ارزيابي عملكرد فرايند انعقاد براي حذف مقادير كم كدورت و رنگ آب با استفاده از منعقدكننده‌هاي مختلف

Performance Evaluation of Coagulation Process in Removal of Low Turbidity and Color from Water Using Different Inorganic Coagulants

پژوهش حاضر در مقياس آزمايشگاهي و با استفاده از دستگاه جارتست انجام شد. به‌منظور مقايسه كارايي چهار منعقدكننده معدني (پلي آلومينيم كلرايد، سولفات فرو، كلرورفريك و سولفات آلومينيم) در حذف كدورت و رنگ آب، سه متغير مستقل مطالعه شد. محدوده مورد مطالعه براي كدورت (NTU 10،20،50) ، رنگ (TCU 5 و 10) و غلظت ماده منعقد كننده (30،25،20،15،10،5 ميلي‌گرم در ليتر) انتخاب شد. مراحل اختلاط سريع و كند به‌ترتيب با شدت 80 و 30 دور در دقيقه براي مدت يك و 20 دقيقه انجام شد و سپس نمونه‌ها به‌مدت 30 دقيقه به‌منظور ته‌نشيني در شرايط سكون قرار گرفتند. چهار پارامتر شامل كدورت، هدايت الكتريكي، pH و رنگ به‌عنوان پاسخ فرايند سنجش شدند. ويژگي ته‌نشيني لخته‌ها پس از مشاهده، با واژه‌هاي ضعيف، نسبتا خوب، خوب و عالي توصيف گرديد. نتايج حاصل نشان داد كه پلي‌آلومينيم‌كلرايد با غلظت 5 ميلي‌گرم در ليتر بهترين منعقدكننده براي حذف كدورت 8/99 تا 99 درصد و رنگ 100 درصد است. با اين وصف با افزايش مقدار اين منعقدكننده، اندازه لخته در كدورتهاي NTU50 و 20، 10 همچنان ريز بوده ولي سرعت ته‌نشيني آن خيلي خوب است. با افزايش غلظت منعقد كننده‌ها، ميزان هدايت الكتريكي افزايش و قلياييت كاهش يافت. همچنين بيشترين و كمترين افزايش ميزان هدايت الكتريكي و TDS به‌ترتيب در منعقدكننده كلرور فريك و پلي‌آلومينيم‌كلرايد حاصل شد.

This research work was carried out in lab scale using a Jar-test set up. In order to compare the performance of four inorganic coagulants (poly aluminum chloride, ferro sulfate, ferric chloride, aluminum sulfate) in removal of turbidity and color from water, three independent variables (turbidity, color and coagulants dosage) were investigated. The region of exploration for the process was taken as the area enclosed by turbidity (10, 20, 50 NTU), color (5, 10 TCU) and concentration of coagulants (5, 10, 15, 120, 25, 30 mg/l) boundaries. The rapid and slow mixing steps were provided by the rate of 80 rpm for 1 min and 30 rpm for 20 min, respectively. The samples were then remained for 30 min as settling stage. Four parameters including turbidity, electrical conductivity (EC), pH and color were measured from the samples supernatant. Settling characteristics of the flocs formed were descriptively reported as poor, fair, good and excellent. From the results, poly aluminum chloride with concentration of 5 mg/l was found to be the best for the removal of turbidity (99-99.8 %) and color (100 %). However, fine flocs with very good settling velocity was observed at the condition with initial turbidity of 10, 20, 50 NTU. Increase in EC along with decrease in alkalinity was obtained as the coagulants concentrations were increased. The maximum and minimum amount of increase in EC and TDS were resulted from ferric chloride and poly aluminum chloride, respectively.