ارزیابی فنی و اقتصادی روش هیبریدی ازناسیون در بستر کربن فعال در کاهش جلبک ها و مواد آلی از آب خام ورودی به تصفیه خانه های آب شرب شهری

Abstract

چکیده مقدمه: در حال حاضر رشد جلبک‌‌ها و شکوفایی جلبکی یکی از مشکلات مهم منابع آب ذخیره ‌شده در پشت سدها در تمامی مناطق آب ‌‌و ‌‌هوایی کشور می‌‌باشد که علاوه بر تولید مواد سمی و امکان تشکیل محصولات ثانویه کلرزنی مانند تری‌‌هالومتان‌ها در آب شرب، موجب ایجاد طعم و بوی نامطلوب در آب شده و در بعضی مواقع سبب اعتراض مصرف ‌‌کنندگان را در پی داشته است. هدف این مطالعه ارزیابی فنی و اقتصادی روش هيبريدي ازنا‌‌سیون در بستر کربن ‌‌فعال در کاهش جلبک‌‌ها و مواد آلی از آب خام ورودي به تصفيه‌‌ خانه‌‌هاي آب شرب شهري بود. مواد و روش‌ها: نمونه ‌‌برداري از آب خام ورودي به تصفيه ‌‌خانه آب شهری به ‌صورت 4 بار و هر بار به میزان 60 لیتر انجام شد. نمونه‌‌ها پس از انتقال به آزمایشگاه، به ستون‌‌های پایلوت تزریق ‌‌گردید. در فرایند O3 و کربن ‌‌فعال کاتالیز شده با ازن (ACCO) ، O3 با دوز 1/0-13 میلی‌گرم در لیتر در زمانهای تماس از 2/0 تا حداکثر30 دقیقه تزریق گردید. آزمایشات در چهار دوره به ترتیبی صورت گرفت که شش تکرار برای هر دوز تزریقی انجام گرفت تا آنجایی که تغییرات بین اندازه‌گیری‌ها کمتر از 5% باشد. سپس میانگین و انحراف معیار داده‌‌های پارامتر‌‌های آنالیز شده در ورودی و خروجی مورد محاسبه قرار گرفت. در نهایت ضریب همبستگی پیرسون و آزمون‌‌ Lack-of-fit بین راندمان حذف کلروفیل a و راندمان حذف دیگر شاخص‌‌های فیزیکی در ستون‌‌های O3 و ACCO انجام گردید. یافته‌ها: نتایج نشان داد که میانگین حذف به دست آمده در فرایند ACCO برای کلروفیل a در دوز ازن 2/0 میلی‌‌گرم در لیتر برابر 5/90% بود و با افزایش دوز ازن درصد حذف افزایش یافت. متوسط غلظت باقیمانده کلروفیل a در ستون‌‌های O3 و ACCO 7/9 و 7/4 میکروگرم در لیتر بود. فرآیند O3 در حدود 36% افزایش غلظت DOC با دوز ازن 5/0 میلی‌‌گرم در لیتر نشان داد، در حالی‌ که در فرآیند ACCO میزان حذف DOC با دوز ازن 5/0 و 1 میلی‌‌گرم در لیتر به ترتیب 5/53% و 76% بدست آمد و باقیمانده DOC کم‌تر از 2/0 میلی‌‌گرم در لیتر بود. میزان حذف رنگ و کدورت توسط فرایند ACCO تقریبا دو برابر بیشتر از فرایند ازن‌‌زنی بود. ضریب همبستگی پیرسون بین راندمان حذف کلروفیل a با UV254 (006/0 = P-vaLue) دارای همبستگی معنی‌دار بود، اما برای کدورت (010/0 = P-vaLue) و رنگ (185/0 = P-vaLue) همبستگی کمتری نشان داد. آنالیز واریانس تک متغیره نشان داد که کدورت و UV254 جایگزین بهتری برای پیش ‌‌بینی حذف کلروفیل a در فرایندهای O3 و ACCO است. نتیجه‌‌گیری: ACCO عملکرد بهتری نسبت به فرایند O3 برای حذف کلروفیل a، کدورت، رنگ و UV254 را نشان داد. این می‌‌تواند به نقش ارتقاء دهنده AC در تبدیل ازن به OH˚ نسبت داده شود. کدورت و UV254 می‌‌توانند بعنوان پارامتر های جایگزین ارزان، ساده و قابل اعتماد برای تعیین حذف کلروفیل a در فرایند‌‌های O3 و ACCO مورد استفاده قرار گیرند. نهایتاً ACCO می‌‌تواند جایگزین بهتری برای ازن‌‌زنی و یک فرایند امید بخش و ارتقاء دهنده برای حذف جلبک و مواد آلی از آب آشامیدنی باشد