امکان‌سنجی کاربرد شناورسازی با هوای محلول برای پیش تصفیه آب رودخانه کارون

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی محیط زیست، آب و فاضلاب، کارشناس شرکت مهندسین مشاور دز آب

2 استادیار دانشکده بهداشت، دانشگاه جندی شاپور اهواز

3 دکترای مهندسی محیط زیست، مدیر پروژه پژوهشکده محیط زیست پژوهشگاه صنعت نفت

4 کارشناس ارشد مهندسی محیط زیست، رئیس سابق (بازنشسته) پژوهشکده محیط زیست پژوهشگاه صنعت نفت

چکیده

در این تحقیق کارآیی یک دستگاه نیمه صنعتی شناورسازی با هوای محلول در حذف مواد آلی و معلق در تصفیه‌خانه‌های آبی که از رودخانه کارون تغذیه می‌شوند، سنجیده شده است. اهداف اصلی این تحقیق شامل بررسی راندمان حذف کدورت و ترکیبات مواد آلی در سیستم شناورسازی با هوای محلول از آب رودخانه کارون می‌باشد. بررسی کیفیت آب رودخانه کارون در دوره تحقیق ( از 9/12/1384 تا 6/3/1385) نشان می‌دهد که این رودخانه از نظر ترکیبات آلی کربنی به دلیل شرایط خودپالایی در وضعیت مطلوب به سر می‌برد، به طوری که میزان TOC از 2/89 میلی‌گرم در لیتر تجاوز نکرد. میزان کدورت این رودخانه دارای نوسان زیاد بین 42 تا NTU1000 بوده که انحراف معیاری برابر با 138/4 داشته که این ناشی از ماهیت رودخانه می‌باشد. آب این رودخانه از نظر رنگ حقیقی نیز زیر حد مجاز قرار دارد. نتایج تحقیق بیانگر این است که با توجه به کدورت بالا در رودخانه کارون استفاده از سیستم شناورسازی بدون استفاده از سیستم‌های پیش ته‌نشینی عملاً کارآیی لازم در حذف مواد معلق را ندارد زیرا میزان مواد معلق خروجی ارتباط مستقیم با میزان مواد معلق ورودی داشته و با افزایش آن عملاً سیستم شناورسازی کارآیی لازم را از دست می‌دهد، لذا استفاده از این روش در تصفیه‌خانه‌هایی که از رودخانه کارون تغذیه می‌شوند، بدون ته‌نشینی مقدماتی توصیه نمی‌گردد. از طرفی با توجه به راندمان حذف کل کربن آلی تا 80 درصد در پایلوت شناورسازی با هوای محلول و این که قسمتی از مواد آلی شامل مواد آلی فرّار بوده و عمدتاً منشاء تولید بو و طعم نامناسب در آب می‌باشند، استفاده از این سیستم جهت تولید آب با کیفیت بهتر در تصفیه آب رودخانه کارون به عنوان فرآیند تکمیلی توصیه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Dissolved Air Flotation (DAF) for Pretreatment of the Karoon River Water

نویسندگان [English]

  • Naeim Banisaeid 1
  • Nematolah Jafarzadeh 2
  • Faramarz Tarkian 3
  • Ghazi Eidan 4
1 MSc in Environmental Engineering, DEZAB Consulting Engineering Co.
2 Assistant Prof. of Environmental Health, Ahwaz University of Jondishapoor
3 PhD in Environmental Engineering, Environmental Research Institute, Iran National Oil Company
4 MSc in Environmental Engineering, Former (Retired) Head, Environmental Research Institute, Iran National Oil Company
چکیده [English]

The efficiency of a pilot dissolved air flotation (DAF) unit is evaluated. It is the objective of the present study to determine the removal efficiency of DAF in removing turbidity and organic matter from theKaroonRiverfeeding a water treatment plant. Water quality investigations over the study period revealed that, thanks to the self-purification process in the river, the Karoon water quality is acceptable with respect to total organic carbon (TOC) (never exceeding 2.89 mg/l) but its turbidity has great fluctuations (from as low as 42 to 1,000 NTU) due to the nature of the river. Its true color is in desirable conditions. Suspended solids removal efficiency of the pilot DAF unit varied from 38% to 95%, with an average level of 72%. The results from this study indicate that DAF removal efficiency is inversely related to the volume of inflow of solids into the system so that increasing TSS decreases removal efficiency. The high turbidity level in the absence of a primary sedimentation unit causes the flotation system to lose its desired efficiency. FAD cannot be, therefore, recommended for water treatment plants fed by the Karoon water unless a pretreatment unit is used. Furthermore, as FAD's TOC removal efficiency varies by up to 82%, and since part of the organic content includes volatile organic matter causing odors and undesirable taste, FAD is recommended as a complementary process in the treatment of high quality water.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dissolved Air Flotation
  • Pretreatment
  • Suspended Solids
  • Organic Matter
  • The Karoon River
1- Montgomery, J. M. (2005). Water treatment ,principles and design, 2nd Ed., MWH, John willey & Sons, USA.

2- Casey, T. J. (1997). Unit treatment processes in water and wastewater engineering, John Willey and Sons,England.

3- Degremont, J. (1991). Water treatment handbook, 6th Ed.,volumes 1&2, Lavoisier Publishing, France.

4- Casey, T. J., and Naoum, I.E. (1986). Water supply, John Willey & Sons, England, 69-82.

5- Amato, T., Edzwald, J. K. K., Tobiason, J. E., Dahiquist, J., and Hedberg, T. (2001). “An integrated approach to dissolved air flotation.” Water Science and Technology, 43 (8), 19-25.

6- Kempeneers, S.F., VanMenxel, and Gille, L. (2001). “A decado of  large scale experience in dissolved air flotation.” Wat. Sci. Tech., 43 (8), 27-34.

7- Reali, M. A. P., and Marchetto, M. (2001). “High–rate dissolved air flotation for water treatment, water treatment.” Wat. Sci. Tech., 43 (8), 43-49.

8- Eades, A., Bates, B. J., and Macphee, M. J. (2001). “Treatment of spent filter backwash water using dissolved air flotation.” Wat. Sci. Tech., 43 (8), 59-66.

 9- کرد مصطفی پور، ف. (1384). حذف آرسنیک و آلومینیم از منابع آب آشامیدنی با استفاده از فرآیند DAF .پایان نامه دکترای مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان.

10- Bennett, A. (2006). “Potable water : Sustainable separation treatment.” Filteration and Separation Journal, 43 (4), 32-35.

11- مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران. (1376). ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آب آشامیدنی، تجدید نظر چهارم، چاپ پنجم، استاندارد شماره 1053 .

12- Qasim, S. R., Motley, E. M., and Zhu, G. (2000). Waterworks engineering, planning, design and operation, Prentice-Hall Inc.,USA.

13- Tchobanoglous, G. (2003). Wastewater engineering, Metcalf & Eddy, McGraw Hill.

14- Ramalho, R. S. (1983). Introduction to wastewater treatment processes, 2nd Ed., Academic Press Inc.,London.

15- Malley, J. P., and Edzwald, J. K. (1991). Laboratory comparison of DAF with conventional treatment, AWWA , 56 - 61.

16- Bunker, D. Q., Edzwald, J. K., Dahlquist, J., and Gillbery, L. (1995). “Pretreatment consideration for dissolved air flotation , water type , coagulants and flocculation.” Wat. Sci. Tech., 63-71.

17- Schofield,T. (2001). “Dissolved air flotation in drinking water production.” Wat. Sci. Tech., 43 (8), 9-18.

18- Odegaard, H. (2001). “The use of dissolved air flotation in municipal wastewater treatment.” Wat. Sci. Tech., 43 (8), 75-81.