کاربرد بهینه فرات سدیم در فرایند حذف کدورت آب رودخانه زاینده رود (کدورت معمولی و بالا)

در تصفیه خانه های آب شرب به منظور ته نشینی ذرات کلوییدی از مواد منعقدکننده مختلفی مانند سولفات آلومینیوم (آلوم)، پلی آلومینیوم کلراید و کلرید فریک استفاده می شود. این مواد تاثیرات مثبتی در حذف کدورت دارند، اما به دلیل محدودیت ها و مشکلاتی مانند خورندگی، تولید محصول جانبی مضر و محدودیت های دیگر، اثرات نامطلوبی بر روی سلامت انسان و محیط زیست دارند. بنابراین لازم است از مواد شیمیایی کارآمدتر که مشکلات ذکر شده را به حداقل رسانند و باعث ارتقای کیفیت فرایند شوند، استفاده شود. هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر فرات سدیم تولید شده به روش شیمیایی، بر حذف کدورت آب رودخانه زاینده رود در دو وضعیت کدورت معمولی و کدورت بالا بود. این پژوهش در چهار حالت پیشنهادی توسط نرم افزار Design Expert که حالت های (30×40،60×30، 60×60،40×60) نامیده می شود، انجام گرفت. در هر حالت یکی از متغیرهای مستقل اثرگذار روی کدورت از جمله میزان تزریق ماده، سرعت اختلاط آرام، زمان اختلاط سریع و pH آب تغییر داده شد و تاثیر فرات سدیم بر ارتقای راندمان حذف کدورت سنجیده شد. به منظور طراحی آزمایش، آنالیز و بهینه سازی مجموعه متغیرهای مستقل موثر بر حذف کدورت، از روش سطح پاسخ استفاده شد. به علاوه در این پژوهش میزان آهن کل باقیمانده ناشی از کاربرد فرات سدیم بر اساس روش استاندارد متد اندازه گیری شد. نتیجه پژوهش نشان داد با کاربرد 54/1 میلی گرم در لیتر فرات سدیم، در شرایط بهینه pH معادل 5/8، سرعت اختلاط آرام نوسانی 60 دور در دقیقه به مدت 7 دقیقه، 50 دور در دقیقه به مدت 7 دقیقه و 40 دور در دقیقه به مدت 6 دقیقه و زمان اختلاط سریع 30 ثانیه با سرعت 120 دور در دقیقه بهینه ترین نتایج حذف کدورت در دو وضعیت کدورت معمولی و کدورت وضعیت سیلابی به ترتیب با مقادیر حذف 27/95 و 07/95 درصد به دست می آید. این مقادیر در شرایط متداول تصفیه خانه های آب معادل 40 دور در دقیقه به صورت ثابت به مدت 20 دقیقه و شرایط اختلاط 60 دقیقه است. در این پژوهش همچنین مقایسه ای بین تاثیر تزریق پلی آلومینیوم کلراید (در حالات سیلابی به همراه پلی الکترولیت) با تاثیر فرات سدیم بر حذف پارامتر کدورت آب انجام شد. نتایج حاصل تاثیر بالاتر فرات سدیم با میزان تزریق کمتر را نشان داد. همچنین نتایج پژوهش نشان داد آهن باقیمانده در هر دو مقطع قبل و پس از فیلتر در دامنه استاندارد بود که این امر به دلیل خاصیت واکنش پذیری فرات در حذف فلزات است. نتایج پژوهش نشان می دهد که فرات سدیم در فرایند حذف کدورت، در دو وضعیت کدورت معمولی و کدورت بالا، دارای تاثیر مثبت است بدون اینکه آهن کل باقیمانده از حد استاندارد تجاوز نماید.

Keywords:

کدورت , فرات سدیم , روش سطح پاسخ , روش بهینه سازی D-Optimal , نرم افزار Design Expert