بررسي امكان سنجي حذف برومايد از منابع آبي با استفاده از ستونهاي GAC و رزين

نويسنده: كبري عزيزي
استاد راهنما: عليرضا مصداقي نيا
استاد مشاور: فروغ واعظي، سيمين ناصري
تاريخ دفاع: 1380/04/10
مدرك: كارشناسي ارشد مهندسي بهداشت محيط
دانشگاه: دانشگاه علوم پزشكي تهران، دانشكده بهداشت، مهندسي بهداشت محيط
چكيده: برومايد در تمامي منابع آبي وجود دارد و بعد از گندزدايي آب با عوامل اكسيداسيون به برومات و تركيبات خطرناك ارگانوهالوژنه تبديل مي شود و از اين نقطه نظر مهمترين ماده معدني موجود در آب محسوب شده است. حذف اين عنصر در عمليات مرسوم تصفيه آب مكان پذير نمي باشد.
طي اين تحقيق مقايسه اي از عملكرد ستونهاي كربن و دو نوع رزين به عمل آمد. انتخاب رزين و كربن فعال به دليل گسترش و توسعه استفاده از اين مواد در صنعت آب بوده است. به علت نزول كيفيت آب در سالهاي اخير، كثيري از تصفيه خانه ها در سراسر دنيا رو به استفاده از اين مواد آورده اند. در كشور ما گرچه تحقيق دقيقي صورت نگرفته است اما با اطمينان مي توان گفت كه TDS آب اكثر نقاط كشور ما بالاست. در بخش اول از اين تحقيق كربن فعال ساخت كشور براي حذف برومايد از نمونه هاي سنتتيك و طبيعي مورد استفاده قرار گرفت. در نمونه هاي سنتيك غلظت برومايد مورد استفاده در دامنه mg/l 10-1 و TDS در دامنه mg/l 1000-250 بوده است. كه دامنه هاي محتمل براي بسياري از منابع آب كشور محسوب مي شود. تهيه اين نمونه هاي سنتيك به كمك آب شهر صورت گرفت. براي كليه غلظت هاي برومايد در دامنه هاي فوق الذكر ملاحظه شد كه كاهش غلظت آلاينده متناسب با زمان طي 20 دقيقه اوليه تماس صورت گرفته است.
نتيجه حاصله نشان دهنده اين مطلب است كه به جز در مورد نمونه هاي آب با برومايد mg/l 1 كه تغييرات TDS اثر خاصي بر نتيجه عمل حذف برومايد نداشته است در ساير غلظت هاي برومايد mg/l 10-3 افزايش TDS نزول محسوسي را در راندمان حذف اين آلاينده نشان مي دهد كه مشخصاً به دليل اثر مزاحتمي ساير يونها مي باشد. در بدترين حالت ممكن از اين سري آزمايشها كه مربوط به نمونه آب با mg/l 1000= TDS و mg/l 10=Br بوده است حذف حدود 20 درصد از اين آلاينده ها حاصل شده است. به طور كلي مي توان نتيجه گرفت كه GAC بهترين راندمان حذف برومايد را براي نمونه هاي آب با غلظت هاي بيشتر از mg/l 1 برومايد كه TDS آن كمتر از mg/l 1000 است كه نشان مي دهد. در مرحله دوم از اين تحقيق يك نمونه رزين آنيوني- كاتيوني قوي جهت حذف برومايد از آب مورد بررسي قرار گرفت. چه در مورد غلظت هاي اوليه كم برومايد و چه در غلظت هاي بالاي برومايد حذف مناسب در تمامي TDS هاي بررسي شده به طور بارز در 5 دقيقه اول تماس قابل ملاحظه است. مي توان نتيجه گرفت در TDS كمتر از mg/l 1000 راندمان حذف برومايد از آب بوسيله رزين فوق الذكر متاثر از غلظت اوليه برومايد و TDS نمي باشد. البته مشخص است كه تصفيه نمونه آبهاي با رديف mg/l 1 برومايد به وسيله اين نوع رزين مي تواند غلظت اين آلاينده را در خروجي به حد مطلوب براي آشاميدن برساند. ( كسب اين نتيجه براي آبهاي با و برومايد بيشتر صرفاً مستلزم استفاده از چند ستون به طور سري مي باشد.) كاهش همزمان TDS و برومايد در كليه غلظت هاي مورد عمل در همان 5 دقيقه اوليه تماس با راندمانهاي نسبتاً مشابه مشاهده شده است، البته در استفاده از اين نوع رزينهاي قوي كاهش TDS حتي تا حدودي بيشتر از ميزان مطلوب صورت مي گيرد. اين مشكل در مواردي خاص با انجام تصفيه به شيوه دو قسمتي قابل رفع مي باشد.
در مرحله سوم از اين تحقيق يك نمونه رزين آنيوني ضعيف جهت حذف برومايد از آب مورد بررسي قرار گرفت. رزينهاي از نوع ضعيف در برابر انواع قوي داراي مزايايي هستند كه اهم آنها تامين كيفيت مورد نظر براي تصفيه خانه و سهولت فعالسازي مي باشد. نتيجه حاصله نشان مي دهد كه عملكرد رزين آنيوني ضعيف در حذف برومايد از آب بسيار مقبول و تا تامين غلظت هاي كمتر از mg/l 4/0 مي باشد كه ظرف مدت زماني كوتاه ( كمتر از 10 دقيقه) حاصل شده است. اين نوع رزين همزمان تصفيه نسبتاً مطلوبي را از لحاظ ميزان TDS براي اين نمونه هاي آب نشان مي دهد اما بر خلاف رزين قوي هيچ گاه غلظت هاي نزديك صفر حاصل نشد.
در مرحله چهارم از اين تحقيق 4 نمونه آب از منابع تامين كننده آب آشاميدني قم از ستونهاي GAC رزين آنيوني- كاتيوني قوي و رزين آنيوني ضعيف عبور داده شد. عليرغم بالا بودن TDS براي كليه اين نمونه ها مشكلي از لحاظ حذف برومايد وجود نداشته و در هر سه مورد تصفيه راندمانهاي حذف قابل ملاحظه و در رديف حداقل 50 درصد و حداكثر نزديك به 100 درصد بوده است.
كلمات كليدي: