مدیاهای جدید در فیلترهای چند لایه تصفیه آب و مقایسه کارایی آنها با مدیاهای متداول (ماسه/آنتراسیت)

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

سید مصطفی خضری ¹ (دانشیار دانشکده منابع و محیط زیست، دانشگاه آزاد و اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران *(مسوول مکاتبات).)
فریما روشن آبکنار ² (دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مهندسی محیط زیست گرایش منابع آب دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد و اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران.)

تاریخ دریافت : 1393/09/28 تاریخ پذیرش : 1395/02/01 تاریخ انتشار : 1398/06/01

کلید واژه: بستر دو لایه, مقایسه کارایی بسترها, آنتراسیت, گرانیت, بازالت,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: به منظور دستیابی به آب شرب با کیفیت بالا، استفاده از فن آوری ها و دانش روز دنیا از جمله استفاده از فیلترهای دو لایه ای در تصفیه خانه های آب امری ضروری است. امروزه استفاده از مواد بازیافتی در دنیا رایج گردیده و از آنها در صنایع مختلف استفاده می شود، که همچنین می توان به استفاده از این مواد در فرایند فیلتراسیون اشاره کرد. تحقیقات قبلی انجام شده در خصوص استفاده و جایگزینی از مواد دوریز در بسترهای چند لایه شامل استفاده از خرده شیشه و پوسته روغنی سوخته خرما می باشد. در این بررسی به منظور حفظ و پاکیزگی محیط زیست و با هدف پیدا کردن ترکیبات جدیدی برای فیلترهای چند لایه و مقایسه آنها با فیلترهای متداول چند لایه از مصالح ساختمانی دور ریخته شده نظیر خرده سنگهای گرانیت و بازالت استفاده شده است. روش بررسی: این مطالعه نتایج حاصل از یک تحقیق تجربی در مقیاس پایلوت می باشد و کلیه آزمایشات براساس روش استاندارد AWWA B100 انجام شد و پارامترهای مختلفی، از جمله کدورت، زمان کارکرد و ارتفاع در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفتند. یافته ها: بستر دو لایه (ماسه/آنتراسیت) به عنوان مبنای مقایسه و بسترهای دو لایه (گرانیت/آنتراسیت) و (بازالت/آنتراسیت) نسبت به آن مقایسه گردید. متوسط راندمان حذف کدورت به ترتیب برای بسترهای دو لایه (ماسه /آنتراسیت) 4/19%، (گرانیت/آنتراسیت) 1/29%، (بازالت/آنتراسیت) 9/29% و در بین ارتفاعات مورد آزمایش cm 58 و 55، 07 بهترین ارتفاع برای بسترهای دو لایه مجموع ارتفاع cm58 می باشد. و بیشترین زمان کارکرد در بین این سه بستر دو لایه متعلق به بستر دو لایه (گرانیت/ آنتراسیت) و برابر با 63 ساعت است. بحث و نتیجه گیری: بسترهای دولایه (بازالت/آنتراسیت) شباهت بسیاری به بسترهای دولایه (ماسه/آنتراسیت) از لحاظ زمان کارکرد، ارتفاع و راندمان حذف کدورت دارند، همچنین می توان به شباهتی که بازالت به ماسه در خصوص آزمایشهای سختی و حلالیت در اسید دارد اشاره کرد. بنابراین می توان از مصالح دور ریز ساختمانی گرانیت و بازالت بدلیل کارایی بالایشان در حذف کدورت و زمان کارکرد طولانی در بسترهای دو لایه استفاده کرد و حتی آنها را جایگزین مواد متداول مانند ماسه در بسترها نمود.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: In order to purify drinking water, we usually use different water treatment units which one of them is filtration. Today multi media and specially two media filtration one usual units in developed countries but unfortunately in Iran we still use the single media filtration. In order to develop these types of media in Iran we perforemed this research. The purpose of this study is to investigate new media from waste material for alternative use in Sand – Anthracite media beds. Method: This study is the results from one of the experiential research in pilot scale. All of the experiments were done according to AWWA B 100 standard method and also different parameters including turbidity, running time were considered. Findings: Results showed average turbidity removal efficiency of three media Sand – Anthracite, Basalt – Anthracite, Granite – Anthracite are 91.4, 92.1, 92.9 respectively and best height of two media beds is 85 cm, and maximum running time belongs to Granite – Anthracite bed. Discussion and Conclusion: Performance of Basalt material is very similar to Sand from hardness and solubility in acid points. So we suggest that waste Granite and Basalt are very good substitution for sand in water treatment industries.  

منابع و مأخذ:

1. Hoseinian, M 1387, Design of Drinking Water Treatment plants Olume Rooz Press Co. p169-170. (In Persian)


2. Alay ra,1381, Water Quality (Translated by Akbari Behrooz et, al Isfehan water treatment Press, P 323. (In Persian)


3. Meemaarzade.M et, al 1388 Investigation of Garnet in Tripple Layer Filter of Isfehan Water Treatment plant, Water and Wastewater Journal, No.76. (In Persian)


4. Rutledg, S.O. Gagnon, G. A. 2002. Comparing Crushed Recycled Glass to Silica Sand for Dual Media Filtration, J. Environ. Eng. Vol. 1, p. 349-358.


5. Farizoglu, B. Nuhoglu, A. Yildiz, E. Keskinler, B. 2003, The performance of pumice as a filter bed material under rapid filtration condition. J. filtration and separation. Vol.2, p 41-46.


6. Joush, A. Giap, S.G. Nora, A.A. Halim, A.G. Noor, M.J.M.M. Zakaria, M.P.2006. Comperactive Performances of Single and Dual Media Filters of Sand and Burnt Oil Palm Shell. J. Teknologi.Vol. 45, p 43-52.


7. WWW.Wikipedia/Granite.org


8. WWW.Wikipedia/Basalt.org


9. Anon. AWWA Standard B 100-01, NSF Standard 61. 2002. Standard approved for drinking water.


10. Twort, A.C. Ratnayaka, D. D. McGhee. Brandt M. J. Steel. 2006. Water Supply and Sewerage, Binnie Black and Veatch, p 320.