چکیده: زمینه وهدف: وضعیت زمین شناسی و یا آلودگیهای حاصل دست بشر می تواند غلظت کروم 6 ظرفیتی و برخی جامدات محلول(tds) مانند سولفات را در آبهای زیرزمینی به بیش از حداکثر مجاز (g/lµ50) برساند. از آن جایی که این ترکیبات خطرات عمده ای همچون سرطان ریه ، پوست وعوارض شدیدی به کلیه و کبد و حتی عوارض آلرژیک را در کودکان و بزرگسالان ایجاد می کنند،لذا هدف بررسی فرایند غشایی نانو فیلتراسیون به عنوان یک روش امیدوار کننده در حذف کروم6ظرفیتی همزمان با جامدات محلول و سولفات به عنوان یون تداخل کننده در فرایندهای غشایی در رسیدن به استانداردهای آب آشامیدنی می باشد. روش بررسی: به منظور بررسی تاثیر فشار،ph ونوع کاتیون و آنیون همراه در میزان حذف کروم6 و 3 ظرفیتی ، غلظت های 1/0 و 5/0 (mg/l) کروم در محدوده غلظت mg/l800-100 سولفات(محدوده های غلظتی در آب) و mg/l 2500-500 جامدات محلول تحت محدوده فشار نانوفیلتراسیون یعنی 2 تا 10 بار انتخاب گردید . آزمایشات با استفاده از نمکهای کلرور سدیم، سولفات سدیم، کلرور 6 آبه کروم سه ظرفیتی و دی کرومات پتاسیم ساخت شرکت مرک و با درجه خلوص بالای 99% و طبق دستور العمل موجود در کتاب روش های استاندارد برای آزمایشات آب و فاضلاب انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد که زمانی که غلظت کروم 6 ظرفیتی کاهش می یابد، بهترین راندمان حذف در فشار 4 بار معادل 96% دیده می شود. با افزایش غلظت، پلاریزاسیون غلظتی و افزایش بار منفی غشاء راندمان حذف را تا 98% افزایش داد. ولی حذف کروم 3 ظرفیتی وابسته به غلظت یونی و غیر وابسته به فشار در سیستم است. همچنین افزایش جامدات محلول در آب باعث حذف کامل کروم6 گردید. بهترین راندمان حذف به میزان98% و در ph خنثی ومتمایل به قلیایی رخ داد. نتیجه گیری: تحقیق نشان داد که نوع الکترولیت همراه کروم، فشار بهره برداری وph بیشترین اثر را در عملکرد نانو فیلتر داشته است . بر اساس نتایج بدست آمده نانو فیلتراسیون روش مناسبی در حذف همزمان کروم،tds و سولفات از آب است .

زمینه وهدف: وضعیت زمین شناسی و یا آلودگیهای حاصل دست بشر می تواند غلظت کروم 6 ظرفیتی و برخی جامدات محلول(tds) مانند سولفات را در آبهای زیرزمینی به بیش از حداکثر مجاز (g/lµ50) برساند. از آن جایی که این ترکیبات خطرات عمده ای همچون سرطان ریه ، پوست وعوارض شدیدی به کلیه و کبد و حتی عوارض آلرژیک را در کودکان و بزرگسالان ایجاد می کنند،لذا هدف بررسی فرایند غشایی نانو فیلتراسیون به عنوان یک روش امیدوار کننده در حذف کروم6ظرفیتی همزمان با جامدات محلول و سولفات به عنوان یون تداخل کننده در فرایندهای غشایی در رسیدن به استانداردهای آب آشامیدنی می باشد. روش بررسی: به منظور بررسی تاثیر فشار،ph ونوع کاتیون و آنیون همراه در میزان حذف کروم6 و 3 ظرفیتی ، غلظت های 1/0 و 5/0 (mg/l) کروم در محدوده غلظت mg/l800-100 سولفات(محدوده های غلظتی در آب) و mg/l 2500-500 جامدات محلول تحت محدوده فشار نانوفیلتراسیون یعنی 2 تا 10 بار انتخاب گردید . آزمایشات با استفاده از نمکهای کلرور سدیم، سولفات سدیم، کلرور 6 آبه کروم سه ظرفیتی و دی کرومات پتاسیم ساخت شرکت مرک و با درجه خلوص بالای 99% و طبق دستور العمل موجود در کتاب روش های استاندارد برای آزمایشات آب و فاضلاب انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد که زمانی که غلظت کروم 6 ظرفیتی کاهش می یابد، بهترین راندمان حذف در فشار 4 بار معادل 96% دیده می شود. با افزایش غلظت، پلاریزاسیون غلظتی و افزایش بار منفی غشاء راندمان حذف را تا 98% افزایش داد. ولی حذف کروم 3 ظرفیتی وابسته به غلظت یونی و غیر وابسته به فشار در سیستم است. همچنین افزایش جامدات محلول در آب باعث حذف کامل کروم6 گردید. بهترین راندمان حذف به میزان98% و در ph خنثی ومتمایل به قلیایی رخ داد. نتیجه گیری: تحقیق نشان داد که نوع الکترولیت همراه کروم، فشار بهره برداری وph بیشترین اثر را در عملکرد نانو فیلتر داشته است . بر اساس نتایج بدست آمده نانو فیلتراسیون روش مناسبی در حذف همزمان کروم،tds و سولفات از آب است .

