تاثیر پارامترهاي غلظت، pH، دما و فشار بر حذف آرسنیک از آب آشامیدنی با استفاده از فرآیند اسمز معکوس

خلاصه فارسی

زمینه و هدف: آرسنیک سومین عنصر گروه پنجم جدول تناوبی است و یکی از عناصر کمیاب در پوسته زمین است که از لحاظ فراوانی در رده بیستم قرار دارد. این ماده در کشاورزي، دامداري، پزشکی، الکترونیک، صنعت و متالورژي کاربرد دارد و از راههاي طبیعی و فعالیت انسان وارد محیط زیست شده و سبب آلودگی آن می گردد. آب یکی از منابع انتقال آرسنیک در محیط زیست میباشد. مطالعات مختلف ارتباط معنی دار بین غلظت بالاي آرسنیک در آب آشامیدنی و سرطانهاي کبد، سوراخ بینی، ریه، پوست، مثانه و کلیه در مردان و زنان، پروستات و کبد در مردان را مشخص نموده است. هدف از انجام این تحقیق تعیین تاثیر پارامترهاي موثر بر عملکرد غشاء اسمز معکوس در حذف آرسنیک از آب می باشد. روش کار: در این تحقیق حذف آرسنیک با استفاده از غشاء اسمز معکوس با مدول مارپیچی (مدل TE 2521 ساخت شرکت CSM کره) مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت. محلول مورد استفاده به صورت سنتتیک در آزمایشگاه و با استفاده از آرسنات سدیم تهیه گردید و عملکرد سیستم تحت تاثیر پارامترهاي غلظت آرسنیک، فشار، pH و و دماي محلول ورودي مورد بررسی قرار گرفت. در هر حالت میزان جریان عبوري به ازاي واحد سطح غشاء و سرعت عرضی نیز اندازه گرفته شد. براي هرحالت پس از 30 دقیقه نمونه هاي مورد نظر برداشت و به روش نقره دي اتیل دي تیوکاربامات (آزمایش شماره AS-3500 B استاندارد متد) تحت آزمایش قرار گرفتند. یافته ها: نتایج حاصل از آزمایشات و اندازه گیریها نشان داد پارامترهاي غلظت، pH، دمای محلول ورودی و فشار در عملکرد غشاء اسمز معکوس مدل 2521 TE تاثیر داشته و افزایش و یا کاهش هر کدام منجر به تغییر در راندمان و عملکرد آن می گردد. شرایط مطلوب و بهینه عملکرد غشاء تحت تاثیر پارامترهاي فوق به صورت زیر تعیین گردید: فشار در محدوده 190-210 پوند بر اینچ مربع، غلظت در محدوده 0.2 - 0.5 mg/l، دما در محدوده C˚ 30 – 25 و pH در محدوده 8-6. راندمان حذف آرسنیک در شرایط بهینه عملکرد سیستم در حدود 99-95 درصد اندازه گرفته شد. نتیجه گیري: با توجه به نتایج حاصل و راندمان قابل قبول و بالای عملکرد سیستم می توان این روش را به عنوان روشی موثر در حذف آرسنیک در مناطق داراي آب آلوده به آرسنیک به کار برد.

عنوان انگليسی

Influence of the concentration, pH, temperature and pressure parameters on Arsenic removal from drinking water via reverse osmosis process

خلاصه انگلیسی

Background & Objectives: Arsenic is the third element of 5th Group of the periodic table and it is the twentieth rarest element in the earth's crust. This material has application in agriculture, livestock, medicine, electronics and metallurgy. It enters the environment from natural phenomena and human activities, causing pollution in it. Arsenic is a substance that is poisonous, cumulative, and an inhibitor of SH group enzymes. Several studies have identified significant correlation between high levels of Arsenic in drinking water and cancer in liver, nasal cavity, lungs, skin, bladder and kidney in men and women, and prostate in men. The present study was aimed to determin the impact of parameters affecting reverse osmosis membrane performance in Arsenic removal from drinking water. Methods: In this research, Arsenic removal was surveyed and tested through reverse osmosis membrane with spiral-wound module (model: 2521 TE, made in CSM Co. Korea). The used solution was prepared synthetically in the laboratory using sodium arsenate, and system performance was investigated under the influence of parameters such as arsenic concentration, pressure, pH and temperature of the input solution. In each case, the flux rate passing through the membrane and transverse velocity was measured. For each mode, after 30 minutes, desired samples were picked up, and then were tested with silver diethyldithiocarbamate method (Test No. 3500-As B, standard method). Results: The results of experiments and measurements showed that the parameters of concentration, pH, temperature and pressure in input solution are effective in reverse osmosis membrane performance (model TE 2521), and the increase or decrease in each parameter leads to changes in the system’s efficiency and performance. The optimal conditions and performance of membrane under the influence of these parameters were defined as follows: pressure 190-210 psi, concentration 0.2-0.5 mg/L, temperature 25-30 0C, and pH = 6-8. Arsenic removal efficiency at the optimum system performance was determined at about 99-95 percent. Conclusion: According to the results and the high efficiency and acceptable performance, this approach is effective and can be applied as a method for Arsenic removal in areas with contaminated water.

Document Downloads