آب پروژه‌ای تحت عنوان"تصفیه پساب حاصل از شستشوی معکوس فیلترهای شنی با استفاده از روش ترکیبی انعقاد، سیستم غشایی اولترافیلتراسیون و جذب در تصفیه خانه آب بابا شیخعلی اصفهان" جهت استفاده در مصارف شرب مورد بررسی قرار گرفت.

مواد و روش ها: جهت بررسی امکان سنجی استفاده مجدد از پساب تصفیه خانه آب نمونه گیری در دو فصل کم بارش و پر بارش از پساب حاصله از شستشوی معکوس فیلترهای شنی با زمان کارکرد ۲۴ ساعته گرفته شد. نمونه‌های اخذ شده به طور جداگانه تحت فرایندهای انعقاد و لخته سازی (با دو ماده منعقد کننده PAFClو FeCl۳) و سپس سیستم غشایی UFقرار گرفتند. بنا به علت عدم وجود فلزات بالا فرایند جذب به صورت سینتتیک روی فلزات آلومینیوم، سرب و آرسنیک انجام گرفت. در قسمت انعقاد و لخته سازی بعد از تعیین pHبهینه برای هر دو منعقد کننده دوزهای مختلفی از دو منعقد کننده به صورت پیوسته و با استفاده از پمپ تزریق مواد مورد استفاده قرار گرفت. در این مطالعه طراحی پایلوت بر اساس دبی ۱۰ لیتر بر ساعت بوده است. پساب خام وارد حوض ته نشینی اولیه با زمان ماند ۱ ساعت و سپس وارد قسمت انعقاد با زمان ماند ۶ دقیقه و چرخش ۸۰ دور دقیقه پره‌ها می‌شود. پس از آن پساب منعقد شده وارد دو حوضچه لخته ساز با زمان ماند کلی ۴۸ دقیقه و چرخش کاهشی ۴۰ و ۳۰ دور در دقیقه شده است. در نهایت پساب وارد حوض ته نشینی ثانویه با زمان ماند ۴/۲ ساعت شد. آزمایشات و پارامترهای کنترلی لازم بعد از دو بار زمان ماند هیدرولیکی عبوری از حوض ته نشینی ثانویه و تا رسیدن به یک شرایط پایدار تصفیه مورد آنالیز قرار گرفته است. خروجی حوض ته نشینی ثانویه وارد سیستم غشایی اولترافیلتراسیون با دبی L.h۸-۶ شده است. فشار کاری غشا روی ۳۰۰ پاسکال تنظیم و بعد از هر ۶۰ دقیقه کارکردن عمل شستشوی معکوس به مدت ۱ دقیقه با آب تصفیه شده توسط خود غشا انجام می‌گردید. پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی نیز بعد از این مرحله اندازه گیری می‌گردید. جذب سرب، آرسنیک و آلومینیوم نیز با استفاده کربن فعال گرانوله خام و تغییر یافته با آهن محلول تحت شرایط اسیدی و بازی مورد بررسی قرار گرفت. نهایتاً مدل‌های ایزوترم و سینتیکی لازم برای جذب توسط این سه جاذب مورد بررسی قرار گرفت.

 

یافته‌ها: نتایج انعقاد، لخته سازی و سیستم غشایی UFدر فصل کم بارش نشان داده که دوز بهینه برای PAFClبرابر با mg/l۱۰ بوده که با اعمال این دوز راندمان حذف کدورت، رنگ واقعی و مواد آلی در قالب UV۲۵۴nmبه ترتیب حدود ۲/۹۹%، ۹۰% و ۳/۵۸% بوده است. همچنین دوز بهینه برای  FeCl۳، mg/l۳۰ بوده که راندمان حذف کدورت، رنگ واقعی و مواد آلی درقالب UV۲۵۴nmدر این دوز به ترتیب حدود ۵۴/۹۷%، ۶/۸۶% و ۳/۵۶% بوده است. نهایتاً آب خروجی از واحد غشایی نیز کیفیت مطلوب و در حد آب شرب را دارا بوده است.

