پروژه نیترات زدایی از آب آشامیدنی به روش تبادل یونی

فهرست سرفصل مطالب

چکیده

مقدمه

فصل اول : کلیات

فصل دوم : روشهای حذف نیترات

فصل سوم : رزین های تبادل یونی

فصل جهارم : فرآیندهای بیولوژیکی

فصل پنجم : نتایج و کلیات

مراجع فارسی و لاتین

چکیده انگلیسی

فهرست جداول

فهرست شکلها

**********************

تبادل یونی در حذف نیترات از آب آشامیدنی

چکیده

یکی از کاربردی ترین روش های حذف نیترات از آب آشامیدنی روش تبادل یونی است . برای دیتریفیکاسیون پساب حاصل از شستشوی رزین از روش تصفیه بیولوژیکی استفاده می شود . عملکرد دو نوع رزین آنیونی معمولی و رزین انتخابگر نیترات در راکتور بیولوژیکی ناپیوسته متوالی و راکتور با بستر پر شده باهم متفاوت بوده و این اثر در مورد یون سولفات به مراتب بیشتر است .

نتایج حاصل از عملکرد راکتور با بستر پر شده در دنیتریفیکاسیون پساب با استفاده از باکتری سودومناس بیانگر کارایی خوب آن در حذف نیترات از پساب های با غلظت زیاد نمک و نیترات است در حالیکه کارایی راکتور ناپیوسته متوالی در دنیتریفیکاسیون پساب مورد نظر متوسط است .

مقدمه :

با افزایش موارد بیماری های ناشی از غلظت بالای نیترات در آب آشامیدنی و افت کیفیت منابع آبی دانشمندان تدابیر جدیدی برای کاهش غلظت این آلاینده اندیشیده اند . امروزه فرایند های مختلف فیزیکی شیمیایی و بیولوژیکی برای حذف نیترات از آب آشامیدنی به کار می رود .در بیشتر فرایند های فیزیکی شیمیایی در واقع تنها عمل جداسازی نیترات ازآن انجام می شود .

جداسازی نیترات از آب و فاضلاب

در این تحقیق برای حذف نیترات از آب و فاضلاب، روش تبادل یونی در رآکتورهای ناپیوسته متوالی و تبادل یونی در رآکتور با بستر پر شده مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از رزینهای تبادل یونی که یک فرایند فیزیکی شیمیایی شناخته شده است در مقیاس بزرگ بسیار متداول بوده و بیش ا هز روش دیگری کاربرد دارد. تنها عیب این روش تولید پسابی با غلظت بالای نیترات و سولفات و نمک است که دفع آن مشکلات عدیده ای به همراه دارد.

در این تحقیق برای تصفیه پساب حاصل از شستشوی رزینها دو نوع راکتور بیولوژیکی با بستر پر شده و راکتورهای ناپیوسته متوالی، تحت شرایط بی اکسیژن بررسی شده است . هر چند استفاده از راکتورهای با جریان منقطع برای تصفیه فاضلاب در ایران تقریبا بی سابقه است ولی در سایر کشورها بخصوص دبی های کم و بار آلی زیاد کارایی بسیار خوبی از خود نشان داده اند.

در بخش اول ابتدا کلیاتی دربازه فرایند دنیتریفیکاسیون و اهمیت آن در تصفیه فاضلاب و آب و سپس کلیاتی درباره روشهای حذف نیترات آب آشامیدنی و نقش مدیریت مصرف و محیط زیست را در فصول جداگانه بیان می کنیم. در بخش دوم اصول کار رزینهای تبادل یونی ، مبانی انتخابگری و ساختمان آنها و اساس کار رآکنورهای ناپیوسته متوالی و یا بستر پر شده و پدیده دنیتریفیکاسیون و مدلهای ریاضی هرکدام را بیان خواهیم نمود . در بخش سوم به بیان روشهای بکار رفته پرداخته و در بخش چهارم به تجزیه و تحلیل آنها می پردازیم و در آخر به ارائه پیشنهاداتی برای تحقیقات در این زمینه پرداخته می شود.

روشهای حذف نیترات از آب آشامیدنی

فرآیندهای حذف نیترات را به روشهای مختلف تقسیم بندی می کنند ، از جمله جامع ترین تقسیم بندی ها، دسته بندی فرآیند ها به فیزیکیشیمیایی و بیولوژیکی است در فرآیندهای فیزیکی-شیمیایی نیترات را از محلول اولیه خارج می کنند. در این فرایند معمولا تنها ، عمل جداسازی نیترات انجام می گیرد و به همین دلیل در این موارد بیشتر عبارت جداسازی نیترات بکار می رود. در فرایندهای بیولوژیکی ، نیترات توسط میکروارگانیزمهای خاصی احیا و به نیتروژن گازی تبدیل می شود و این فرآیندها را دنیتریفیکاسیون یا نیترات زدایی می نامند. دنیتریفیکاسیون در حقیقت گام آخر در حذف نیترات از منابع آلوده است.

...

دنیتریفیکاسیون پساب حاصل از احیا رزین

بزرگترین مشکل یکارگیری فرایند تبادل یونی برای حذف نیترات در مقیاس صنعتی دفع پساب حاصل از احیای رزین است. معمولا این پسآب دارای مواد جامد محلول زیادی بوده و غلظت نیترات و سولفات نیز در آن بالاست.

اکنون دو روش در مقیاس صنعتی برای دفع پساب احیای رزین به کار رفته است : در روش اول پساب حاصل به محیط پذیرنده ای مانند رودخانه یا نهر تخلیه می شود تا رقیق شده و اثرات آن به محیط جانوری و گیاهی به حداقل برسد. چنانچه محیط پذیرنده در شرایط خاص قادر به دریافت پساب شستشو نباشد ، باید قابلیت ذخیره سازی خط تولید پساب وجود داشته باشد بنابراین ...

...