بررسي همزمان جذب با كربن فعال و زدايش با هوا در حذف مواد آلي از آب آشاميدني

نويسنده: كتايون نعمت پور
استاد راهنما: فروغ واعظي
استاد مشاور: سيمين ناصري، اشرف السادات مصباح
تاريخ دفاع: 1377/11/12
مدرك: كارشناسي ارشد مهندسي بهداشت محيط
دانشگاه: دانشگاه علوم پزشكي تهران، دانشكده بهداشت، مهندسي بهداشت محيط
چكيده: امروزه بدلايل مختلف رشد جمعيت از يك طرف و گسترش صنايع و كشاورزي از طرف ديگر، كنترل كيفيت منابع آب آشاميدني مورد توجه قرار گرفته است. مواد آلي موجود در آب مي تواند از منابع گوناگون چون گياهان، جانوران، فاضلابهاي خانگي كاملاً تصفيه نشده و فاضلابهاي صنعتي و يا كشاورزي ناشي شود. در حال حاضر گزارشات نشان مي دهند كه در بسياري از نقاط دنيا سموم دفع آفات، تركيبات فنلي، تري هالومتانها، پاك كننده ها، پلي كلرو بي فنيل ها از جمله مواد آلي هستند كه بعضاً در آبهاي سطحي و زيرزميني مشاهده شده اند. از آنجا كه عمده آلاينده هاي آلي در آب مي توانند خطر بيماريزايي و يا سرطانزايي به همراه داشته باشند. قوانين متعددي جهت محدود نگاهداشتن اين آلاينده ها توسط سازمان هاي حفاظت از محيط زيست بيان شده است. در اين راستا كاربرد روشها و تجهيزاتي كه بتواند با كمترين هزينه آلاينده ها را تا حد استاندارد كاهش دهد و آب آشاميدني سالم مطابق با استانداردهاي جهاني در اختيار مصرف كنندگان قرار دهد روبه افزايش است.
از آنجا كه هر يك از روشهاي هوادهي و جذب بوسيله كربن فعال جهت حذف مواد آلي بعنوان بهترين تكنولوژيهاي در دسترس معرفي شده اند در اين بررسي از مجموعه اين دو روش بطور همزمان استفاده شده است.
در اين تحقيق زدايش سه تركيب آلي كلروفرم، فنل و مالاتيون كه به ترتيب در زمره مواد آلي فرار، شبه فرار و غير فرار قرار دارند، توسط عمل هوادهي و حذف بوسيله كربن فعال دانه اي در يك برج واحد مورد بررسي قرار گرفتند. بدين منظور از يك برج در مقياس پايلوت استفاده شده است. ارتفاع مواد پركننده در اين برج 90 سانتيمتر و ارتفاع كربن فعال دانه اي 10 سانتيمتر و قطر داخلي برج 5/17 سانتيمتر مي باشد. كربن فعال بكار رفته در انجام تحقيق از انواع توليد شده در كشور ابتياع شده است.
كارآيي روش تحقيق با تغيير پارامترهايي نظير درجه حرارت، ميزان جريان آب ورودي به برج و ميزان هواي ورودي به برج جهت حذف مواد آلي نامبرده بصورت مجزا و مخلوط مورد بررسي قرار گرفت.
نتايج حاصل از اين مطالعه نشان مي دهد كه ميزان زدايش كلروفرم با ادغام دو فرآيند هوادهي و جذب بوسيله كربن فعال دانه اي در شرايط مورد مطالعه به حدود 98% مي رسد. حال آنكه ميزان حذف در نمونه هايي كه تنها تحت تاثير فرآيند هوادهي با نسبت هوا به آب بالاتر از 40 واقع شده اند. حدود 94 درصد مي باشد لذا مي توان گفت استفاده از فرآيند جذب بوسيله كربن فعال دانه اي جهت زدايش كلروفرم و تركيباتي نظير آن لازم بنظر نمي رسد.
اعداد و ارقام بدست آمده در مورد فنل و مالاتيون نشان مي دهد كه با ادغام دو فرآيند فوق و تحت شرايط مطالعه مي توان به ترتيب به زدايشي معادل 97 و 83 درصد دست يافت. از طرف ديگر در نمونه هاي كه تنها تحت تاثير فرآيند هوادهي با نسبت هوا به آب بالاتر از 60 واقع شده اند. ميزان زدايش فنل و مالاتيون به ترتيب معادل 35 و 25 درصد مي باشد. لذا نتايج مربوط به فنل و مالاتيون مشخص مي كند كه سهم عمده حذف اين تركيبات بر عهده فرآيند جذب بوسيله كربن فعال دانه اي مي باشد و از فرآيند هوادهي مي توان بعنوان يك پيش تصفيه جهت فرآيند جذب با كربن استفاده نمود. مسلماً اين عمل جهت كاهش بار ورودي به كربن فعال مشكلات مربوط به احياء تعويض و يا دفع را كاهش داده و اقتصادي تر بنظر مي رسد.
نتايج بدست آمده در مورد حذف رقابتي سه تركيب فنل، كلروفرم و مالاتيون با ادغام دو فرآيندمذكور به ترتيب زدايشي معادل 97، 98 و 85 درصد را نشان مي دهد. اين نتايج مي تواند ادغام دو فرآيند هوادهي و جذب بوسيله كربن فعال دانه اي در يك برج را بعنوان يك روش موثر جهت آبهاي كه حاوي آلاينده هاي مختلف آلي هستند، مطرح سازد.
كلمات كليدي: