شرکت پارس عمران شهسوار مجری سیستم های ابیاری تحت فشار در رفسنجان
چکیده
زمینه و هدف :
افزایش جمعیت و گسترش شهرها و در نتیجه افزایش نیاز به آب شیرین امری انکارناپذیر است و در آینده‌ای نه چندان دور نمک‌زدایی آب فرآیندی طبیعی، مستمر و جزء تفکیک ناپذیر چرخه‌ی آب به شمار خواهد رفت .
مشکل فرآیندهای حرارتی علاوه بر مصرف زیاد انرژی، رسوب و خوردگی زیاد می‌باشد که فقط با یک گروه بهره بردار مجرب قابل کنترل می‌باشد .پیچیدگی فرآیندهای غشایی، حجم زیاد فاضلاب شور تولیدی در طول بهرهبرداری، حساسیت بالای غشاها و گرفتگی آنها و انعطاف پذیری کم آنها در برابر تغییرات کیفی آب و درجه حرارت نیز از جمله معایب فرآیندهای غشایی است
.هزینه‌های سرمایه‌گذاری و بهرهبرداری روش‌های موجود نمک‌زدایی بالاست، بنابراین تکنولوژی‌های جدید نمک‌زدایی علاوه بر تولید بیشتر آب شیرین، باید بر محدودیت‌های روش های موجود نمک‌زدایی فایق آیند .
آئروژل کربنی که رایجترین ماده مورد استفاده در تکنولوژی یون‌زدایی خازنی است از انواع آئروژل‌های آلی است که با ساختار متخلخل منحصر به فرد خود برای نمک‌زدایی مناسب می‌باشد .
پتانسیل پایین گرفتگی و رسوب، شرایط بهره برداری ساده تر، تولید فاضلاب بسیار کم، احیاء الکترواستاتیکی آئروژل‌ها و در نتیجه عدم نیاز به اسید و مصرف کم انرژی از جمله مزایای این تکنولوژی است.
مواد و روش‌ها :
در این مطالعه که نوعی مطالعه‌ی تجربی- تحلیلی است، هدف بررسی نمک‌زدایی آب‌های شور و لب‌شور با استفاده از فرآیند یون‌زدایی خازنی با الکترودهای آئروژل کربنی و مقایسه آن با روش الکترولیز بود .
در این راستا ابتدا با پلیمریزاسیون ترکیبات رزورسینول و فرمالدئید در شرایط فشار هوای آزاد و سپس پیرولیز ترکیبات به دست آمده مبادرت به ساخت صفحات آئروژل کربنی شد .آئروژل‌های کربنی بعد از ساخت، با استفاده از روش‌هایBET ،BJH وplot – T مورد آنالیز سطحی قرار گرفتند .
در ادامه بعد از ساخت دستگاه در مقیاس پایلوت، تأثیر پارامترهای مختلف، شامل غلظت نمک ورودی، شدت جریان، دبی، فاصله‌ی بین الکترودها وpH بر میزان جذبNaCl توسط الکترودهای آئروژل کربنی مورد بررسی قرار گرفت .جامعه مورد بررسی، نمونه‌های سنتتیک آب نمک با استفاده از شاخصTDS وEC بودند .
به دلیل اینکه محلول‌های مورد آزمایش سنتتیک تهیه می‌شوند لذا نمونه‌گیری وجود ندارد .حداقل تعداد نمونه‌های سنتتیک برای انجام این تحقیق۲۴۳ عدد می‌باشد.
یافته‌ها :
آزمایشات نشان دادند که یون‌زدایی خازنی با آئروژل کربنی قادر به حذفNaClاز آب‌های شور و لب‌شور می‌باشد .
نتایج در بهینه‌ترین شرایط، شدت جریان۵/۱ آمپر،۷/۵=pH ، غلظتmg/L 1500 ازNaCl ، فاصلهcm 5/0 بین الکترودها و دبیmL/min 50 نشاندهندهی میزان جذب۱۰- ۴۴۳/۱مول از کلرید سدیم به ازای هر گرم از آئروژل کربنی بود .
به طور کلی میزان جذب با افزایش شدت جریان و غلظتNaCl در جریان ورودی بیشتر و با افزایش فاصله‌ی بین الکترودها، دبی وpH کاهش می‌یافت .نتایج آنالیز آماری نیز نشاندهندهی وجود رابطه‌ی معنی‌داری بین پارامترهای فوق و میزان جذب نمک به ازای هر گرم از آئروژل بود(۰۱/0p )
. در این مطالعه به منظور مقایسه‌ی نتایج حاصله از یون‌زدایی خازنی با آئروژل‌های کربنی و الکترولیز از الکترودهای تیتانیومی استفاده شد .با توجه به مقاوم بودن الکترودهای تیتانیوم در مقابل خوردگی و اکسایش و کاهش و همچنین استفاده از شدت جریان‌های پایین برای حذف نمک توسط فرآیند الکترولیز، راندمان این فرآیند بسیار پایین بود۲ – (۳درصد (و به همین دلیل به عنوان یک شاهد مناسب جهت نشان دادن عملکرد آئروژل‌های کربنی مورد استفاده قرار گرفت.
نتیجه گیری :
با توجه به بررسی‌های صورت گرفته از دیدگاه‌های فنی، مهندسی و اقتصادی به نظر می‌رسد استفاده از الکترودهای آئروژل کربنی در تکنولوژی یون‌زدایی خازنی(CDI) به منظور نمک‌زدایی از آب‌های شور و لب‌شور روشی مناسب و مقرون به صرفه می‌باشد، زیرا سیستم پیچیده‌ای نداشته و راهبری آن قابل کنترل‌تر از دیگر روش‌ها می‌باشد و با توجه به توسعه روش‌های پیشرفته تولید آئروژل‌های کربنی، به کارگیری این روش توجیه بیشتری دارد.
مبدا اصلی : کتابخانه مرکزی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی
شماره مدرک : پ۲۰۸۴۸
شماره رکورد : ۲۷۴۴۰
شماره راهنما : پ۲۰۸۴۸
سرشناسه : محمدی، حامد
عنوان اصلی : بررسی نمک زدایی آب های شور و لب شور با استفاده از فناوری آئروژل کربنی و مقایسه آن با الکترولیز
نام نخستین پدیدآور : /حامد محمدی
استاد راهنما : محمد رضا مسعودی نژاد
محل تحصیل : دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، دانشکده بهداشت
سال تحصیل : ، ۱۳۹۰
مشخصات ظاهری : ۱۱۹ص.
مقطع تحصیلی : کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی : ، مهندسی بهداشت محیط
دانشگاه/ دانشکده : ، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، دانشکده بهداشت