تحقیق درباره کاربرد پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب آشامیدنی آبادان

اختصاصی از فایل هلپ تحقیق درباره کاربرد پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب آشامیدنی آبادان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 8

کاربرد پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب آشامیدنی آبادان

تاریخ دریافت: تاریخ پذیرش:

واژه های کلیدی: پلی آلومینیوم کلراید ، آزمایش جار ، تصفیه آب آبادان

مقدمه

آبهای سطحی عموماً محتوای انواع مختلفی از ناخالصی های کالوئیدی هستند که باعث کدورت و تا حدودی رنگ می شوند. برای حذف کلوئیدها باید ذرات مجرای کلوئید با هم مجتمع و از نظر اندازه بزرگ شوند. برای این کار می توان از مواد شیمیایی استفاده کرد. این مواد نیروهایی را که موجب پایداری ذرات کلوئیــدی می شوند خنثی می کننـد. به فرآینـد ناپایدارسازی ذرات کلوئیدی انعقاد شیمیایی می گویند . سپس به ذرات ناپایدار شده در حالی که به آرامی به هم زده می شود زمان داده می شود تا لخته ها ایجاد شوند که به این عمل فلوکولاسیون می گویند. سرانجام آب از حوضچه ته نشینــی رد می شـــود و در آنجا مواد جامد لخته شــده بوسیلــه ته نشینی حذف می شوند (1).

مهمترین عوامل موثر در کارایی فرآیند انعقاد عبارتند از: pH، یونهای موجود در محلول آبی (قدرت یونی آب)، غلظت مـــواد هیومیک، دمـــای آب و نوع منعقدکننده (2).

یکی از جدیدترین مواد منعقدکننده پلی آلومینیوم کلراید با علامت اختصاری PACI می باشد.

پلـــی آلـــومینیــوم کلـــرایــد با فــرمـــول [Al2(OH)6-xClxYH2O]Z به نوعــی از منعقد کننده ها گفته می شود که قدرت و سرعت بالایی در جداسازی و استخراج ناخالصی های آب دارند، که در اثر خنثی شدن کلراید آلومینیوم با برخی از محلولهای بازی در دو نوع با سولفات و بدون سولفات تهیه می شود. تفاوت آن با سولفات آلومینیوم به دلیل نوع ساختار آلومینیوم در هر کدام از این نمک هاست. در سولفات آلومینیوم یونهای Al3+ موجود می باشند. مشخصه PACl این است که در کنار کلراید و سولفات، بخشی از آن نیــز شــامل یــــون هـــای هیدروکسیــد مــی باشــد. ایـــن یـــون هـــای هیدروکسیـــد باعـــث ایجـاد مجموعـه هـای کوچک پولیمـــــر از

Al در PACl می شوند.

بخش اصلی در PACl را در مجموعه Al137+ تشکیل می دهد. به دلیل تناسب مناسب تر بار الکتریکی به شعاع، این گونه ساختارهای پلیمری تاثیر بهتری بر بی ثباتی کلوئیدها دارند تا مولکولهــای منفــرد )Al3+3 و 4.(

در خصوص مزایای PACl بعنوان منعقدکننده، موارد متعددی ذکر شده است که می توان گفت مهمترین این امیتازها قابلیت استفاده از دامنه های بسیار وسیعتری از کدورت و دمای آب می باشد.

امروزه PAClدر تصفیه خانه هــای کشورهای پیشرفته جهان همانند ژاپن، آمریکا، کانادا، چین، فرانسه، انگلستان، آلمان و ایتالیا بدلیل عملکرد بهتر و بهداشتی بودن جایگزین سولفات آلومینیوم و کلرور آهن شده است (4).

در این مطالعــه نیــز بــرای بهبــود کیفیت آب رودخانه های بهمنشیر و اروند که دو منبع اصلی تامین آب در آبــادان می باشنــد از ماده منعقدکننده PACl استفاده شده است.

مواد و روش ها

در این تحقیق کاربرد پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب آبادان از نظر انتخاب دوز بهینه و شرایط بهینه عملکرد آن، مورد بررسی قرار گرفت. مراحل اساسی این تحقیق در بخش های مختلف به شرح ذیل انجام شده است:

- آزمایشات در فصل تابستان انجام شد، محل نمونه برداری رودخانه های اروند و بهمنشیر بود. نمونه ها جمع آوری و به آزمایشگاه شیمی آب و فاضلاب دانشکــده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران ارسال گردید. برای نمونه های ارسالی آزمایشات معمول کیفیت آب خام و COD انجام گرفت.

