[ آب و فاضــــــلاب ] نكات مهـــــم و مفيـــــد

[M@hdi42]

تجزيه فتوکاتاليستي الکيل بنزن سولفانات خطي از محيط آبي با استفاده از نانو ذرات TiO2

محوي اميرحسين,قنبريان مريم*,نبي زاده رامين,ناصري سيمين,ندافي كاظم

* گروه مهندسي بهداشت محيط، دانشكده بهداشت، دانشگاه علوم پزشكي تهران، تهران


دترجنت هاي آنيوني مواد شيميايي آلي هستند که به مقدار زياد در ترکيبات شوينده و پاک کننده کاربرد دارند. از ميان آنها الکيل بنزن سولفانات خطي به دليل خواص پاک کنندگي بالا بيشترين مصرف را دارند. LAS مي تواند براي ارگانيسم هاي آبزي از جمله باکتري ها، جلبکها، دافنيا و ماهي ها سمي باشد و مي تواند تجمع زيستي داشته باشد و در کل اکوسيستم پخش شود.

بنابراين بايد نسبت به حذف آن و جلوگيري از آلودگي آبهاي پذيرنده اقدام نمود. هدف اصلي اين تحقيق بررسي امکان تجزيه فتوکاتاليزوري LAS با استفاده از نانو ذرات TiO2 و تبديل آن به مواد پايدار و غيرسمي از جمله آب و دي اکسيدکربن در يک راکتور دوغابي بود. در اين تحقيق غلظت 10 ميلي گرم در ليتر از LAS در مراحل جداگانه تحت تاثير UV و TiO2 و ترکيبي از دو مورد بالا انجام گرفت. در اين تحقيق همچنين اثر غلظت اوليه LAS، بار TiO2، pH و دزهاي مختلف UV در ميزان تجزيه فتوکاتاليستي LAS مورد تحقيق و بررسي قرار گرفت.


نتايج نشان داد که بالاترين راندمان حذف LAS با غلظت 10 ميلي گرم در ليتر در pH اسيدي، ميزان 50 ميلي گرم در ليتر TiO2، زمان 30 دقيقه و تابش UV در حدود 99.5 درصد است. همچنين تجزيه و تحليل سينتيک نشان داد که تجزيه فتوکاتاليستي LAS مي تواند به وسيله مدل درجه يک تخمين زده شود. به منظور ارزيابي ميزان معدني سازي LAS، COD اوليه و نهايي محلولي که مورد تابش قرار گرفته بود اندازه گيري شد. اين روش براي غلظتهاي پايين LAS مناسب است و براي غلظتهاي بالا زياد کارآمد نيست.

[M@hdi42]

سنتز نانو ذرات کيتوسان و کاربرد آن در جذب يون هاي فلزي سرب از محلولهاي آبي

اخلاصي ليلا,يونسي حبيب اله*,مهربان زهرا,بهرامي فر نادر

* گروه مهندسي محيط زيست، دانشكده منابع طبيعي و علوم دريايي، دانشگاه تربيت مدرس، نور

استفاده از بيوپليمرها به دليل تجزيه پذيري زيستي و کم هزينه بودن، براي حذف فلزات سنگين از آب و فاضلاب مورد توجه واقع شده است. کيتوسان، پليمري آب دوست و کاتيوني است که از حذف گروههاي استيل کيتين در محيط بازي به دست مي آيد و به عنوان يک جاذب معروف به طور گسترده براي حذف فلزات سنگين به کار مي رود.


در مطالعه حاضر ميزان حذف يون هاي فلزي سرب از محلولهاي آبي توسط نانو ذرات کيتوسان مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور نانو ذرات کيتوسان از اتصال عرضي کيتوسان با اسيد مالئيک سنتز شدند. مشخصات جاذب سنتز شده با طيف سنجي مادون قرمز، ميکروسکوپ الکتروني پيمايشي آناليز گرديد. اندازه نانو ذرات در محدوده 65 تا 250 نانومتر تعيين شد. آزمايش هاي جذب در سيستم ناپيوسته و در دماي اتاق براي بررسي اثر پارامترهاي pH، غلظت اوليه فلز و مقدار جاذب بر فرايند جذب انجام شد.



بهينه سازي جذب با pH اوليه محلول از 3 تا 6، غلظت اوليه يون فلزي از 10 تا 100 ميلي گرم در ليتر و مقدار جاذب از 1 تا 7.5 گرم در ليتر بررسي گرديد. تحت اين شرايط بيشينه ظرفيت در جذب غلظت اوليه 100 ميلي گرم در ليتر، pH برابر 6 و مقدار جاذب 2.5 گرم در ليتر به دست آمد. حداکثر حذف موثر در غلظت 10 ميلي گرم در ليتر سرب برابر 86 درصد به دست آمد. داده هاي جذب سطحي با مدل هاي هم دماي لانگمير و فروندليچ مورد بررسي قرار گرفت. بيشينه مقدار جذب براي Pb (II) توسط مدل لانگمير 25.8 ميلي گرم بر گرم به دست آمد.

[M@hdi42]

بررسي خاصيت ضد باکتريايي ظروف انتقال آب، تهيه شده از نانو ذرات نقره کپسوله شده

نعمتي ميثم*,عبادي تقي,نازك دست حسين,اسماعيل زاده مهرناز,رضازاده يزدان

* دانشگاه صنعتي اميركبير، تهران

استفاده از منابع آب سطحي به عنوان يکي از منابع آب آشاميدني در کشور و کاربرد سيستم هاي کلرزني به عنوان متداول ترين روش گندزدايي آب آشاميدني، احتمال توليد محصولات جانبي ناشي از گندزدايي (DBPS) در آب تصفيه شده را افزايش مي دهد. هزينه مورد نياز به منظور حذف DBPS ها محققان را بر آن داشته تا به دنبال روشي براي حذف کلرزني و نياز به کلر باقيمانده باشند.


استفاده از نانو ذرات فعلي نظير نقره، مس و روي به شکل پودر در تزريق پليمر و توليد نانو کامپوزيت، يکي از بهترين کانديداها است ولي مشکلات متعددي نظير عدم توزيع يکنواخت نانو ذرات در ماتريس پليمري، پخش ذرات در هوا (TLV)، رهايش نانو ذرات در سيستم و تجمع در بدن، بالا بودن ميزان مصرف به دليل کاهش خواص پرکنندگي و افزايش قيمت تمام شده منجر به عدم گسترش اين تکنولوژي شده است. استفاده از کپسول هاي مواد به دليل رهايش صفر و ميزان پرکنندگي بيشتر و قيمت پايين مي تواند جايگزين خوب و مفيدي باشد.


در اين پژوهش غلظتهاي مختلفي از ميکروذرات AL2O3/SiO2 که نانو ذرات نقره بر روي آن قرار گرفته است، به منظور توليد ورق مورد استفاده قرارگرفت و آزمايش هاي ميکربي بر روي نمونه کامپوزيت هاي تهيه شده به روش استاندارد 10900 ملي ايران انجام گرفت. بر اساس ميزان باکتري و زمان ماند، حداقل ذره مورد نياز به منظور کند کردن روند رشد باکتري ها، 4 درصد وزني تعيين گرديد

[M@hdi42]

مقايسه تاثير محلول کلوييدي نانونقره و بيوسايد صنعتي E-265 بر تنفس و تشکيل بيوفيلم باکتريايي به روش ميکروتيترپليت

شاهرخ سمانه*,امتيازي گيتي

* دانشگاه اصفهان

نانوذرات نقره به دليل خواص ضد ميکربي بي نظير و سميت کم نسبت به سلول هاي پستانداران به يکي از رايج ترين نانوذرات در محصولات مصرفي تبديل گشته اند. امروزه در زمينه تصفيه آب از نانوذرات به منظور تشخيص و حذف مواد بيولوژيکي و شيميايي استفاده مي شود. بنابراين به دنبال استفاده روز افزون از نانوذرات، لازم است که مطالعات بيشتري در ارتباط با اثرات اين ذرات صورت گيرد. در اين تحقيق اثرات ضد باکتريايي و ضد بيوفيلم محلول کلوييدي نانونقره (ميانگين اندازه 10± 40 نانومتر) به روش ميکروتيترپليت بر رشد، تنفس سلولي و تشکيل بيوفيلم سويه هاي پاتوژن و ايزوله هاي جداسازي شده (A1 و A2) از سيستم خنک کننده پالايشگاه نفت اصفهان با بيوسايد E-265، مقايسه شد. نتايج نشان دادند که غلظتهاي مختلف بيوسايد E-265 اثر ضد باکتريايي معني داري بر رشد باکتري هاي مورد مطالعه نداشت و حتي در غلظتهاي 20 ppm و 40 ppmسبب افزايش صد درصدي تشکيل بيوفيلم در ايزوله A1 شد. همچنين مشخص شد که غلظتهاي پاييني از نانونقره (1-2 ppm)، فعاليت ضد باکتريايي و ضد بيوفيلم بي نظيري نشان مي دهند و بنابراين مي توان آن را به عنوان يک بيوسايد مناسب به منظور استفاده در سيستم هاي گردشي آب پيشنهاد نمود.

