پژوهش آب ایران

پژوهش آب ایران

بهینه‌سازی فرآیند انعقاد در تصفیه آب آشامیدنی با استفاده از دانه بنه (Pistacia atlantica)به‌وسیله روش سطح پاسخ (RSM)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه نوشیروانی بابل
2 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
چکیده
انعقاد یکی از مهمترین فرآیندها در تصفیه آب است. نگرانی روزافزون جهانی در مورد مسائل زیست محیطی علاقه به تحقیق در مورد منعقدکننده‌های طبیعی را افزایش داده است. در حال حاضر ثابت شده است که منعقد کننده‌های طبیعی به دلیل در دسترس بودن ، مقرون به صرفه بودن، ماهیت غیرسمی و زیست تخریب‌پذیر بودن، جایگزین خوبی برای منعقد کننده‌های شیمیایی هستند. در این مطالعه پتانسیل، مناسب بودن ، اثربخشی و کارایی دانه بنه به عنوان منعقد کننده طبیعی برای تصفیه آب با کدورت اولیه NTU100 بررسی شد. از طرف دیگر ، روش سطح پاسخ (RSM) از نوع طراحی مرکب مرکزی (CCD) در 5 سطح برای ارزیابی و بهینه سازی شرایط واکنش فرآیند انعقاد-لخته سازی در تصفیه آب آشامیدنی به کار گرفته شد. از سه پارامتر غلظت منعقد کننده، pH و زمان تماس که از عوامل مهم و تأثیرگذار بر فرآیند انعقاد-لخته سازی هستند به عنوان متغیر در طراحی آزمایش استفاده شد. یک مدل چند جمله‌ای درجه دوم با مقدار0.9654=R2 (ضریب تشخیص) به داده‌ها ارائه شد. آزمایش‌های صحت مدل، مطابقت خوب بین مقادیر واقعی و مقادیر پیش‌بینی شده را نشان داد. در تصفیه آب آشامیدنی حاصل از نتایج تجربی، کاهش قابل ملاحظه کدورت یعنی 95.13 درصد با غلظت 90.53 میلی گرم در لیتر ، 9.79= pHو زمان تماس 44.86 دقیقه برای منعقدکننده بنه حاصل شد. با توجه به نتایج بهینه‌سازی، دانه بنه به عنوان منعقدکننده در تصفیه آب آشامیدنی پتانسیل بالایی را از خود به نمایش گذاشت.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


