گندزدايي آب تصفيه‌خانه آب و پساب تصفيه‌خانه فاضلاب اصفهان با اشعه گاما

Disinfection of Water and Wastewater Using Gamma Irradiation in Isfahan Water and Wastewater Treatment Plants

براي بررسي تاثير اشعه گاما بر گندزدايي آب و فاضلاب، نمونه‌هاي آب خام و آب فيلتر شده تصفيه‌خانه آب اصفهان، نمونه‌هاي پساب ثانويه خروجي تصفيه‌خانه فاضلاب شمال اصفهان، پساب ثانويه زلال‌سازي شده با زمان ماند يك روز و پساب ثانويه فيلتر شده جمع‌‌آوري شد. با استفاده از دستگاه درماني60CO مولد اشعه گاما با نرخ انتشار اشعهCGy/min 38/405، نمونه‌هاي آب در دزهاي Gy160-20 و نمونه‌هاي پساب در دزهايGy 240-80 پرتودهي گرديد. براي تعيين ميزان كليفرم قبل و بعد از پرتودهي، بر روي نمونه‌ها كشت ميكربي انجام شد. بر اساس نتايج آزمايش‌هاي ميكربي، تقريباً 100 درصد كليفرم‌هاي كل و مدفوعي در نمونه‌هاي آب در دزGy 160 از اشعه گاما غير فعال شدند. كارايي اشعه گاما در غير فعال‌سازي كليفرم‌هاي كل پساب در دز Gy240 ، بسته به كيفيت آنها متفاوت بود و براي نمونه‌هاي پساب ثانويه، زلال شده و فيلتر شده به‌ترتيب 56، 83، 64 درصد بود. كاهش كليفرم‌هاي مدفوعي نيز به‌ترتيب 46، 58، 81 درصد به‌دست آمد. همچنين كاهش موثر (5 تا 80 درصد) بار كليفرمي نمونه‌هاي پساب، در دزهاي Gy240- 120 مشاهده شد. طبق منحني‌هاي دز– پاسخ، با افزايش دز پرتو، غير فعال‌سازي كليفرم‌ها به‌صورت خطي افزايش مي‌يابد. با دز گاماي مورد استفاده در اين مطالعه در نمونه‌هاي آب، راندمان حذف كامل كليفرم‌ها حاصل گرديد. اما براي نمونه‌هاي فاضلاب با وجود راندمان‌هاي بالاي80 درصد در نمونه‌هاي فيلتر شده پساب، هنوز استاندارد زيست‌محيطي مرتبط با پارامترهاي ميكربي پساب برآورده نمي‌شود، بنابراين لازم است دزهاي بالاتر اشعه مورد استفاده قرار گيرد.

To investigate the effect of gamma irradiation on the disinfection of water and wastewater, water samples were collected from raw and filtered water and wastewater samples were taken from the effluent of the secondary sedimentation, polished effluent (1-day retention time), and also from filtered (rapid sand filter) effluent. The samples were irradiated with gamma collimated beam in a batch system using a Co-60 therapeutic gamma radiation machine with a radioactive source emission rate of 405.38CGy/min at different doses of 20-160 Gy and 80-240 Gy, respectively. The samples were analyzed before and after irradiation for total and fecal coliforms. It was observed that nearly 100% reduction was achieved in total and fecal coliforms in water samples treated with a dose of 160 Gy. Depending on effluent quality, disinfection efficiencies achieved using 240 Gy gamma irradiation for inactivation of total coliforms in wastewater samples were 83, 64, and 56 percent for filtered, clarified, and secondary effluents, respectively. The same values were nearly 81, 58, and 46 percent, respectively, for inactivation of fecal coliforms. At lower doses of 120-240Gy, the coliform bacteria were successfully inactivated. It was concluded that a linear correlation holds between the dose delivered and the inactivation of microorganisms, so that inactivation increases with increasing irradiation time.