جداسازي شوينده‌هاي آنيوني با فرايند شناورسازي با هواي محلول از آب‌هاي سطحي

Separation of Anionic Surfactants from Surface Waters by Dissolved Air Floatation (DAF) Method

مقدمه: توسعه صنايع و رشد جمعيت همراه با ارتقاي سطح بهداشت موجب به كارگيري وسيع مواد شوينده شده است. اين مواد از طريق فاضلاب‌ها به آب‌هاي سطحي تخليه شده، موجب مخاطرات زيست محيطي مي‌شوند. هدف از اين تحقيق، جداسازي شوينده‌هاي آنيوني از آب‌هاي سطحي توسط سيستم شناورسازي با هواي محلول بود. روش‌ها: يك واحد پايلوت شناورسازي با هواي محلول با جريان پيوسته شامل حوضچه انعقاد، لخته‌سازي و شناورسازي ساخته شد. منحني كاليبراسيون با غلظت‌هاي استاندارد شوينده آنيوني تهيه شد. با مخلوط كردن نمونه‌هاي آب خام با سورفاكتانت آنيوني، آزمايشات در فشارهاي اشباع‌سازي 3، 4 و 5 اتمسفر، غلظت‌هاي مختلف منعقد كننده از mg/l 15-5 و در زمان‌هاي شناورسازي 3/19 و 26 دقيقه، انجام گرفت. يافته‌ها: در كليه نمونه‌هاي آزمايش شده pH آب خام بين 8 تا 2/8 و كدورت اوليه بين NTU 144-4/7 بود. دوز اپتيمم ماده منعقد كننده mg/l 15 به دست آمد. در دوزهاي مختلفي از منعقد كننده بين mg/l 15-5 و در زمان شناورسازي 26 دقيقه و 3/19 دقيقه، حداكثر راندمان حذف LAS (Linear alkylbenzene sulfonates) در فشارهاي مختلف به ترتيب 91 درصد و 1/41 درصد به دست آمد. آناليزهاي آماري رابطه معني‌داري بين حذف كدورت با حذف شوينده‌هاي آنيوني نشان داد. نتيجه‌گيري: در اين فرايند فاكتورهايي مانند فشار اشباع‌سازي، زمان شناورسازي و كاربرد ماده منعقد كننده در كارايي سيستم تاثيرگذار بوده است و حذف شوينده‌ها به دو طريق كف كردن و جذب بر روي ذرات فلوك سر سوزني صورت مي‌گيرد.

Abstract Background: Development of industries, population growth, and improved health level have caused wide usage of detergents. These materials are discharged into surface waters through domestic wastewater and make environmental risks. The aim of this study was to separate anionic surfactants from surface waters by dissolved air flotation (DAF) method. Methods: A DAF pilot unit was constructed with continuous flow including coagulation, flocculation, and flotation basins. The calibration curves were made with standard concentrations of anionic surfactants. Raw water was mixed with anionic surfactants and the experiments were performed in saturation pressures between 3-5 atm, coagulant dosages from 5 to 15 mg/l, and flotation times from 19.3 min to 26 min. Findings: During the experiments, pH of the water was 8-8.2 and the raw water turbidity varied normally from 7.4 to 144 NTU. The optimum dosage of coagulant was found as 15 mg/l. The maximum efficacy of linear alkylbenzene sulphonate (LAS) removal in the flotation time of 26 min and 19.3 min was between 91% and 41.1%. Statistical analysis showed a positive correlation between LAS removal and turbidity. Conclusion: In this process, the performance of dissolved air flotation was affected by pressurized recycle water or saturation pressure, flotation time, and the concentration of coagulant. Removal of surfactants was obtained by foaming as well as rising particles attached to bubbles.