× خانه ژورنال ها پست ها ثبت نام ورود

ارزیابی کارایی نانو و میکروذرات آهن و کربن گرانول فعال در سیستم تصفیه خانگی آب شرب

نویسنده

  • سید موسی حسینی دانشیار، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

به‌منظور دسترسی به منابع آب شرب با کیفیت استاندارد، لزوم استفاده از تکنولوژی‌های نوین تصفیه آب که علاوه بر کارایی بالا و هزینه کم، کمترین تأثیرات جانبی را بر محیط زیست داشته باشند، بیش از پیش احساس می‌شود. ذرات آهن با ظرفیت صفر به‌منظور حذف طیف وسیعی از آلاینده‌های آب مورد استفاده قرار گرفته‌اند. کربن فعال نیز به‌عنوان ماده متخلخلی که قادر است گونه‌های مختلفی از آلاینده‌ها با اندازه‌های مختلف (مانند مواد آلی و کلراین) را با هزینه کم به‌صورت جذب سطحی از آب حذف نماید و بو و کدورت آب را بهبود دهد، در سیستم‌های تصفیه آب خانگی و تجاری بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش، با توجه به قابلیت‌ ذرات آهن با ظرفیت صفر (در مقیاس میکرو و نانو) و همچنین کربن فعال در حذف آلاینده‌ها و بهبود کیفیت آب شرب، این مواد واکنشگر به‌صورت مجزا و یا ترکیبی در درصدهای وزنی مختلف در پنج ستون آزمایش مورد بررسی قرار گرفتند. کارایی ذرات آهن در مقیاس نانو d50=50 نانومتر و میکرو d50=150 میکرومتر و کربن فعال گرانول d50 =1میلی‌متر در حذف مواد آلاینده از آب شرب مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور، پنج ستون آزمایش (طول 50 سانتی‌متر و قطر داخلی 2 سانتی‌متر) از این مواد واکنشگر به‌صورت مجزا و یا ترکیبی (با درصدهای وزنی مختلف) تهیه و جریان پیوسته از آب شرب مرکز تهران با نرخ ثابت 4/4 میلی‌لیتر در دقیقه به‌مدت 28 روز (در مجموع 177 لیتر) به درون هر یک از ستون‌ها تزریق شد. تغییرات غلظت یون‌های کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم، نیترات و آهن محلول کل و همچنین مقدار EC و pH در جریان ورودی و خروجی از هر یک از ستون‌های محتوی مواد واکنشگر طی سه دوره نمونه‌برداری در پایان روزهای اول، هفتم و 28 (در مجموع تعداد 18 نمونه آب) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. هم‌زمان با نمونه‌گیری از آب، تغییرات فشار آب منفذی در طرفین ستون‌های آزمایش نیز با هدف تغییرات آبگذری محیط واکنشگر اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که ستون‌های محتوی نانوذرات آهن کارایی بیشتری در کاهش غلظت یون‌های مورد بررسی در مقایسه با میکرو ذرات آهن و کربن فعال دارد. اما کاهش آبگذری و واکنش‌پذیری، رهایش آهن و افزایش قلیائیت آب خروجی از جمله چالش‌های توأم با ستون‌های واکنش محتوی نانوذرات آهن است. نتایج این پژوهش نشان داد که استفاده ترکیبی از جاذب‌های کربن فعال و ذرات آهن (به‌ویژه در مقیاس میکرو) در سیستم‌های تصفیه آب خانگی می‌تواند به‌صورت بالقوه مبنای طراحی نسل آینده این نوع سیستم‌ها باشد که علاوه بر کارایی در حذف آلاینده‌ها، تأثیرات جانبی کمتر و طول عمر بیشتری دارند.

برای دسترسی به متن کامل این مقاله و 10 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

ورود

منابع مشابه

آنیون نیترات از آلاینده­های مهم آب‌های زیر‌زمینی و سطحی در بسیاری از مناطق جهان است. غلظت زیاد نیترات ممکن است به سیستم‌های تنفسی وگوارشی انسان آسیب رساند، لذا کنترل ورود آن به منابع آب و کاهش غلظت آن در آب آشامیدنی برای حفظ سلامت انسان و همچنین محیط زیست ضروری است. اخیرا استفاده از تکنولوژی­های مختلف به منظور حذف آلاینده­ها مورد بررسی قرار گرفته اند. در این مطالعه، انواع مختلفی از نانوساختارها...

Background and purpose: Awareness of people about drinking water impurities and the demand for better water quality have led to widespread application of point-of-use (POU) water treatment devices. The aim of this study was to investigate the bacteriological quality of water produced by household water treatment devices. Materials and methods: This cross-sectional descriptive study was perfo...

In this study, Four Wave Mixing (FWM) characteristics in photonic crystal fibers are investigated. The effect of channel spacing, phase mismatching, and fiber length on FWM efficiency have been studied. The variation of idler frequency which obtained by this technique with pumping and signal wavelengths has been discussed. The effect of fiber dispersion has been taken into account; we obtain th...

با توجه به کمبود منابع آب و رشد قابل ملاحظه جمعیت، تأمین آب آشامیدنی به یک چالش تبدیل شده است. در چنین شرایطی استفاده از تکنولوژی های مؤثر و به صرفه نظیر فناوری نانو در تصفیه آب پیشنهاد می گردد. از جدیدترین سیستم های نمک زدایی در تصفیه آب، می توان به نانو فیلتراسیون اشاره نمود. مکانیسم جداسازی در نانو فیلتراسیون شامل اثر اندازه مولکول، اختلاف در نفوذپذیری و حلالیت اجزای خوراک و برهم کنش الکتریک...

Background and Objectives: Phenol is one of priority pollutants produced through leather, paint, resin, and pharmaceutical industries and it can contaminate groundwater after entering to the environment. Hence, it is necessary to use a suitable method for its removal. The aim of this study was synthesize and efficiency evaluation of magnetic nanocomposite of activated carbon powder-zero valent ...

زمینه و هدف: آب آشامیدنی علاوه بر تامین آب مورد نیاز بدن در برگیرنده املاح و عناصر معدنی و ضروری برای بدن است که کمبود یا افزایش پاره ای از آنها منجر به ایجاد مشکلات و بیماری‏های مختلفی می‏شود. این تحقیق با هدف بررسی کارآیی دستگاه‏های تصفیه آب خانگی در کاهش یا حذف پارامترهای فیزیکی و شیمیایی در سال 92 انجام گرفت. روش کار: این مطالعه یک مطالعه توصیفی تحلیلی بود. به این منظور، 12 دستگاه تصفیه آب ...