در سالهای اخیر استفاده از صافیهایی با بستر مخلوط در عملیات تصفیه آب مورد توجه قرار گرفته اند. بستر این صافیها عموما از لایه های شن و آنتراسیت تشکیل شده است. آنتراسیت به عنوان لایه بالایی صافی قادر است به واسطه عمل جذب سطحی باعث حذف فلزات سنگین و مواد آلی از آب گردد. در این تحقیق کارآیی صافیهای تصفیه خانه آب اصفهان پس از 10 سال کارکرد در حذف کدورت و مواد معلق و نیز کارایی لایه آنتراسیت آن در مقایسه با آنتراسیت استفاده نشده در حذف مواد آلی و فلزات سنگین مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی در یک واحد مطالعاتی صورت گرفت که طی دو مرحله با آنتراسیت استفاده نشده و آنتراسیت استفاده شده موجود در بستر صافیهای تصفیه خانه بارگذاری گردید. در ساخت واحد مطالعاتی پارامترهای طراحی صافیهای تصفیه خانه مورد نظر قرار گرفته اند. آب ورودی به صافی حاوی مواد کدورت زا، فنل، املاح فلزات سنگین (کروم، منگنز و آهن) با غلظت معین بود که پس از عبور از بستر صافی غلظت هر یک از پارامترهای فوق در آب خروجی مورد اندازه گیری قرار گرفت. مقایسه نشان داد که در دو مرحله بارگذاری کارآیی صافی در حذف کدورت و کلر اختلاف معنی داری را نشان نمی دهد (P>0.05). حداکثر تغییر کارآیی در مورد فلزات سنگین آزمایش شده مربوط به آهن با 9.4 درصد تغییر و حداقل تغییر مربوط به منگنز با 9.07 درصد تغییر مشاهده شد. بررسی نشان داد که کارآیی لایه آنتراسیت در حذف ترکیبات آلی (فنل) بطور معنی داری کاهش یافته است (P<0.05).

روند فزاینده جمعیت و افزایش نیاز آبی باعث گردیده تا صافیهای شنی تند معمولی توانایی لازم برای تأمین آب مورد نیاز جوامع را نداشته باشد. آنتراسیت به عنوان ماده پرکننده بستر صافیها افزایش حجم صاف سازی را فراهم می آورد. با این وجود به دلیل قیمت زیاد آنتراسیت در بسیاری از جوامع در حال توسعه از آن برای بستر سازی استفاده نمی شود. هدف از انجام این مطالعه بررسی کارآیی آنتراسیت تولید داخل کشور برای تصفیه خانه های آب است. آزمایشها در دو بخش انجام گرفت. بخش اول شامل آزمایشهای تعیین ساختار آنتراسیت از جمله: محتوای کربن، خاکستر، گوگرد، رطوبت، مواد فرار و میزان حلالیت در برابر اسید، میزان حلالیت در برابر باز، تعیین دانسیته، میزان سختی و میزان شکستگی در طی شستشوی معکوس صافی و بخش دوم شامل آزمایشهای پایلوتی از جمله: سنجش کدورت، کلر، کل کربن آلی، کل کلیفرم و میزان بارگذاری سطحی بستر صافی جهت عملیات تصفیه آب میباشد. برای انجام تجزیه و تحلیل آماری از دو آزمون t.test و کو واریانس استفاده گردید. آزمایشهای تعیین ساختار نشان داد که محتوای کربن و مواد فرار آنتراسیت نوع داخلی بیش از حد استاندارد بوده و آزمایشهای پایلوتی نشان داد که حذف کدورت وکلر باقیمانده بین دو آنتراسیت ایرانی و وارداتی دارای اختلاف معنی دار نمیباشد (P>0.05). درصد حذف TOC موجود در آب خام به وسیله آنتراسیت وارداتی به طور معنی داری بیش از نوع داخلی است (P<0.05). از نظر بار سطحی میانگین زمان رسیدن به ارتفاع یک متر برای آنتراسیت خارجی 33 دقیقه و 42 ثانیه و در آنتراسیت ایرانی 29 دقیقه و 30 ثانیه میباشد که از لحاظ آماری با هم اختلاف معنی داری نداشتند. محتوای کربن، میزان گوگرد و محتوای مواد فرار آنتراسیت ایرانی استاندارد مربوطه را تامین می کند (سختی آنتراسیت تولید داخل مناسب ولی میزان حلالیت آن در اسید و باز زیاد است)، بنابراین میزان هدر رفت آن طی عملیات تصفیه زیاد خواهد بود. از اینرو درصورتی می توان از آنتراسیت تولید داخل برای بستر صافیهای تصفیه خانه های آب استفاده نمود که پردازش بیشتری بر روی آنها انجام گیرد. کمتر بودن میزان حذف TOC توسط آنتراسیت ایرانی نسبت به نوع خارجی مبین کم بودن خلل و فرج موجود در آن بواسطه پردازش ناکافی است. آنتراسیت وارداتی دارای بارگذاری سطحی بالاتر از محصول داخلی است که به علت دانه بندی مناسبتر آن است.

