Skip to main content
SUPERVISOR
Masood Taherioun,Amir Taebi Harandi
مسعود طاهریون (استاد راهنما) امیر تائبی هرندی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Atefeh Kaji esfahani
عاطفه کاجی اصفهانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Evaluation and Optimization of the Usage of Non-conventional Coagulants with Organic Source (Case study: Isfahan Water Treatment Plant)
One of the most important water treatment processes, is the coagulation suspended particle in the water by coagulants. Inorganic and polymers coagulants such as poly aluminum chloride and ferric chloride as a coagulant used mainely to remove turbidity of the water. These conventional coagulant have many problems in using such as changes in pH water, produce large volumes of sludge, residual heavy metals in water, and they could have potential probleme on human health. Many efforts have been done to replace conventional chemical coagulants with natural origin coagulants. The aim of this study was to evaluate the efficacy of two natural coagulant. These two natural coagulant are tannic acid and calcium lactate and they was compared with conventional coagulants poly aluminum chloride and ferric chloride respectively. Experiments was done by the jar test on the entrance raw water in the Isfahan water treatment plant. Factors that was studied include coagulant aid dosage, pH, turbidity and temperature. Experiment was designed by using the optimum design methods in order to evaluate the effect of factors and their interactions, as well as to optimize coagulation procedure conditions. Experiment result showed that in the optimal condition, calcium lactate able to reduce the turbidity to 0.36 NTU and the most important factor on the performance of calcium lactate is PH. The final turbidity in the optimal condition of tannic acid was 0.59 NTU and interaction of pH and the temperature was the most important factor in the performance of tannic acid. The final turbidity in the optimal condition of poly aluminum chloride was 0.56 NTU and second-order temperature is the most important factor on the performance of poly aluminum chloride. The final turbidity in the optimal condition of Ferric was 0.76 NTU and initial turbidity was the most important factor in the performance of Ferric Chloride. The results showed that natural coagulant have better performance and they able to reduce the turbidity below the standards levels .Comparison between the used materials showed thst the amount of sludge, the pH and alkalinity of water after coagulation and flocculation in a natural coagulant are less than the an inorganic coagulant. Also the amount of residual aluminum in water treatment with poly aluminum was measured 0.13 mg per liter tahat is higher than standard level. Finally, according to the compersion results of four coagulant and simple multi-criteria analysis, calcium lactate have better performance. Keywords : Calcium lactate, Coagulants, Ferric Chloride, Jar, Poly aluminum chloride, Response surface, Tannic acid.
یکی از مهم ترین مراحل تصفیه آب، منعقد سازی مواد معلق موجود در آب به‌وسیله منعقدکننده‌ها می‌باشد. به‌طور عمده از منعقدکننده‌های معدنی و پلیمری نظیر پلی آلومینیوم کلراید و کلروفریک به‌عنوان منعقدکننده در حذف کدورت از آب استفاده می شود. با توجه به مشکلات کاربرد این منعقدکننده‌ها نظیر تغییر pH آب، تولید حجم زیاد لجن، باقی ماندن فلزات سنگین در آب و آشکار شدن مشکلات بالقوه ناشی از استفاده این منعقدکننده‌ها بر سلامت انسان تلاش های زیادی در راستای جایگزین کردن منعقد کننده‌های طبیعی با منعقدکننده‌های رایج شیمیایی شده است. هدف از این مطالعه بررسی کارایی دو منعقدکننده با منشأ طبیعی بانام‌های کلسیم لاکتات و اسیدتانیک و مقایسه آن ها با منعقد کننده‌های رایج پلی آلومینیوم کلراید و کلروفریک می باشد. آزمایش ها توسط دستگاه جارتست بر روی آب خام ورودی به تصفیه‌خانه آب اصفهان انجام گردید. پارامترهای موردبررسی شامل دوز منعقدکننده، دوز کمک منعقدکننده ، pH ، کدورت اولیه و دما می باشد. طراحی آزمایش با استفاده از طرح بهینه جهت بررسی اثر پارامترها و اثرات متقابل آن‌ها انجام شد و با استفاده از این روش شرایط بهینه برای حذف کدورت تعیین شد. آزمایش‌های انجام‌شده نشان داد که در حالت بهینه کلسیم لاکتات قادر به کاهش کدورت تا NTU 63/0 (راندمان حذف 5/99 %) می باشد و pH مؤثرترین عامل در عملکرد کلسیم لاکتات می باشد. کدورت نهایی در حالت بهینه اسیدتانیک NTU 59/0 (راندمان حذف 51/98 %) به دست آمد و اثر متقابل pH و دما مهم‌ترین عامل در عملکرد اسیدتانیک می باشد. کدورت نهایی در حالت بهینه پلی آلومینیوم کلراید NTU 56/0 (راندمان حذف 4/94 %) به دست آمد و مرتبه دوم موثرترین پارامتر در مدل این منعقدکننده می باشد. همچنین کدورت نهایی در حالت بهینه کلروفریک NTU 76/0 (راندمان حذف 74/99 %) به دست آمد و کدورت اولیه موثرترین پارامتر در عملکرد این منعقد کننده می باشد. نتایج نشان داد که منعقدکننده‌ها با منشأ طبیعی قابلیت خوبی از خود نشان داده و قادر به کاهش کدورت تا حد مطلوب می باشند. مقایسه بین مواد مورد استفاده نشان داد که میزان لجن تولیدی، تغییر pH و قلیائیت آب بعد از فرایند انعقاد و لخته سازی در منعقدکننده‌های طبیعی کم‌تر از منعقد کننده‌های معدنی می باشد همچنین میزان آلومینیوم باقی‌مانده در آب تصفیه‌شده توسط پلی آلومینیوم کلراید 13/0 میلی گرم بر لیتر اندازه گیری شد که بالاتر از حد استاندارد می باشد. در آخر با توجه به نتایج حاصل از مقایسه چهار ماده و تحلیل چند معیاره ساده می توان بیان کرد که کلسیم لاکتات ماده مناسب تری نسبت به مواد دیگر می باشد. واژه های کلیدی: اسیدتانیک، پلی آلومینیوم کلراید، جارتست، سطح پاسخ، کلروفریک، کلسیم لاکتات، منعقد کننده.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی