ارزیابی عملکرد دانه بلوط به عنوان منعقدکننده و کمک منعقد کننده در تصفیه آب

در صنایع تصفیه آب و فاضلاب، انعقاد یکی از پرکاربرد ترین روش ها برای حذف ذرات معلق و کلوئیدی است و تا کنون منعقدکننده های مختلفی برای این منظور تولید شده و مورد استفاده قرار گرفته اند که از آن جمله می توان به منعقدکننده های معدنی و منعقدکننده های پلیمری اشاره نمود. این نوع منعقد کننده ها به سبب تولید زیاد و کارکرد آسان در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گرفته اند، اما با توجه به هزینه بالای واردات این مواد و آشکار شدن مشکلات بالقوه ناشی از استفاده این منعقد کننده ها برروی سلامتی انسان، تلاش های بسیاری به منظور جایگزینی این مواد با مواد طبیعی انجام گرفته است. هدف اصلی این تحقیق مطالعه عملکرد دانه بلوط به عنوان منعقد کننده در حذف کدورت آب بود. در این راستا از یکی از مواد استحصالی از دانه بلوط (تانیک اسید) استفاده شد. در این مطالعه از دو نوع تانیک اسید آزمایشگاهی و صنعتی و دو نوع کدورت طبیعی رودخانه زاینده-رود و کدورت مصنوعی (کائولین) استفاده شد. به منظور بهینه سازی و بررسی عوامل مختلف بر روی فرایند انعقاد، هفت عاملِ ph، دز منعقد کننده، سرعت اختلاط سریع، سرعت اختلاط کند، زمان اختلاط کند، زمان ته نشینی و کدورت اولیه در راکتور ناپیوسته و بر روی چهار نمونه تانیک اسید آزمایشگاهی-کدورت مصنوعی، تانیک اسید آزمایشگاهی-کدورت طبیعی، تانیک-اسید صنعتی-کدورت مصنوعی و تانیک اسید صنعتی-کدورت طبیعی، مورد بررسی قرار گرفتند. به جهت کاهش تعداد آزمایش-های مورد نیاز و صرفه جویی در هزینه و زمان و فراهم آوردن بررسی سهم هر یک از عوامل مذکور از روش طراحی آزمایش-های تاگوچی استفاده شد و با استفاده از این روش و با کاربرد آرایه متعامد l32 شرایط بهینه برای حدف کدورت تعیین شد. نتایج کلی بدست آمده از آزمایش ها نشان داد که در شرایط بهینه، کارایی حذف کدورت مصنوعی به کمک تانیک اسید آزمایشگاهی بیش از 7/60%، کارایی حذف کدورت طبیعی به کمک تانیک اسید آزمایشگاهی بیش از 9/51%، کارایی حذف کدورت مصنوعی به کمک تانیک اسیدصنعتی بیش از 4/49% و کارایی حذف کدورت طبیعی به کمک تانیک اسید صنعتی بیش از9/46% می باشد. همچنین آنالیز واریانس نشان داد که به جز عامل دز منعقد کننده در دو نمونه تانیک اسیدآزمایشگاهی-کدورت مصنوعی و تانیک اسیدآزمایشگاهی-کدورت رودخانه، تمامی پارامترهای مورد مطالعه، در حذف کدورت معنادارند. با توجه به آنالیز واریانس نمونه ها مشاهده شد که درصد مشارکت خطا در تمامی آزمایش ها به جز آزمایش های مربوط به نمونه تانیک اسید آزمایشگاهی-کدورت طبیعی، کم و در بیشترین حالت 16% است و این درصد مشارکت برای نمونه تانیک-اسیدآزمایشگاهی-کدورت طبیعی نزدیک به 18% است. بررسی اثرات متقابل پارامترها نشان داد که در این نمونه اثر متقابل دو پارامتر سرعت اختلاط تند و سرعت اختلاط کند بیش ترین اهمیت را داراست. مطالعات نشان داد که از بین چهار مکانیزم موجود در فرآیند انعقاد، احتمالاً تنها دو مکانیسمِ ایجاد پل شیمیاییِ بین ذرات و مکانیسم جاروب کردن در فرآیند انعقاد توسط تانیک-اسید موثرند. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، می توان چنین اظهار داشت که تانیک اسید ( یکی از مواد قابل استحصال از بلوط) قادر به حذف و یا کاهش غلظت ذرات کلوئیدی از محیط های آبی می باشد و می تواند به عنوان گزینه ای ارزان، به جای منعقد کننده های متداول در تصفیه مقدماتی فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد.