Skip to main content
SUPERVISOR
Hasti Hashemi nejad,Amir Taebi Harandi
هستی هاشمی نژاد (استاد مشاور) امیر تائبی هرندی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Vahid Ehsanpour
وحید احسان پور

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. Mineral coagulants are frequently used for coagulation. Because of harmful metals including Aluminum and impurities as polluted monomers and heavy metals in this kind of coagulats, the use of natural organic matter has been recently taken into consideration. In this study, ability of Starch as Coagulants with Bentonit as a Coagulants-aid was evaluated. In this study two kinds of starch (laboratory starch and industrial starch) 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, four factors including pH, coagulant dosage, coagulant-aid dosage and initial turbidity were investigated and experiments were carried out in batch reactors. Ful factorial method was used. Results showed that in optimum conditions laboratory starch is capable of reducing turbidity with 84% in synthetic turbid samples. ANOVA showed that all of the experimental factors were statistically significant in Ind. ANOVA results revealed that the contribution of error term in the total results for all the samples is less than 13%. 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 pH and initial turbidity. Considering the behavior of the coagulants results it was concluded that bridging and sweeping mechanisms are the most important mechanisms in turbidity removal using starch and bentonit. The jar test in different temperature showed that the turbidity omission output will be different by starch and bentonit which is dependent of raw water temperature. Also, the experiments showed that sedimentation and flocculation processes in coagulation by starch and bentonit will be completed in longer time than the frequent coagulation. Overall, this study showed that starch and bentonit is capable of decreasing turbidity and can be used as a cheap alternative for high cost common coagulants in wastewater treatment.
حذف کدورت نه تنها از جهت تولید آب زلال دارای اهمیت است، بلکه با حذف میکروارگانیسم های متصل به این ذرات باعث از بین رفتن بسیاری از پاتوژن ها می شود. در صنایع تصفیه آب و فاضلاب، انعقاد یکی از پرکاربرد ترین روش ها برای حذف ذرات معلق و کلوئیدی است و تا‌کنون منعقدکننده‌های مختلفی برای این منظور تولید شده و مورد استفاده قرار گرفته اند که از آن جمله می‌توان به منعقدکننده‌های معدنی و منعقدکننده‌های پلیمری اشاره نمود. 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.به دلیل وجود فلزات مضر از جمله آلومینیوم و ناخالصی هایی همچون منومرهای آلوده و فلزات سنگین در این نوع منعقد کننده ها، اخیرا استفاده از مواد آلی طبیعی مورد توجه قرار گرفته است. هدف اصلی این تحقیق مطالعه عملکرد نشاسته به عنوان منعقد کننده همراه با بنتونیت به عنوان کمک منعقد کننده در حذف کدورت آب بود. در این مطالعه از سه نوع نشاسته آزمایشگاهی و صنعتی درجه 1 و درجه 2 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، چهار عامل pH، غلظت منعقد کننده، غلظت کمک منعقد کننده و کدورت اولیه در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفتند. به جهت بررسی سهم هر یک از عوامل مذکور از روش طراحی آزمایش های فاکتوریل کامل استفاده شد و با استفاده از این روش 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 نشاسته و بنتونیت بیش از 84%، می باشد. همچنین آنالیز واریانس نشان داد که 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 13% است. بررسی اثرات متقابل پارامترها نشان داد که در این نمونه اثر متقابل pH در کدورت اولیه 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 نشاسته و بنتونیت موثرند. آزمایش جار در دماهای مختلف نشان داد که راندمان حذف توسط نشاسته و بنتونیت وابسته به دمای آب خام می باشد.همچنین آزمایشات نشان داد که در انعقاد توسط نشاسته و بنتونیت فرایندهای لخته سازی و ته نشینی در زمان بلندتری نسبت به منعقد کننده های متعارف تکمیل می گردد. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، می توان چنین اظهار داشت کهنشاسته و بنتونیت 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