نتایج انعقاد، لخته سازی و سیستم غشایی UFدر فصل پر بارش نشان داده که دوز بهینه برای PAFClبرابر با mg/l۱۵بوده که با اعمال این دوز راندمان حذف کدورت، رنگ واقعی و مواد آلی در قالب UV۲۵۴nmبه ترتیب حدود ۱۳/۹۹%، ۹۴% و ۵۷% بوده است. همچنین دوز بهینه برای  FeCl۳mg/l۴۰ بوده که راندمان حذف کدورت، رنگ واقعی و مواد آلی در قالب UV۲۵۴nmدر این دوز به ترتیب حدود ۹۸%، ۶/۸۸% و ۵۰% بوده است. نهایتاً آب خروجی از واحد غشایی نیز کیفیت مطلوب و در حد آب شرب را دارا بوده است. فقط برای آب تصفیه شده با FeCl۳مقداری مواد آلی خروجی از سیستم غشایی بالا بوده است. در نهایت منعقد کننده PAFClراندمان حذف و کارآمدی بهتری را نسبت FeCl۳به جهت تصفیه پساب از خود نشان داده است. نتایج جذب نیز نشان داده است که کربن فعال گرانوله پوشش داده شده با آهن تحت شرایط اسیدی راندمان بهتری در حذف آرسنیک نسبت به دو جاذب دیگر از خود نشان داده است. نتایج حاصله از جذب آرسنیک سه جاذب GAC، AGACو BGACنشان داده که ایزوترم جذب عمدتاً با ایزوترم فروندلیچ همپوشانی دارد. ظرفیت جذب سه جاذب GAC، AGACو BGACجهت حذف آرسنیک با غلظت ۲/۱ میلی گرم بر لیتر به ترتیب ۸۳/۳، ۱۶/۱۵ و ۱۲/۱۲ میلی گرم به ازای هر گرم جاذب بوده است. نتایج حاصله از جذب سرب نیز نشان داده که ایزوترم جذب سرب بااین جاذب‌ها با ایزوترم فروندلیچ بیشترین همپوشانی را دارد. ظرفیت جذب سه جاذب GAC، AGACو BGACجهت حذف سرب با غلظت ۵/۱۹ میلی گرم بر لیتر به ترتیب ۸، ۰۲/۱ و ۷/۱۷ میلی گرم به ازای هر گرم جاذب بوده است.

نتایج حاصله از جذب آلومینیوم نیز نشان داده که ظرفیت جذب سه جاذب GAC، AGACو BGACجهت حذف آلومینیوم با غلظت ۳/۱۰ میلی گرم بر لیتر به ترتیب ۳، ۶۶/۰ و ۳۷/۴ میلی گرم به ازای هر گرم جاذب بوده است. بجز جاذب AGACدو جاذب دیگر از ایزوترم فروندلیچ پیروی نموده‌اند. نتایج سینتیکی هم نشان داده که در حذف هر سه آلاینده از سنتیک واکنش شبه درجه دوم پیروی می‌کند.

نتیجه‌گیری:با اجرای فرایندهای انعقادو لخته سازی می توان مقادیر زیادی از آلاینده های موجود در پساب را حذف نمود. لذا به عنوان یک گزینه پیش تصفیه یکی از ضروریات مهم برای سایر روشها می باشد. از طرفی منعقد کننده جدید PAFClراندمان حذف و کارآمدی بهتری را نسبت FeCl۳جهت حذف آلاینده ها از خود نشان داده است. د رنهایت با استفاده از سیستم ترکیبی انعقا لخته سازی و سیستم غشایی UFمی توان از پساب تولیدی روزانه آبی در حد شرب تولید نمود. برای جاذب های تغییر داده شده AGACبرای حذف آرسنیک بهتر از BGACو GACبوده است اما برای حذف آلومینیوم و سرب جاذب BGACبهتر از AGACو GACبوده است.

 

واژگان کلیدی: تصفیه آب، انعقاد، بازیابی آب، پساب تصفیه خانه آب، PAFClو FeCl۳