- - - به روز رسانی شده - - -

حذف نيترات از آبهاي آلوده با استفاده از نانوذرات ني اصلاح شده

فراستي معصومه*,برومندنسب سعيد,معاضد هادي,جعفرزاده حقيقي فرد نعمت اله,عابدي كوپايي جهانگير,سيديان مرتضي

* گروه مهندسي آب، دانشكده كشاورزي، دانشگاه رازي، كرمانشاه

در اين تحقيق نانو ذرات ني توسط محلولهاي اپي کلروهيدرين، تري اتيل آمين، متانول و پيريدين اصلاح گرديد. سپس نانو جاذب اصلاح شده به منظور حذف نيترات از آبهاي آلوده با استفاده از آزمايش هاي جذب ناپيوسته و پيوسته مورد بررسي قرار گرفت. در آزمايش هاي ناپيوسته اثر عواملي مانند pH، جرم جاذب و غلظت نيترات اوليه بر جذب نيترات بررسي گرديد. نتايج آزمايش ها نشان داد که با افزايش pH محلول از 2 تا 10، راندمان حذف از 60 تا 86 درصد افزايش يافت و در pH برابر 6 به حداکثر مقدار خود رسيد. زمان تعادل برابر2 ساعت به دست آمد. با افزايش غلظت نيترات اوليه از 5 تا 120 ميلي گرم در ليتر، راندمان جذب از 90 به 67 درصد کاهش يافت. با افزايش جرم جاذب از 0.1 تا 0.3 گرم، راندمان حذف از 54 تا 68 درصد افزايش يافت، اما با افزايش از 0.3 گرم تا 1 گرم، راندمان جذب ثابت ماند. فرايند جذب از مدل سينتيک مرتبه دوم (R2برابر 1) تبعيت کرده و داده هاي جذب با ايزوترم لانگمير (R2 برابر 0.99) مطابقت بيشتري داشت. آزمايش هاي پيوسته با استفاده از ستون با بستر ثابت (قطر داخلي 2.8 سانتي متر و 35 سانتي متر ارتفاع ستون) انجام گرفت. با استفاده از آب شبيه سازي شده با غلظتهاي 15، 50 و 120 ميلي گرم در ليتر براي دو دبي 0.98 و 2.27 ليتر در ساعت، ظرفيت ستون جذب (qed) به ترتيب برابر 13.36، 28.48 و 36.52 ميلي گرم بر گرم و 25.21، 60.93 و 74.32 ميلي گرم بر گرم به دست آمد. نتايج اين مطالعه نشان داد که نانو جاذب ني اصلاح شده قابليت بالايي در حذف يون هاي نيترات از آبهاي آلوده دارد.

[M@hdi42]

استفاده از بيوراکتور بافل دار هيبريدي براي بهبود فرايند لجن فعال در تصفيه پساب نفتي

ذوالفقاري مهدي,عالم زاده ايران*,وثوقي منوچهر,تفتي نگار

* دانشكده مهندسي شيمي، دانشگاه صنعتي شريف، تهران

فرايند لجن فعال يکي از گسترده ترين فرايندهاي تصفيه بيولوژيکي پسابهاي نفتي در پالايشگاههاي کشور است. استفاده از اين فرايند مشکلاتي مانند عدم تصفيه مناسب در غلظتهاي بالاي هيدروکربن، افزايش حجم لجن، توليد بالاي لجن و ناپايداري در برابر شوک را به همراه خواهد داشت. ايده اصلي اين تحقيق استفاده همزمان از رشد چسبيده و معلق براي بهبود بخشيدن فرايند لجن فعال بود. به اين منظور کارايي بيوراکتور بافل دار هيبريدي با حجم 34.5 ليتر در تصفيه مصنوعي پساب حاوي آلاينده نفتي با راکتور لجن فعال مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. حامل بستر ثابت سطح ويژه بالايي (600 m2/m3) را براي رشد ميکروارگانيسم هاي چسبيده فراهم مي کند. ميزان تصفيه پذيري در زمان هاي ماند، COD و غلظت و آلاينده هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفت. در شرايط بهينه براي بيوراکتور هيبريدي (دماي 27 درجه سلسيوس، pH برابر 7.5، DO برابر 4.1 ميلي گرم در ليتر، نسبت واحد براي جريان برگشتي و COD/TPH برابر 2.5) متوسط درصد حذف آلاينده نفتي و COD به ترتيب به بيش از 92 و 83 درصد رسيد که با مقايسه با شرايط يکسان در راکتور لجن فعال افزايش قابل توجهي را نشان داد، بنابراين فرايند مرسوم تصفيه پساب نفتي را مي توان با تغيير در شکل تانک هوادهي و استفاده از بيوفيلم بهبود بخشيد.

[M@hdi42]

عوامل موثر بر افزايش باکتري هاي رشته اي و تاثير آن در گرفتگي غشاي MBR

حضرتي حسين,شايگان جلال*

* دانشكده مهندسي شيمي و نفت، دانشگاه صنعتي شريف، تهران

بيش از 90 درصد تصفيه خانه فاضلاب شهرهاي کشور از سيستم لجن فعال استفاده مي کنند که در حال حاضر به دليل بار ورودي زياد، کارايي مناسبي ندارند. به منظور ارتقاي عملکرد اين سيستم ها و همچنين کاهش ميزان لجن مازاد توليدي، مي توان از يک سيستم UASB به عنوان پيش تصفيه براي کاهش بار آلي ورودي به سيستم لجن فعال و براي افزايش کيفيت فاضلاب تصفيه شده خروجي به جاي استفاده از حوض ته نشيني از غشا (تبديل لجن فعال به بيوراکتور غشايي) استفاده کرد. در اين مطالعه اثر تغيير شرايط خوراک به دليل استفاده از راکتور UASB به تانک هوادهي در تغيير جمعيت و نوع ريزاندام ها، تغيير مقدار باکتري هاي رشته اي، COD و TS پساب خروجي و گرفتگي غشا در سيستمMBR مورد بررسي قرار گرفت. نتايج به دست آمده نشان داد که در اثر تغيير قابل توجه ماهيت فاضلاب اوليه (ايجاد يون سولفيد و استات) به ورودي سيستم MBR، جمعيت باکتري هاي رشته اي از 5 به 100 Count/mL افزايش پيدا کرد. اگر چه اين افزايش تاثير چنداني بر روي گرفتگي غشا نشان نداد. بر اثر افزايش غلظت MLSS و در نتيجه کاهش اکسيژن محلول به زير 1 ميلي گرم در ليتر، تعداد باکتري هاي رشته اي از 100 به 400 Count/mLافزايش يافت. با افزايش باکتري هاي رشته اي، فشار انتقالي غشا از 1.5 به 3.5 کيلو پاسکال رسيد و در نتيجه مقاومت کلي در مقابل شار خروجي دچار افزايش شديدي گرديد. براي کاهش تعداد باکتري هاي رشته اي از هيپوکلريت کلسيم با دز 10 g Cl2/ Kg MLSS dayاستفاد شد، به طوري که بعد از 5 روز ميزان باکتري هاي رشته اي بدون اينکه جمعيت ديگر ريزاندام ها کاهش چشمگيري يابند، از 400 به100 Count/mL کاهش يافت و به همين ترتيب روند افزايشي فشار انتقالي غشا نيز متوقف شد.