مقدمه:امروزه بسیاری از اجتماعات در سراسر جهان با محدودیتهای تامین نیازهای آبی مواجه هستند. از این رو بازچرخش و استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده بعنوان یک گزینه مناسب در مدیریت صحیح منابع آبی مطرح شده است. در برنامه‎ریزی استفاده مجدد و بازچرخش فاضلاب، دستیابی به استانداردهای کیفی آب جهت بکارگیری دوباره در هر یک از بخشهای کشاورزی، تغذیه آبهای زیرزمینی، صنعت، پرورش آبزیان و… ضروری است. تامین استانداردهای میکروبی (باکتریهای بیماریزا و دیگر عوامل پاتوژن) تنها از طریق انجام تصفیه پیشرفته فاضلاب امکان‎پذیر است.مواد و روشها:در این پژوهش کارایی و تاثیر فیلترهای چند بستری در حذف عوامل بیماریزا و تاثیر آن در کاهش کلر مورد نیاز جهت گند زدایی مورد مطالعه قرار گرفته است. بخش اصلی پایلوت مورد نظر را ستونی به ارتفاع 2 متر و سطح مقطع 36 سانتی‎متر مربع از جنس پلی ‎اتیلن تشکیل داده است. مواد تشکیل دهنده بستر آنتراسیت، ماسه و گارنت بود. کلیفرم، کلیفرم مدفوعی و نماتد به عنوان عوامل پاتوژن مورد نظر انتخاب شدند. مطالعه بر روی پساب تصفیه ثانویه (تصفیه خانه صاحبقرانیه تهران) انجام گرفت. پساب مذکور پس از طی انعقاد و لخته‎سازی در سه بار سطحی (m/hr 12و 8 و 5) از صافی عبور داده شد و در نهایت گندزدایی خروجی از فیلتر توسط کلر صورت پذیرفت و کارایی این سیستم در حذف عوامل بیولوژیکی ارزیابی گردید.یافته ها:میانگین حذف کلیفرم، کلیفرم مدفوعی و نماتد به ترتیب 85/46، 84/45 و 100 درصد بوده است. همچنین کلرزنی پساب خروجی از فیلتر به میزان 10mg/l قادر به حذف 9/99% کلیفرم و کلیفرم مدفوعی ‎بود.نتیجه گیری:با استفاده از این روش تصفیه پیشرفته فاضلاب  می‎توان به استانداردهای دفع و استفاده مجدد از فاضلاب از جنبه میکروبی برای مصارف مختلف غیر شرب شهری دست یافت. همچنین با استفاده از این روش کلر مورد نیاز جهت گندزدایی پساب خروجی از تصفیه خانه به مقدار چشمگیری (50%) کاهش می یابد.    

معدن زغال سنگ مزینو در 85 کیلومتری غرب طبس در استان یزد قرار دارد. منطقه مورد مطالعه به لحاظ جایگاه زمین ساختی در زون ایران مرکزی واقع شده است. واحدهای زغال سنگی این منطقه در سازند مزینو (سازند هجدک) با سن ژوراسیک میانی تشکیل شده اند. سازند مزینو شامل تناوبی از زغال سنگ، شیل، ماسه سنگ و به ندرت لایه های نازک آهکی می باشد. وجود ناخالصی هایی از کانی های سولفوره (بویژه پیریت)، رس ها به خصوص آرژیلیت، کائولینیت، مونتموریلونیت و کوارتز در این زغال سنگ ها قابل توجه است. بدین جهت ترکیب کانی های فلزی و غیرفلزی نقش مهمی را در کیفیت این زغال سنگ ها و ملاحظات زیست محیطی آن ها ایفا می کند. در این تحقیق معلوم شد کانی فلزی پیریت به همراه سدریت، آنکریت، کلسیت، ژیپس، باریت، ایلیت و کانی های رسی شامل آرژیلیت، کائولینیت و مونتموریلونیت و ماسرال ویترینیت از اصلی ترین اجزا ترکیب این زغال سنگ ها هستند که از نظر زیست محیطی باید مورد توجه باشند. زغال سنگ معدن مزینو از نوع آنتراسیت تا نیمه آنتراسیت با مواد فرار کم و خاکستر متوسط 30 درصد است که قرار است در مجاورت آن اولین نیروگاه زغال سوز کشور ساخته شود. به طور کلی در منطقه مزینو حدود 650 میلیون تن زغال سنگ حرارتی شناخته شده است که حدود 250 میلیون تن آن قابل استخراج به نظر می رسد. با توجه به استخراج سالانه 2 میلیون تن و حجم زیادی معدن کاری و ساخت نیروگاه استخراج زغال سوز توجه به اثرات زیست محیطی آن دارای اهمیت زیادی است.

