عنوان پایان‌نامه
بررسی تأثیر کاربرد بیوفیلتر شنی بر افزایش عملکرد سیستم اسمز معکوس در تصفیه آب
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-آبیاری وزهکشی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5403;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56653
- تاریخ دفاع
- ۱۷ بهمن ۱۳۹۱
- دانشجو
- باهر اطلسی
- استاد راهنما
- فرهاد میرزائی اصلی شیرکوهی, مسعود پارسی نژاد
- چکیده
- امروزه استفاده از فناوری های نوین تصفیه آب برای کاهش آلودگی های زیست محیطی به عنوان یکی از راهکارهای مدیریتی مطرح می باشد. از جمله این فناوری ها، سیستم اسمز معکوس می باشد که با توانایی بالای حذف شوری برای کاربردهای مختلف در جهان در حال گسترش می باشد. در این تحقیق توانایی این سیستم در حذف نیترات بصورت کار مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفت و سپس تاثیر بیوفیلتر های شنی مختلف بر عملکرد سیستم مورد ارزیابی قرار گرفتند . در آزمایش های سیستم اسمز معکوس از محلول های با شوری ??0? و1500 و ?0?? میلی گرم بر لیتر و نیترات با غلظتهای 10 و 20 و 30 و 50 و100 و 150 میلی گرم بر لیتر (بر حسب نیتروژن) استفاده شد و عملکرد سیستم بر حذف نیترات و تحت شرایط آب شور بررسی شد. نتایج نشان دهنده توانایی بالای این سیستم در حذف نیترات از آب های آلوده می باشد بطوریکه راندمان حذف نیترات به میزان کمی با افزایش غلظت نیترات آب ورودی، از 96 درصد به 91 درصد خواهد رسید و برای یک غلظت مشخص شوری در صورت افزایش غلظت نیترات راندمان حذف نیترات افزایش می یابد. همچنین تاثیر دما و دبی بر کارایی سیستم اسمز معکوس در حذف نیترات بررسی شد و نتایج نشان داد افزایش دما و کاهش دبی هر دو باعث کاهش راندمان حذف نیترات خواهند شد بطوریکه در ازای هر درجه افزایش دما 49/0 و در ازای هر یک لیتر بر ساعت کاهش دبی، راندمان حذف نیترات 47/0 درصد کاهش می یابد. همچنین در این تحقیق میزان جذب نیترات توسط مواد مختلف آلی و معدنی نظیر شن، براده چوب، سلولز، پوسته برنج، ساقه برنج و باگاس بررسی شد. نشاسته کاتیونی به عنوان ماده ای ارزان قیمت و در دسترس که در صنایع کاغذ سازی جهت افزایش مقاومت و ماندگاری کاغذ استفاده می شود به عنوان ماده اصلاح کننده باگاس مورد استفاده قرار گرفت. در آزمایش فلاسکی صورت گرفته، باگاس اصلاح شده با نشاسته کاتیونی توانایی جذب 48/0 میلی گرم بر گرم نیترات را در مدت 30 دقیقه از خود نشان داد و قابلیت احیا و استفاده مجدد بعد از هر بار شستشو را نشان داد. در آزمایش های مربوط به ارزیابی مدل بیوفیلتر، تاثیر دما، دبی، شوری و پساب نیز بررسی شد. افزایش دما و شوری میزان جذب نیترات را کاهش داد و کاهش دبی( افزایش زمان ماند) میزان جذب را افزایش داد. پساب نیز تاثیر چندانی بر میزان جذب نداشت. کلمات کلیدی: نیترات، اسمز معکوس، غشاء، راندمان حذف، تصفیه آب، بیو فیلتر.
- Abstract
- The use of new water purification technologies for reducing environmental pollution is considered as one of the management strategies today’s. Among these technologies, reverse osmosis system, which is capable to removing salinity, is expanding for various applications in the world. In this study, the ability of the system to remove nitrate, was studied in laboratory study. Then, the effect of different sand bio filters on efficiency of reverse osmosis was evaluated. In the experiments of reverse osmosis, solutions with salinity of 1000, 1500 and 2000 mg/l and nitrate concentrations of 10 , 20, 30, 50, 100 and 150 mg/l (in nitrogen) was used. The performance of the system on removing nitrate and under saline conditions was studied. The results indicated the ability of the system to remove nitrates from the contaminated waters. So that nitrate rejection efficiency slightly decreased by increasing nitrate concentration of inputs, from 96 to 91 percent. For a specific concentration of salinity, rejection efficiency increases with the increasing of nitrate concentration. The effect of temperature and flux on the efficiency of reverse osmosis system in nitrate removing was studied. Increasing of temperature and decreasing of flux, both will cause increasing nitrate concentration and decreasing nitrate rejection efficiency of output. So that, by each degree increasing in temperature and each liter per hour increasing in flux, cause 0/49 and 0/47 percent decreasing in rejection efficiency respectively. In this study, the rate of nitrate absorption were investigated by various organic and inorganic materials such as sand, wood chips, cellulose, rice hull, rice stalks and bagasse. Cationic starches as inexpensive and available Substance that is used To increase the strength and durability of paper in the paper industry, was applied as bagasse modifier. In the experiments that were carried out in flasks, bagasse modified with cationic starch showed the nitrate adsorption of 0/48 mg/g over 30 minutes. also it is capable to reclaimed and reused after each washing. In experiments of assessing bio filters, the effect of temperature, flux, salinity and wastewater was also studied. Increasing temperature and salinity cause decreasing in adsorption of nitrate, and decreasing in flow rate (increasing the retention time) cause increasing in adsorption. Also, wastewater had a negligible effect on adsorption rate.