[M@hdi42]

بررسي تاثير غلظتهاي مختلف فنل بر کارايي برکه تثبيت بي هوازي در تصفيه فاضلاب پالايشگاه نفت کرمانشاه

الماسي علي,درگاهي عبداله*,پيرصاحب مقداد

* دانشكده بهداشت، دانشگاه علوم پزشكي كرمانشاه

هدف از اين تحقيق بررسي تاثير غلظتهاي مختلف فنل بر کارايي برکه تثبيت بي هوازي در تصفيه فاضلاب نفت بود. اين مطالعه از نوع تجربي تحليلي بود. برکه تثبيت بي هوازي در مقياس آزمايشگاهي با ابعاد 1×1×0.2 متر با استفاده از ورقه فايبرگلاس با ضخامت 6 ميلي متر طراحي، ساخته و راه اندازي گرديد. زمان ماند هيدروليکي برکه بي هوازي در اين مطالعه 2 روز و بار هيدروليکي آن 95 ليتر در روز منظور گرديد. پس از راه اندازي و بذرپاشي و تثبيت بيولوژيکي، نمونه برداشت شد. در اين مطالعه فنل با غلظتهاي مختلف 100، 200، 300 و 400 ميلي گرم در ليتر ورودي پايلوت اضافه شد، سپس پارامترهاي NH3،PO4، فنل به ترتيب در طول موج 425، 690، 500 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر براي هريک از نمونه ها اندازه گيري شدند و همچنين TCOD، SCOD، TBOD، SBOD و pH نمونه ها نيز اندازه گيري گرديد. نتايج نشان داد که با افزايش غلظت فنل در برکه بي هوازي ميزان حذف BOD در غلظتهاي 100، 200، 300 و 400 ميلي گرم در ليتر فنل از فاضلاب پالايشگاه نفت به ترتيب71.75±8.14، 67.02±7.09، 61.69±4.43 و 53.5±6.03 و براي 76.07±10.94 COD، 68.95±6.12، 62.83±4.37و 55.63±3.47 کاهش يافت. مي توان گفت اين مساله به دليل سميت بالاي فنل براي باکتري هاي تصفيه کننده فاضلاب نفت است. بيشترين و کمترين راندمان حذف فنل توسط اين سيستم براي غلظت 100 ميلي گرم در ليتر، 89.82 درصد و براي غلظت 400 ميلي گرم در ليتر 55.86 درصد به دست آمد. نتيجه بررسي نشان داد که برکه تثبيت بي هوازي در مقياس پايلوت، در صورت راهبري مناسب، کارايي بالايي در حذف ترکيبات آلي همراه با غلظتهاي مختلف فنل دارد.

[M@hdi42]

جذب جيوه از خاک آلوده توسط بوته برنج، مطالعه موردي: مزارع شهرک صنعتي آمل

احمدي پور فاطمه*,قاسم پوري سيدمحمود,بهرامي فر نادر

* دانشكده منابع طبيعي و علوم دريايي، دانشگاه تربيت مدرس، نور

جيوه يکي از سمي ترين عناصر سنگيني است که در بسياري از صنايع توليد و به محيط دفع مي شود. مطالعات اندکي در رابطه با تجمع جيوه در خاک و ضريب تجمع زيستي و انتقال آن به گياه برنج کشت شده در مناطق صنعتي صورت گرفته است. لذا با اين هدف در اين تحقيق به طور تصادفي از 10 مزرعه برنج اطراف شهرک صنعتي آمل که چندين سال با فاضلاب اين شهرک آبياري مي شدند، نمونه برداري با سه تکرار صورت گرفت. غلظت جيوه در نمونه هاي خاک و گياه با استفاده از دستگاه آناليز جيوه پيشرفته LECO مدل 254 AMA مطابق روش استاندارد ASTM D-6733 سنجش شد و پارامترهاي کيفي خاک اندازه گيري شدند. متوسط غلظت جيوه در خاک مزارع 0.031±0.012 ميلي گرم در کيلوگرم به دست آمد. ميانگين غلظت جيوه در ريشه، ساقه و دانه به ترتيب 0.074±0.0163، 0.058±0.008 و0.051±0.0083 ميلي گرم در کيلوگرم اندازه گيري شد. همچنين ضرايب انتقال و تجمع زيستي جيوه به ترتيب کمتر از 1 و 2.46 محاسبه شد. نتايج آزمون همبستگي پيرسون نشان داد که ارتباط مثبت و معني داري بين غلظت جيوه در خاک با دانه و ارتباط منفي و معني دار بين pH و غلظت جيوه در خاک و ريشه وجود دارد. با توجه به يافته هاي اين تحقيق مي توان گفت که گياه برنج قابليت بالايي براي جذب جيوه از خاک دارد.