مقدمه: زغال سنگ های ایران در دو حوضه زغالی البرز و ایران مرکزی گسترش دارند. معدن زیرآب از معادن شاخص البرز مرکزی می باشد که بزرگ ترین و اصلی ترین معدن حوضه زغالی البرز محسوب می شود. زغال سنگ های معدن زیرآب از نظر طبقه بندی تجاری از نوع کک شو تا گازدار چرب هستند. این زغال سنگ ها بر اساس طبقه بندی سنگ شناسی از نوع کلارودوریت تا کلارو ویترینیت و از نظر درجه زغال شدگی جز زغال سنگ های لاغر تا آنتراسیت محسوب می شوند و به عنوان مواد اولیه کارخانجات فولاد استفاده می گردند.هدف: یکی از فعالیت های هزینه بر در معادن زغال سنگ خرد کردن قطعات زغال در مرحله زغال شویی می باشد. سووال اساسی این است که آیا می توان با تعیین ارتفاع مناسب و ارایه مدلی در مورد خرد شدن طبیعی و آسیاب کردن نمونه ها قبل از زغال شویی صرفه جویی نمود. مدل های ریاضی ارایه شده قبلی نشان می دهد از جمله مدل کز- رام بین میزان خرد شدن قطعات یک جسم سنگی با ارتفاع رها نمودن آن ها ارتباط مستقیمی وجود دارد.روش بررسی: برای رسیدن به چنین پاسخی، 10 نمونه از زغال سنگ های استخراج شده معدن زیرآب برای مطالعه انتخاب گردید. نتایج به دست آمده از اندازه گیری جرم و اندازه قطعات نمونه های خردشده در نمونه های مطالعه شده در این پژوهش نشان دادند که خردشدگی قطعات زغال سنگ بر اثر رهاسازی در محیط آزمایشگاهی از ارتفاع ثابت 4 متری در 3 مرحله متفاوت از نظمی ثابت تبعیت می کند.نتایج: بدین ترتیب که هرچه مراحل خردشدگی افزایش یابد، میزان خردشدگی در یک تابع زمانی در ناحیه کوچک تر رفتاری قانون توانی نشان می دهد.نتیجه گیری: همچنین داده های این پژوهش نشان داد که اگر ذرات زغال سنگ در طبیعت 20 بار از یک ارتفاع 4 متری رها شوند، در آن صورت صددرصد ذرات به قطعات ریزتر از 5 میلی متر خرد خواهند شد. در آن صورت نیازی به صرف هزینه خردشدگی نخواهد بود.

محدودیت منابع آبی و خطر بحران آب در ایران و اهمیت بازیابی آب از یک سو و از سویی دیگر افزایش آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی به وسیله فلزات سنگین از جمله جیوه که ناشی از ورود فاضلابهای صنعتی و شهری می باشد، یافتن راه حلهای قابل قبول زیست محیطی را در جهت حذف این ماده از منابع آبی ضروری می سازد. روشهای مختلفی برای حذف جیوه از منابع آب پیشنهاد گردیده است. این روشها علاوه بر تاثیر قابل قبول بر حذف ماده مذکور باید از لحاظ قابل اجرا بودن و داشتن صرفه اقتصادی نیز مورد توجه قرار گیرند. در این تحقیق از ستون های کربن فعال دانه ای، زئولیت و آنتراسیت به عنوان جاذبهای ارزان قیمت و پر بازده به منظور حذف جیوه استفاده گردید. قابلیت جاذبهای مذکور نیز اثر عوامل مختلف موثر بر کارایی حذف شامل تغییرات pH که در محدوده مورد قبول برای آشامیدن می باشد (6-8)، تغییرات غلظت جیوه ورودی به سیستم (1ppm، 0.75، 0.5، 0.25) و تغییرات زمان تماس (3، 2، 1، 0.5 ساعت) در حذف ماده مذکور مورد مطالعه قرار گرفت. اندازه گیری غلظت جیوه در نمونه های آب ورودی و خروجی از ستون ها به روش اسپکتروفتومتری در طول موج 492 نانومتر با معرف دی تیزون انجام شد. بر اساس نتایج به دست آمده از این تحقیق مشخص گردید با کاهش غلظت ماده ورودی از 1ppm به 0.25ppm در شرایط ثابت، درصد حذف جیوه در ستون های جاذب آنتراسیت، کربن فعال و زئولیت به ترتیب از 22 درصد، 63 درصد و 55 درصد به 28 درصد، 72 درصد و 64 درصد افزایش می یابد. همچنین در شرایط ثابت با افزایش زمان ماند از 0.5 ساعت به 3 ساعت، درصد حذف جیوه به ترتیب برای ستون های آنتراسیت، کربن فعال و زئولیت از 22، 56 و 54 درصد به 42، 86 و 82 درصد افزایش پیدا می کند. همچنین افزایش pH در محدوده، موجب افزایش کارایی ستونها می گردد. در مجموع نقش عامل زمان ماند در کارایی حذف جیوه به وسیله ستون کربن فعال به مراتب بیشتر از ستون های زئولیت و آنتراسیت مورد مطالعه بوده است. با تغییر پارامترهای مختلف مورد مطالعه در این تحقیق، کارایی حذف جیوه با استفاده از ستون کربن فعال، زئولیت و آنتراسیت به ترتیب دامنه 51 تا 92 درصد، 42 تا 88 درصد و 16 تا 52 درصد داشت. بیشترین کارایی حذف مربوط به ستون آکنده کربن فعال بوده و با توجه به سهولت کاربرد، هزینه پایین و نیز کارایی حذف بالا، می توان کربن فعال را به عنوان مناسب ترین جاذب به منظور حذف جیوه از منابع آب آشامیدنی معرفی نمود.

