كاربرد پلي الكتروليت ها در حذف رنگ و كدورت از آب

نويسنده: مهرنوش رضوي
استاد راهنما: اميرحسين محوي
استاد مشاور: محمود شريعت، سيمين ناصري
تاريخ دفاع: 1375/11/30
مدرك: كارشناسي ارشد مهندسي بهداشت محيط
دانشگاه: دانشگاه علوم پزشكي تهران، دانشكده بهداشت، مهندسي بهداشت محيط
چكيده: يكي از اساسي ترين منابع موجود در دست بشر، آب مي باشد كه در صورت كمبود آن نه تنها توسعه اي صورت نمي گيرد، بلكه پيشرفتهاي گذشته نيز دستخوش نابودي مي شود.
افزايش جمعيت، ساخت مراكز توليد انرژي، راه اندازي مراكز صنعتي، افزايش زمين هاي كشاورزي و ... باعث شده است كه آب مورد استفاده بشر بطور فزاينده اي افزايش يابد. تامين بهداشت محيط و سالم سازي محيط نيز بدون آب مشكل و حتي غير ممكن است، لذا اعتقاد بر آنست كه بهسازي محيط با فراواني آب سالم در منطقه نسبت مستقيم دارد.
كشور ما ايران بدليل محدود بودن منابع آبي مانند رودخانه هاي پرآب و بزرگ و اندك بودن نزولات آسماني و در نتيجه كافي نبودن آبهاي شيرين و مناسب همواره در راه توسعه اقتصادي و اجتماعي خود با مشكلات زيادي روبرو بوده است. هم اكنون در اكثر شهرها و روستاهاي كشور در تامين آب آشاميدني سالم و كافي و مطابق با استانداردهاي موجود با مشكل روبرو هستيم، بنابراين ضرورت تصفيه آبهاي سطحي جهت تامين آب شهرها و حتي روستاهاي كشور احساس مي گردد.
در بين روش هاي بكار رفته در عمل تصفيه، عمل انعقاد و ته نشيني امري معمول بشمار مي رود. روش سنتي، استفاده از منعقد كننده هاي معدني نظير آلوم- نمكهاي آهن و غيره بوده است. ليكن با پيشرفت دانش بشري طي سالهاي 1970 تا كنون، تكنولوژي جديد استفاده از منعقد كننده هاي آلي را چه بعنوان منعقد كننده اوليه و كمك منعقد كننده و چه بعنوان پيش تصفيه كننده و كمك صافي پيشنهاد مي كند.
استفاده از پليمرهاي آلي در تصفيه آب آشاميدني ممكن است سرعت ته نشيني را افزايش دهد، قيمتها را كاهش داده و كيفيت آب نهايي را اصلاح كند، حجم لجن را كاهش داده و كيفيت لجن اصلاح شود. اگر چه اين مواد بدون عيب هم نيستند، پليمرها ممكن است به منومر يا ديگر مواد حاصل از فرآيندهاي ساخت و ساز آلوده باشند. آنها ممكن است همچنين با ديگر مواد شيميائي اضافه شده در فرآيند تصفيه آب واكنش داده و محصولات جانبي نامطلوبي توليد كنند.
پليمرها بارآلي را افزايش داده و ممكن است قبل از رسيدن آب بمصرف كننده كاملاً حذف نشوند. بنابراين تحقيق براي تعيين دور بهينه بايد صورت گيرد تا با كمترين آلودگي بالاترين بازدهي را داشته باشيم و در عين حال از نظر اقتصادي مصرف اين مواد مقرون به صرف باشد.
بر اين اساس مطالعه در زمينه حذف رنگ و كدورت از آب به سه بخش اساسي تقسيم شد :
بخش اول شامل انعقاد آب با كدورتهاي مختلف توسط پلي الكتروليت هاي كاتيوني و آنيوني، اندازه گيري كدورت باقي مانده بعد از انعقاد، محاسبه درصد حذف كدورت و مقايسه اين پلي الكتروليت ها از نظر حذف بهينه كدورت آنها بوده است. در اين بخش مشخص شد كه در كدورتهاي كمتر از 200 واحد FTU مكانيسم پل سازي و در كدورتهاي بالاتر مكانيسم خنثي سازي بار غلبه دارد. يعني دركدورتهاي پايين پليمرهاي آنيوني و در كدورتهاي بالا پليمرهاي كاتيوني در حذف كدورت ارجحيت دارند.
بخش دوم شامل انعقاد آب با ميزان رنگ مختلف توسط پلي الكتروليت هاي كاتيوني و آنيوني، اندازه گيري رنگ باقي مانده بعد از انعقاد، محاسبه درصد حذف رنگ و مقايسه اين پلي الكتروليت ها از نظر حذف بهينه رنگ آنها بوده است. در اين بخش مشخص شد كه پليمرهاي آنيوني قادر به حذف رنگ اسيدي نبوده و نيز در ميزان رنگهاي كمتر از 100 واحد پلاتين كبالت مكانيسم خنثي سازي بار و در ميزان رنگهاي بالاتر، مكانيسم پل سازي نيز مطرح مي شود.
بخش سوم شامل ارزيابي اقتصادي پلي الكتروليت ها از لحاظ ميزان مصرف و درصد حذف بهينه آنها مي باشد كه در اين رابطه مقايسه اي بين پلي الكتروليت ها صورت گرفت و از لحاظ اقتصادي پليمر TR 611 ارجح شناخته شد در حاليكه پليمر مگنافلاك 27LT بدليل ميزان مصرف كمتري كه دارد و نيز سهولت استفاده از آن و ايجاد فلاك ها بسيار متراكم و مقاوم از جنبه هاي ديگر اولويت دارد.
با توجه به نتايج حاصله مشخص مي گردد كه پلي الكتروليت ها بعنوان پيش تصفيه كننده و كمك صافي بسيار با راندمان عملكرده و كدورت آب را بسرعت كاهش مي دهند ليكن در حذف رنگ از آبهاي بدون كدورت ضعيف عمل كرده و توصيه نمي شوند. ضمن آنكه جهت رسيدن به استانداردهاي آب آشاميدني ضرورت دارد مطالعات و بررسي هاي كاملتري در اين زمينه صورت پذيرد.
كلمات كليدي: