مقايسه كارايي حذف نيترات بوسيله پلي آلومينيوم كلرايد سيليكاته و فرآيند انعقاد الكتريكي از محلول آبي

Comparison of polyaluminum silicate chloride and electrocoagulation process efficiency in removal Of nitrate from aqueous solutions

زمينه و هدف: تهيه آب آشاميدني سالم براي مصرف با هزينه پايين يكي از مهمترين اهداف سيستم هاي تامين آب است. يكي از منابع اصلي ورود نيترات كودهاي كشاورزي است. وجود مقاديربالاي نيترات درآب شرب براي سلامتي و محيط زيست مخاطره آميز بوده بنابراين بايستي تاحدمجاز تعيين شده در رهنمودهاي سازمان جهاني بهداشت تقليل يابد. هدف ازاين مطالعه حذف نيترات ازمحلول هاي آبي با استفاده از منعقد كننده پلي آلومينيوم كلرايد سيليكاته (PASIC) و اتعقاد الكتريكي (EC ) مورد بررسي قرار گرفت. مواد و روش كار: پژوهش مطالعه اي تجربي بااستفاده پايلوت درمقياس آزمايشگاهي است. تاثيرpH (4-11)، اختلاف پتانسيل الكتريكي(10-30ولت)، غلظت اوليه نيترات (25-100 ميلي گرم بر ليتر)، زمان تماس (5-60 دقيقه) بر راندمان حذف نيترات ازمحلولهاي آبي بررسي شد. شرايط بهينه حاصل ازنتايج تحقيق، بروي آب شرب تكرارشد. يافته ها: نتايج نشان دادكه اين روش توانايي حذف نيترات ازمحلول هاي آبي را تا كمتر از رهنمودهاي سازمان جهاني بهداشت دارد. pH، اختلاف پتانسيل الكتريكي تاثيرمستقيم و غلظت اوليه نيترات تاثير معكوس برراندمان حذف نيترات ازمحلول هاي آبي رادارد. نتايج بدست آمده نشان داد كه منعقد كننده PASIC و فرايند انعقاد الكتريكي بترتيب نيز قادر به حذف 65 و 55 درصد نيترات مي باشد به گونه اي كه بيشترين درصد حذف نيترات براي EC در ولتاژ30 ولت ، زمان ماند60 دقيقه ،10 pH= و براي PASIC غلظت mg/l 5، زمان ماند 15 دقيقه و10 pH= مشاهده گرديد. نتايج آزمون آماري SPSS نشان داد كه ميانگين غلظت در تمامي متغيير ها در آب خام ورودي و بعد از انجام فرايند اختلاف معني داري وجود دارد (05/0 < P). نتيجه گيري: در حذف نيترات منعقد كننده PASIC كارايي بهتري نسبت به فرايند انعقاد الكتريكي دارد. با توجه كارايي بهتر PASIC در غلظت كم و pH طبيعي اب شرب نسبت به فرايند انعقاد الكتريكي هم از لحاظ اقتصادي مقرون بصرفه است. ميزان يون آلومينيوم باقيمانده در هر دو روش كمتر از رهنمودهاي سازمان جهاني بهداشت و استاندارد آب شرب در ايران است ، به لحاظ هزينه و كاراي مناسب، براي جايگزيني در تصفيه خانه هاي آب شرب قابل طرح است.

Background & Objectives : Providing safe water for consumption with low cost is one of the main objective of water supply systems. A main source of nitrate in water is using excessive fertilizer. The high amounts of nitrate in water has a deteriorating effect on the environment and health so nitrate removal must be below the recommended levels of WHO guidelines. The purpose of this study is nitrate removal from aqueous solution by Poly Aluminum Silicate Chloride (PASIC) and Electro Coagulation process (EC). Materials and Methods : This experimental study was aimed to examine efficiency of the effects of various operating parameters such pH (4-11), initial nitrate (25-100 mg L-1), contact time (5-60 min), residual aluminum in finished water by application of EC process and PASIC.. Results: The results showed that the applied methods have the ability to remove nitrate from aqueous solutions to levels less than standard those of WHO. PH and electrical potential difference had direct effect while contrast initial nitrate concentration had reverse effect of nitrate removal. The results showed that the coagulant PASIC and EC process, can reach nitrate removal respectively 65% and 55% , so that the optimum condition of the nitrate removal for EC was contact time of 60 min , a voltage of 30 W , pH = 10 and for PASIC was Concentration in 5 mg /L , contact time of 15 min , pH = 10. Our results showed significant differences between the mean concentration in all variables of the raw water before and after doing all process ( P ? 0.05 ). Conclusion: According to our findings PASIC coagulants in removing nitrates AD better performance than electro coagulation process. Given the higher performance of PASIC in the low concentration and natural pH of water than the EC process, it would be more cost- effective and economical. Residual aluminum in finished water was below the recommended WHO guidelines and Iranian standard institute. In terms of cost and efficacy this method could be considered as an alternative method to the drinking water treatment plant