زمینه و هدف: فیلترهای دو بستری دارای بستری دو لایه ای از جنس ماسه و آنتراسیت هستند. مزیت فیلترهای دو بستری کاربرد طولانی تر فیلتر و افزایش میزان صافسازی است. هدف از این مطالعه، دستیابی به یک مدل اجرایی جهت ارتقای صافی های تک بستری تصفیه خانه های آب بود.روش بررسی: دراین مطالعه مقطعی، دو پایلوت، صافی تک بستری و دو بستری ساخته و از آنها نمونه برداری شد. مدت نمونه برداری 5 ماه و تعداد نمونه ها از ورودی و خروجی هر پایلوت، 40 نمونه بود. بر روی نمونه ها سنجش کدورت و کل کربن آلی و بر روی پایلوت سنجش افت فشار انجام گرفت.یافته ها: میانگین حذف کدورت در پایلوت یک لایه و دو لایه به ترتیب 63 و 65 درصد بود. میانگین حذف کل کربن آلی در پایلوت دو بستری و تک بستری به ترتیب ترتیب 66 و 40 درصد و افت فشار در این دو پایلوت به ترتیب دو بستری و یک بستری، 0.68 و 1.15 متر بود.نتیجه گیری: در دو پایلوت، اختلاف در میانگین حذف کدورت معنی دار نبود ولی در میزان حذف کل کربن آلی معنی دار بود. میانگین افت فشار در پایلوت تک بستری بیشتر از نوع دو بستری بود. نسبت پارامتر UFRV در صافی دو بستری نسبت به یک بستری معادل (51.30) یعنی 1.70 است و این بدان معنی است که با تغییر بستر از یک بستری به دو بستری، ظرفیت کمی صاف سازی 70 درصد بهبود می یابد.

زمینه و هدف: بهبود استانداردهای کیفی آب و عدم توانایی فیلترهای تک لایه در تامین چنین کیفیتی باعث توجه محققان به فیلترهای چند لایه شده است. آنتراسیت و لیکا به دلیل برخورداری از خصوصیات ویژه، قادر به بهبود حذف مواد آلی پیش ساز تری هالومتان ها و افزایش بار سطحی هستند. هدف از این مطالعه بررسی عملکرد صافی های دو لایه با بستر آنتراسیت/ لیکا در حذف مواد آلی و کدورت در تصفیه خانه آب اهواز بوده است.روش بررسی: در این مطالعه، دو پایلوت جهت بررسی عملکرد صافی تک بستره و صافی دوبستره ساخته شد. در ترکیب بستر صافی تک بستره از ماسه و صافی دو بستره به ترتیب از ترکیب آنتراسیت و ماسه و لیکا و ماسه استفاده شد. عملکرد پایلوت های مورد بررسی از نظر کارایی حذف پارامترهای کدورت و مواد آلی در شرایط مختلف بهره برداری مورد بررسی قرار گرفته اند.یافته ها: نتایج حاکی از آن بود که میزان حذف مواد آلی توسط صافی یک لایه (ماسه)، صافی دو لایه (آنتراسیت و ماسه)، صافی دو لایه (لیکا و ماسه) به ترتیب 7%، 12% و 4.2% می باشد همچنین میزان حذف کدورت توسط صافی یک لایه (ماسه)، صافی دو لایه (آنتراسیت و ماسه)، صافی دو لایه (لیکا و ماسه) 69 درصد، 80% و 74% است.نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که ارتقای صافی های یک لایه به صافی های دو لایه با بستر آنتراسیت و ماسه و یا لیکا و ماسه در زمینه حذف مواد آلی بی تاثیر است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.