Skip to main content
SUPERVISOR
Amir Taebi Harandi,Hasti Hashemi nejad
امیر تائبی هرندی (استاد راهنما) هستی هاشمی نژاد (استاد مشاور)
 
STUDENT
POOYA PAYDARY
پویا پایداری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
. In the water and wastewater treatment industry, coagulation is a common process in removing turbidity in the form of suspended and colloidal materials. Many coagulants are widely used in conventional water treatment processes including inorganic and polymeric coagulants. In recent years because of problems associated with usage of these coagulants including cost and health related issues, there has been considerable interest in the development of usage of natural coagulants which can be produced or extracted from microorganisms, animal or plant tissues. The advantages of these coagulants over the synthetic ones include safety to human health, biodegradability and a wider effective dose range for various colloidal suspensions. In this study, ability of Oak seed as a coagulant and coagulant aid was evaluated. To achieve this goal tannic acid (one of the main constituents of oak seed) was used. In this study two kinds of tannic acid (laboratory tannic acid and industrial tannic acid) and two kinds of turbid samples (Zayanderood river water with natural turbidity and synthetic turbid water) were used. In order to optimize the removal efficiency, seven factors including pH, coagulant dosage, rapid mixing rate, slow mixing rate, slow mixing time, sedimentation time and initial turbidity were investigated and experiments were carried out in batch reactors and on four samples: Lab. Tannic acid-Syn. Turbidity, Lab. Tannic acid-Natural Turbidity, Ind. Tannic acid-Syn. Turbidity and Ind. Tannic acid-Natural Turbidity. Taguchi method was used in order to decrease the number of experiments, expenses and time. Using an L32 array, optimum conditions for each of the samples were determined. Results showed that in optimum conditions laboratory tannic acid is capable of reducing turbidity with 60/7% and 51/9% efficiency in synthetic and natural turbid samples while industrial tannic acid yielded 49/4% and 46/9% turbidity removal efficiency for synthetic and natural turbid samples. ANOVA showed that all of the experimental factors were statistically significant in Ind. Tannic acid-Syn. Turbidity and Ind. Tannic acid-Natural Turbidity samples and in Lab. Tannic acid-Syn. Turbidity and Lab. Tannic acid-Natural Turbidity samples coagulant dosage was found to be the only statistically insignificant parameter. ANOVA results revealed that the contribution of error term in the total results for all the samples except Lab. Tannic acid-Natural Turbidity sample is less than 16% and for this sample is equal to 18%. Interaction analysis were carried out to investigate the relative importance of different interactions between involved factors in this sample and it was concluded that the most important interaction in this sample happens between rapid mixing rate and slow mixing rate.
این نوع منعقد کننده‌ها به سبب تولید زیاد و کارکرد آسان در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گرفته‌اند، اما با توجه به هزینه بالای واردات این مواد و آشکار شدن مشکلات بالقوه ناشی از استفاده این منعقد کننده ها برروی سلامتی انسان، تلاش های بسیاری به منظور جایگزینی این مواد با مواد طبیعی انجام گرفته است. هدف اصلی این تحقیق مطالعه عملکرد دانه بلوط به عنوان منعقد کننده در حذف کدورت آب بود. در این راستا از یکی از مواد استحصالی از دانه بلوط (تانیک اسید) استفاده شد. در این مطالعه از دو نوع تانیک اسید آزمایشگاهی و صنعتی و دو نوع کدورت طبیعی رودخانه زاینده رود و کدورت مصنوعی (کائولین) استفاده شد. به منظور بهینه سازی و بررسی عوامل مختلف بر روی فرایند انعقاد، هفت عاملِ pH، دز منعقد کننده، سرعت اختلاط سریع، سرعت اختلاط کند، زمان اختلاط کند، زمان ته نشینی و کدورت اولیه در راکتور ناپیوسته و بر روی چهار نمونه تانیک اسید آزمایشگاهی-کدورت مصنوعی، تانیک اسید آزمایشگاهی-کدورت طبیعی، تانیک اسید صنعتی-کدورت مصنوعی و تانیک اسید صنعتی-کدورت طبیعی، مورد بررسی قرار گرفتند. به جهت کاهش تعداد آزمایش های مورد نیاز و صرفه جویی در هزینه و زمان و فراهم آوردن بررسی سهم هر یک از عوامل مذکور از روش طراحی آزمایش های تاگوچی استفاده شد و با استفاده از این روش و با کاربرد آرایه متعامد L 32 شرایط بهینه برای حدف کدورت تعیین شد. نتایج کلی بدست آمده از آزمایش ها نشان داد که در شرایط بهینه، کارایی حذف کدورت مصنوعی به کمک تانیک اسید آزمایشگاهی بیش از 7/60%، کارایی حذف کدورت طبیعی به کمک تانیک اسید آزمایشگاهی بیش از 9/51%، کارایی حذف کدورت مصنوعی به کمک تانیک اسیدصنعتی بیش از 4/49% و کارایی حذف کدورت طبیعی به کمک تانیک اسید صنعتی بیش از9/46% می باشد. همچنین آنالیز واریانس نشان داد که به جز عامل دز منعقد کننده در دو نمونه تانیک اسیدآزمایشگاهی-کدورت مصنوعی و تانیک اسیدآزمایشگاهی-کدورت رودخانه، تمامی پارامترهای مورد مطالعه، در حذف کدورت معنادارند. با توجه به آنالیز واریانس نمونه ها مشاهده شد که درصد مشارکت خطا در تمامی آزمایش ها به جز آزمایش های مربوط به نمونه تانیک اسید آزمایشگاهی-کدورت طبیعی، کم و در بیشترین حالت 16% است و این درصدِ مشارکت برای نمونه تانیک اسیدآزمایشگاهی-کدورت طبیعی نزدیک به 18% است. بررسی اثرات متقابل پارامترها نشان داد که در این نمونه اثر متقابل دو پارامتر سرعت اختلاط تند و سرعت اختلاط کند بیش ترین اهمیت را داراست. مطالعات نشان داد که از بین چهار مکانیزم موجود در فرآیند انعقاد، احتمالاً تنها دو مکانیسمِ ایجادِ پل شیمیاییِ بین ذرات و مکانیسم جاروب کردن در فرآیند انعقاد توسط تانیک اسید موثرند. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، می توان چنین اظهار داشت که تانیک اسید ( یکی از مواد قابل استحصال از بلوط) قادر به حذف و یا کاهش غلظت ذرات کلوئیدی از محیط های آبی می باشد و می تواند به عنوان گزینه ای ارزان، به جای منعقد کننده های متداول در تصفیه مقدماتی فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی