مقایسه عملکرد پلی‌آلومینیوم کلراید (PACl) و فریک کلراید (FeCl3) در حذف کدورت و مواد آلی منابع آب، مطالعه موردی: رودخانه کرج، تصفیه‌خانه آب شماره 2 تهران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست- آب و فاضلاب، امور نگهداری و بهره‌برداری از تصفیه‌خانه‌های آب تهران

2 دانشیار دانشکده مهندسی محیط زیست، دانشگاه تهران

3 استادیار دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

چکیده

در تصفیه‌خانه‌های آب، علاوه بر تعیین ماده منعقد کننده مناسب برای حذف کدورت و مواد آلی، یافتن روشهایی که در عین کارایی مؤثر منجر به کاهش مقدار مصرف و هزینه‌ها شود از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این تحقیق با انجام آزمایش‌های جار، اثر کدورت،pH  و کل کربن آلی، بر روی منعقدکننده‌های فریک کلراید (FeCl3) و پلی‌آلومینیوم کلراید (PACl)، برای حذف بیشتر کدورت و کل کربن آلی، کربن آلی محلول، جذب ماده آلی در طول موج 254 نانومتر (UV254nm)، قلیائیت، آلومینیوم و آهن باقیمانده، تری‌هالومتان‌ها(THMS) ، از آب رودخانه کرج در سال 1386 در ورودی تصفیه‌خانه آب شماره 2 تهران با شرایط کواگولاسیون متداول مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. در مقادیر pH طبیعی و پایه،  PAClاثر بیشتری را در حذف کدورت، TOC، DOC، UV254 وTHMS  نسبت به  FeCl3 نشان می‌دهد. نتایج این بررسی‌ها عملکرد بهتر پلی آلومینیوم کلراید را در مقایسه با فریک کلراید از نظر مصرف کمتر مواد منعقدکننده، تشکیل لخته‌های درشت‌تر، کاهش مدت زمان ته‌نشینی لخته، تولید لجن با ضریب چسبندگی بیشتر، عدم نیاز به تنظیم pH در کدورتهای 2 تا 5NTU و نیاز به مقدار آهک کمتر در سایر کدورتهای مورد آزمایش تا NTU 100 نشان داد. همچنین نتایج این بررسی‌ها نشان داد که در کدورتهای پایین (NTU2) و کدورتهای بیشینه (NTU 100) با PACl، درصد حذف کدورت، TOC،DOC ، UV254nm بیشتر و افت pH و قلیائیت نسبت به فریک کلراید کمتر است. در نهایت PACl را می‌توان به‌عنوان جایگزین مناسب و اقتصادی برای فریک کلراید در واحد انعقاد فرایند تصفیه آب تهران پیشنهاد نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of the Performance of Poly Aluminum Chloride (PACl), Ferric Chloride (FeCl3), in Turbidity and Organic Matter Removal; from Water Source, Case-Study: Karaj River, in Tehran Water Treatment Plant No. 2

نویسندگان [English]

  • Mohammad Abdolah zadeh 1
  • Ali Torabian 2
  • Amir Hesam Hassani 3
1 1. M.Sc. of Environmental Engineering Water & Wastewater Eengineer, Maintenance and Operation of Tehran Water Treatment Plants Directory
2 Assoc. Prof., Dept. of Environmental Engineering, University of Tehran
3 Assist. Prof., Dept. of Energy and Environment, Islamic Azad University of Tehran
چکیده [English]

Coagulation and flocculation are the principal units in water treatment processes. In this study, the Jar test was used to investigate the effects of the pH and TOC on FeCl3 and PACl coagulants for further removal of turbidity, organic matter, aluminum, total organic carbon (TOC), dissolved organic carbon (DOC), organic Aadsorption at a wavelength of 254 nm (UV254 nm ), alkalinity, residual aluminum and ferric, total trihalomethans (TTHMs) in the Karaj River in the year 2007- 2008. These experiments were conducted through a bench scale study using conventional coagulation in the influent to Tehran Water Treatment Plant No. 2 (TWTP2).With normal pH levels, PACl demonstrated more efficiency than FeCl3 in removing turbidity, TOC, UV254 nm, and TTHMs. The lower coagulant consumption, high floc size, lower floc detention time, lower sludge production, lack of the need for pH adjustment in turbidity of 25 NTU and the lower alum consumption were the advantages of PACl application instead of FeCl3 as a coagulant. Also, PACl application was efficient at low turbidity (2 NTU), average turbidity (6 NTU), and high turbidity (100 NTU) in TOC, turbidity, UV254 nm , and DOC removal. Thus, PACl is an economical alternative as a coagulant in TWTP2.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Poly Aluminum Chloride (PACl)
  • Ferric Chloride (FeCl3)
  • Conventional Coagulation and Flocculation

1- پی وی، ه. س.، راو، د. ر.، و چوپانگلوس،ج. (1374). مهندسی محیط زیست، مترجم: کی نژاد، م. ع.، جلد اول، انتشارات دانشگاه سهند، تبریز.

2- Zhang, G., and Wang, Z. (2000). “Mechanism study of the coagulant impact on mutagenic activity in water.” J. Wat.Res, 34 (6), 1781-1790.

3- شمسایی، ا.، مطیعی، ه.، و ساکی، ب. (1382). ”مقایسه پلی‌آلومینیوم کلراید، کلرور فریک و آلوم در حذف کدورت در منابع آب تهران.“ پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد واحد علوم تحقیقات، تهران.

4- بنی‌هاشمی، آ.، علوی مقدم، م. ر.، مکنون، ر.، و نیک‌آذر، م. (1387). ”مطالعه آزمایشگاهی کاربرد پلیمر معدنی آلومینیوم در حذف کدورت از آب. “ م. آب و فاضلاب، 66، 82-86.

5- بینا، ب.، شاهسونی، ع.، اصغری، غ. ر.، و حسن‌زاده، ا. (1386). ”مقایسه کارایی عصاره دانه مورینگا اولیفرا و پلی‌آلومینیوم کلراید در حذف کدورت آب. “ م. آب و فاضلاب، 61، 24-33.

6- ترابیان، ع.، رشیدی مهرآبادی، ع، و صفایی‌فر، م. (1384). ” ارزیابی تأثیر نوع منعقده کننده بر شاخصهای بهره‌برداری در فرایند فیلتراسیون مستقیم. “ هشتمین همایش بین‌المللی بهداشت محیط، دانشکده مهندسی محیط زیست، دانشگاه تهران.

7- APHA., AWWA., WPCF. (2005). Standard methods for examination of water and wastewater, 21th Ed., Washington, D.C.

8- Randtke, S. J. (1988). “Organic contaminant removal by coagulation and related proces combinations.” J. AWWA., 80 (5), 40-54.

9- USEPA. (1999). “Enhanced coagulation and enhanced precipitative softening guidance manual.” Office of Water (4607).