پیشرفت سریع علوم و فناوری و افزایش تولیدات صنعتی بنابر نیازهای جامعه بشری سبب شده است استفاده از انواع فلزات سنگین رشد قابل توجهی داشته باشد که این امر باعث گردیده غلظت آلاینده های فلزی در محیط زیست به ویژ در محیط های آبی که از اصلی ترین اجزاء پذیرنده این آلاینده ها در طبیعت می باشند افزایش یابد. فلزات سنگین بیشتر از طریق تخلیه پساب های صنعتی به محیط زیست وارد می گردند و برای انسان ها و دیگر موجودات زنده و اکوسیستم های طبیعی اثرات بسیار زیان آوری به دنبال دارند. علی رغم تمامی قوانینی که در سطوح محلی، ملی و بین المللی به منظور حفظ منابع آب از آلودگی به انواع آلاینده ها بو ویژه فلزات سنگین وضع گردیده است، عدم نظارت کافی بر اجرای این ضوابط سبب شده است آلودگی منابع آب به انواع آلاینده های فلزی روندی رو به رشد داشته باشد. از آنجا که در مبحث حذف فلزات سنگین از آب های آلوده هزینه یک پارامتر مهم در مقایسه بین روش های مختلف می باشد، استفاده از مواد زائد طبیعی که به دلیل فراوانی در طبیعت دارای هزینه تهیه و استفاده پایین و دسترسی محلی آسان می باشد روشی موثر و کم هزینه جهت حذف فلزات سنگین از جریان های آلوده به این آلاینده ها می باشد. به همین منظور در این تحقیق از گلبرگ زعفران و کربن گلبرگ زعفران، هسته عناب و کربن هسته عناب و نانوذره مگنتیت(fe2o3) به عنوان جاذب به منظور جذب یون های محلول کروم مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته است و علاوه بر جاذب های مذکور، تمامی آزمایشات انجام شده با استفاده از کربن فعال گرانولی(gac) تکرار و نتایج حاصل از کاربرد جاذب ها با یکدیگر مقایسه گردید.

هدف نهایی این تحقیق رسیدن به راه حل های عملی جهت کم رنگ کردن مشکلات کنونی برکه تثبیت فاضلاب شهری بیرجند به کمک تعیین ضرایب سینتیکی است. مشکلات اصلی تصفیه خانه بیرجند عبارتند از: انتشار بوی نامطبوع و وجود برکه های بنفش رنگ. علت اصلی ایجاد این دو مشکل در تصفیه خانه فاضلاب شهر بیرجند بار آلی اضافی ورودی به آن است که حدود 2 برابر مقدار طراحی شده می باشد(برکه تثبیت بیرجند برای bod ورودی 260 میلی گرم بر لیتر طراحی شده است حال آن که در عمل میانگین bod ورودی به تصفیه خانه طی سال های 1392-1390حدود 500 میلی گرم بر لیتر بوده است). البته در مورد انتشار بو بابستی اشاره کرد که علت آن می تواند ناشی از غلظت بالای سولفات در آب شرب شهر بیرجند باشد.(غلظت سولفات در آب شرب بیرجند حدود 300 میلی گرم بر لیتر می باشد در حالی که استاندارد سازمان جهانی بهداشت 250 میلی گرم بر لیتر است.) در این مسیر، ضرایب سینتیکی(k، µ و ?) با کمک معادلات تجربی و داده های برکه تثبیت طی این 3 سال تعیین گردید و مشاهده شد که مقدار k از مقدار استانداردش که حدود 23/0 عکس روز است، کمتر می باشد. لذا بایستی سرعت انجام واکنش را بالا برد و یا به عبارتی زمان ماند را کم کرد. بنابراین برای افزایش سرعت انجام واکنش و حل مشکل بار آلی اضافی ورودی به تصفیه خانه راه حل هایی هم چون افزودن حوض های دانه گیر، هوادهی، ترقیق فاضلاب خام با بخشی از پساب خروجی تصفیه خانه، نزدیک نمودن زمان ماند به زمان ماند تئوری و ایجاد خروجی های بافل دار پیشنهاد گردید. کلیه راه حل های پیشنهادی فوق منجر به کاهش ? و افزایش ضرایب k و µ می گردد. در نتیجه واکنش ها در زمان ماند کمتر و با سرعت بیشتر انجام می شود و در نتیجه مشکلات اخیر تصفیه خانه فاضلاب بیرجند کم رنگ تر و بازده آن بیشتر خواهد شد. در مورد غلظت بالای سولفات آب شرب بیرجند هم می توان افزود که تاسیس تصفیه خانه آب شرب شهر بیرجند می تواند به کاهش غلظت سولفات موجود در فاضلاب کمک شایانی نماید و مشکل انتشار بوی نامطبوع تصفیه خانه فاضلاب شهر بیرجند را تا حدودی مرتفع کند.