.

- کدورت نمونه های ارسالی سنجیده شد و هر نمونه در یک محدوده کدورت قرار گرفت.

- آزمایش جار (انعقاد، لخته سازی و ته نشینی) با توجه به غلظت های مختلف مواد معلق و تزریق مقادیر مختلف ماده منعقدکننده PACl در هر یک از محدوده های کدورت انجام گردید.

- با بررسی کدورت ها و مشاهده فلوک ها، دوز بهینه ماده منعقدکننده مشخص گردید.

- نمونه ای که مقدار مصرف ماده منعقدکننده آن بهینه بود، انتخاب و بر روی آن آزمایش های Al, COD و حجم لجن انجام شد.

- بعد از تعیین مقدار بهینه، باید بهترین محدوده pH هم مورد بررسی قرار گیرد. pH نمونه ها را بین 4-9 تنظیم کرده و آزمایش جار با تزریق مقدار بهینه مجدداً انجام شد و بهترین محدوده pH تعیین گردید .سپس نمونه بهینه از نظر آزمایش Al و COD و حجم لجن مورد بررسی قرار گرفت.

- در مرحله بعد نمونه های هر رودخانه بطور جداگانه توسط همزن مخلوط و یک کدورت همگن حاصل و آزمایش جار بر روی آن انجام گردید.

- بدلیل اینکه در روزهای بارانی کدورت آب خام در این رودخانه ها می تواند تا حدود 800 الی 900 واحد نفلومتری افزایش یابد، به نمونه ها بصورت دستی کدورت افزوده شد تا مقدار دوز بهینه مــاده منعقدکننده

بررسی گردد. برای افزایش کدورت از خاک رسی که از الک شماره µ 120 عبور کرده بود استفاده شد و بعد نمونه ها توسط همزن مخلوط گردیده و در کدورت های 250، 500 و 750 واحد نظری، آزمایش جار بر روی آنها انجام شد. سپس اندازه گیری حجم لجن و آزمایشات Al و COD انجام شد. از آنجا که آزادسازی و یا مازاد آلومینیوم پس از فرایند انعقاد با PACl محتمل به نظر می رسید، توجه به غلظت آلومینیوم در آب خام و آب تصفیه شده در مراحل مختلف کاملاً ضروری بود.

نتایج

محدوده های کدورت برای رودخانه اروند (30،20 و 40 واحد کدورت) و برای رودخانه بهمنشیر (100،60،40و150 واحد کدورت) تعیین گردید. راندمان حذف کدورت در آزمایش جار این نمونه ها در حدود 98-90% حاصل شد. جداول 1 و 2 نتایج آزمایش جار برروی نمونه مخلوط شده رودخانه های مذکور را نشان می دهد.

در مرحله بعد کدورت بطور دستی افزوده شد و قدرت عمل PACl بررسی گردید. جداول 3 و 4 این مطلب را نشان می دهد. در نمودار 1 آلومینیوم باقیمانده پس از آزمایش جار در نمونه های رودخانه اروند را نشان داده شده است.

جدول 1- آزمایش جار رودخانه بهمنشیر (نمونه مخلوط)

Dose PACl

mg/l

5

10٭

15

20

25

کـــدورت بعـــد از

آزمایبش جار(NTU)

32/8

66/3

18/2

28/2

72/2

راندمان حذف %

6/96

5/97

5/98

4/98

1/98

pH بعد از آزمایبش جار

8/7

7/7

6/7

5/7

4/7

COD (mg/l)

12

12

10

12

12

Al (mg/l)

4/0

39/0

41/0

39/0

41/0

قلیائیت

(mg/l)3CaCo

130

136

145

131

126

هدایت الکتریکی

(µs/cm)

1645

1643

1642

1624

1652

حجم لجن

(ml/l)

15

min

4/0

5/0

5/0

7/0

7/0

30

min

31/1

6/1

7/1

7/1

8/1

٭ مقدار بهینه PACl ، mg/l 10 است.

Turbidity= 150 NTU

pH= 8/7

EC= 1654 µs/cm

Cl-= 330 mg/l