[M@hdi42]

بررسي ميزان امولسيون نفتي حاصل از تخليه پساب واحد چربي گيري يک مجتمع نفتي بر رودخانه اروند

حسني اميرحسام,جاويد اميرحسين,معطر فرامرز,ايرجي لرگان بهناز*

* دانشكده محيط زيست و انرژي، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات، تهران

پروژه هاي نفت و گاز و پتروشيمي که در جهت رشد صنعتي و اقتصادي کشور هستند، بدون شک در سطوح بزرگ با اثرات منفي محيط زيستي همراه خواهند بود. در اين تحقيق به بررسي ميزان امولسيون نفتي در رودخانه اروند پرداخته شد که به واسطه تخليه پساب اين مجتمع نفتي ايجاد مي شود. بر اساس نتايج به دست آمده، بيشترين ميزان do، cod و 7.2 bod، 1.64 و 8.95 ميلي گرم در ليتر و کمترين ميزان آن 21، 48.4 و 4 ميلي گرم در ليتر بود. بيشترين ميزان نفت و چربي 18.5 oميلي گرم در ليتر بود و در رودخانه اروند در بهمن ماه نفت و چربي ديده نشد. بيشترين و کمترين ميزان tds به ترتيب 56 و 21 ميلي گرم در ليتر، بيشترين و کمترين ميزان tss به ترتيب 8400 و 1740 ميلي گرم در ليتر و بيشترين و کمترين ميزان سختي به ترتيب 3762 و 680 ميلي گرم در ليتر بود. با توجه به مقايسه نتايج آناليز پسابهاي خروجي مجتمع نفتي در رودخانه اروند با استاندارد سازمان محيط زيست براي تخليه پساب به آبهاي سطحي مشخص شد که واحد چربي گيري به تنهايي قادر به تصفيه درست پسابها نبوده و اين پساب نياز جدي به تصفيه مناسب و کارامد قبل از تخليه به رودخانه اروند دارد و لازم است يک روش تصفيه مناسب تر با توجه به شرايط منطقه، جايگزين اين روش شود.

[M@hdi42]

تشخيص و پهنه بندي مکاني شاخص کيفي چند متغيره آب زيرزميني با استفاده از ترکيب روش فازي

ناصري محسن*,تجريشي مسعود,نيكو محمدرضا,ظاهرپور جمال

* دانشكده مهندسي عمران، دانشگاه تهران

روشهاي ارزيابي کيفيت منابع آب زيرزميني و تشخيص موقعيتهاي مناسب برداشت براي شرب و استفاده کشاورزي، از مسائلي است که به لحاظ کاربردي بودن، استفاده فراواني دارد. ارائه يک روش پهنه بندي کيفي جديد با تعيين حدود و شاخص کيفي مناسب از اهم اهداف تحقيق حاضر بود. در اين مطالعه پس از ارزيابي متغير هاي کيفي آب در هر چاه پايش، روشي کارا به منظور استنتاج شاخص کلي کيفيت آب با به کارگيري ساختار تشخيص و ارزيابي فازي به کار برده شد. در ادامه، اطلاعات 217 چاه برداشت آب در دشت قزوين که شامل 12 پارامتر شيميايي کيفيت آب بود، به منظور ارزيابي شاخص کيفي پيشنهادي مورد استفاده قرار گرفت. در نهايت، شاخص کيفي فازي جديد با استفاده از يکي از جديدترين رويکردهاي تخمين مکاني بهينه شده توسط الگوريتم ژنتيک به کل منطقه دشت قزوين تعميم يافت. نتايج نشان دهنده کارايي روش پيشنهادي در پهنه بندي کيفي آب زيرزميني بود. يکي از نقاط قوت روش پيشنهادي، پرهيز از تجميع قطعيت گرايانه کيفيت و ارائه شاخصي پيوسته به منظور ارزيابي کيفي آب زيرزميني بود.