  • Abood M. M. Azhari N. N. B. and Abdelmoneim A. O. 2017. The Use of Peanut and Sesame Seeds as Natural Coagulant in the Water Treatment. Infrastructure University Kuala Lumpur Research Journal. 5(1): 1-10.
  • Ang W. L. and Mohammad A. W. 2020. State of the art and sustainability of natural coagulants in water and wastewater treatment. Journal of Cleaner Production: 121267.
  • Asrafuzzaman M. Fakhruddin A. and Hossain M. 2011. Reduction of turbidity of water using locally available natural coagulants. International Scholarly Research Notices. 2011.
  • Bello O. S. Lasisi B. M. Adigun O. J. and Ephraim V. 2017. Scavenging Rhodamine B dye using Moringa oleifera seed pod. Chemical Speciation & Bioavailability. 29(1): 120-134.
  • Betiku E. and Adesina O. A. 2013. Statistical approach to the optimization of citric acid production using filamentous fungus Aspergillus niger grown on sweet potato starch hydrolyzate. Biomass and Bioenergy. 55: 350-354.
  • Bolto B. and Gregory J. 2007. Organic polyelectrolytes in water treatment. Water research. 41(11): 2301-2324.
  • Camacho F. P. Sousa V. S. Bergamasco R. and Teixeira M. R. 2017. The use of Moringa oleifera as a natural coagulant in surface water treatment. Chemical Engineering Journal. 313: 226-237.
  • Cheng R. Kang M. Zhuang S. Wang S. Zheng X. Pan X. and Wang J. 2019. Removal of bacteriophage f2 in water by Fe/Ni nanoparticles: Optimization of Fe/Ni ratio and influencing factors. Science of the Total Environment. 649: 995-1003.
  • Choy S. Y. Prasad K. M. N. Wu T. Y. Raghunandan M. E. and Ramanan R. N. 2014. Utilization of plant-based natural coagulants as future alternatives towards sustainable water clarification. Journal of Environmental Sciences. 26(11): 2178-2189.
  • Jangkorn S. Kuhakaew S. Theantanoo S. Klinla-Or H. and Sriwiriyarat T. 2011. Evaluation of reusing alum sludge for the coagulation of industrial wastewater containing mixed anionic surfactants. Journal of Environmental Sciences. 23(4): 587-594.
  • Kawamura S. 1991. Effectiveness of natural polyelectrolytes in water treatment. Journal‐American Water Works Association. 83(10): 88-91.
  • Mallevialle J. Bruchet A. and Fiessinger F. 1984. How safe are organic polymers in water treatment? Journal‐American Water Works Association. 76(6): 87-93.
  • Martyn C. Osmond C. Edwardson J. Barker D. Harris E. and Lacey R. 1989. Geographical relation between Alzheimer's disease and aluminium in drinking water. The Lancet. 333(8629): 59-62.
  • Mishra A. and Bajpai M. 2005. Flocculation behaviour of model textile wastewater treated with a food grade polysaccharide. Journal of Hazardous Materials. 118(1-3): 213-217.
  • Naceradska J. Pivokonska L. and Pivokonsky M. 2019. On the importance of pH value in coagulation. Journal of Water Supply: Research and Technology-Aqua. 68(3): 222-230.
  • Narayanan K. B. and Sakthivel N. 2008. Coriander leaf mediated biosynthesis of gold nanoparticles. Materials Letters. 62(30): 4588-4590.
  • Ndabigengesere A. and Narasiah K. S. 1998. Quality of water treated by coagulation using Moringa oleifera seeds. Water research. 32(3): 781-791.
  • Okuda T. Baes A. U. Nishijima W. and Okada M. 2001. Isolation and characterization of coagulant extracted from Moringa oleifera seed by salt solution. Water research. 35(2): 405-410
  • Percival S. L. Walker J. T. and Hunter P. R. 2000. Microbiological aspects of biofilms and drinking water. CRC press.
  • Rui L. M. and Daud Z. 2012. Coagulation-flocculation in leachate treatment using combination of pac with cationic and anionic polymers.
  • Sabeti H. 1994. Forest, trees, and shrubs of Iran. 2nd edition, Iran University of Science and Technology Press. 514-579.
  • Sadeghi B. Rostami A. and Momeni S. 2015. Facile green synthesis of silver nanoparticles using seed aqueous extract of Pistacia atlantica and its antibacterial activity. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 134: 326-332.
  • Shamsnejati S. Chaibakhsh N. Pendashteh A. R. and Hayeripour S. 2015. Mucilaginous seed of Ocimum basilicum as a natural coagulant for textile wastewater treatment. Industrial Crops and Products. 69: 40-47.
  • Sheny D. Philip D. and Mathew J. 2012. Rapid green synthesis of palladium nanoparticles using the dried leaf of Anacardium occidentale. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 91: 35-38.
  • Somasundaran P. Runkana V. and Kapur P. 2005. Flocculation and dispersion of colloidal suspensions by polymers and surfactants: experimental and modeling studies. Coagulation and flocculation. 126: 767-803.
  • Souza M. T. F. Ambrosio E. de Almeida C. A. de Souza Freitas T. K. F. Santos L. B. de Cinque Almeida V. and Garcia J. C. 2014. The use of a natural coagulant (Opuntia ficus-indica) in the removal for organic materials of textile effluents. Environmental monitoring and assessment. 186(8): 5261-5271.
  • Tripathi P. Chaudhuri M. and Bokil S. 1976. Nirmali seed--a naturally occurring coagulant. Indian Journal of Environmental Health. 18(4).
  • Vijayaraghavan G. Sivakumar T. and Kumar A.V. 2011. Application of plant based coagulants for waste water treatment. International Journal of Advanced Engineering Research and Studies. 1(1): 88-92.
  • Wang X. and Bunkers G. J. 2000. Potent heterologous antifungal proteins from cheeseweed (Malva parviflora). Biochemical and biophysical research communications. 279(2): 669-673.
  • Woolfe M. L. Chaplin M. F. and Otchere G. 1977. Studies on the mucilages extracted from okra fruits (Hibiscus esculentus L.) and baobab leaves (Adansonia digitata L.). Journal of the Science of Food and Agriculture. 28(6): 519-529.
  • Yu X. and Somasundaran P. 1996. Role of polymer conformation in interparticle-bridging dominated flocculation. Journal of Colloid and Interface Science. 177(2): 283-287.

  • تاریخ دریافت 29 فروردین 1400
  • تاریخ بازنگری 02 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش 02 آبان 1400
  • تاریخ انتشار 01 دی 1400