مقايسه كارايي منعقدكننده طبيعي كيتوزان با پلي آلومينيم كلرايد در حذف كدورت از آب

Comparing the Efficacy of Cationic Biopolymer Chitosan and Inorganic Coagulant Poly Aluminum Chloride in the Removal of Water Turbidity

چكيده مقدمه: توسعه بهداشت و حفاظت از محيط زيست، همواره به تامين آب سالم وابسته است. كدورت آب، ناشي از وجود ذرات معلق و كلوييدي موجود در آن مي باشد. هدف از اين پژوهش، مقايسه كارايي كيتوزان با پلي آلومينيم كلرايد در حذف كدورت از آب مي باشد. كيتوزان، زيست پلي مري كاتيوني با وزن مولكولي بالاست كه از پوسته سخت پوستان دريايي نظير ميگو و خرچنگ، تهيه مي گردد. مواد و روش ها: اين پژوهش، در مقياس آزمايشگاهي، در كدورت هاي بالا، متوسط و پايين انجام گرديد. مرحله اول آزمايش ها، به منظور تعيين غلظت بهينه منعقدكنندههاي كيتوزان و پلي آلومينيم كلرايد و راندمان حذف كدورت و مرحله دوم آزمايش ها، به منظور تعيين pHبهينه و بررسي تاثير منعقدكنندهها بر روي pH آب انجام گرديد. يافته هاي پژوهش: در كدورت هاي 1000، 500، 50 و 10 نفلومتري، غلظت بهينه كيتوزان، به ترتيب 10، 5/6 ، 5/1 و 1 ميليگرم بر ليتر و مقادير بهينه pH نيز به ترتيب 8، 8، 5/7 و 8 مي باشد. در حالي كه غلظت بهينه پلي آلومينيم كلرايد، در كدورت هاي مورد نظر، به ترتيب 28، 18، 15 و 12 ميليگرم بر ليتر، و مقادير بهينه pH نيز به ترتيب 8، 5/7، 7 و 5/7 مي باشد. بحث و نتيجهگيري: مقايسه نتايج آزمايش ها، نشان مي دهد كه فقط در كدورت 10 نفلومتري، كارايي پلي آلومينيم كلرايد، بهتر از كيتوزان است. در ساير كدورت ها، كيتوزان كارايي بهتري از خود نشان مي دهد. در مقادير مختلف كدورت، غلظت بهينه كيتوزان، نسبت به پلي آلومينيم كلرايد، تا اندازه قابل ملاحظهاي كمتر است. كاهش مقدار مصرف ماده منعقدكننده، منجر به كاهش هزينه هاي تصفيه آب مي گردد. اين موضوع، يكي از برتري هاي بيو پلي مر آلي كيتوزان، بر منعقدكننده معدني پلي آلومينيم كلرايد در تصفيه آب، از جنبه اقتصادي، مي باشد. كيتوزان، بر خلاف پلي آلومينيم كلرايد، تاثير اندكي بر pH آب دارد.

Introduction:The development of health and protection of environment is depended on the provision of safe and clean water. The turbidity of water comes from the susp-ended and colloidal matters contained in it. The purpose of the present investigation was to compare the efficiency of natural coagulant chitosan with poly aluminum chloride (PACl) in the removal of water turbidity. Chitosan is a cationic biopolymer with high molecular weight that is produced from the crust of crustaceans like shrimp and crab. Materials & Methods: This investigation was performed, in the laboratory scale, on water samples containing synthetic water turbidity by applying kaolin in high, middle, and low turbidities. The first phase of tests aimed to determine the optimum concentration of the coagulants chitosan and poly aluminum chloride and the efficie-ncy of turbidity removing. The second sta-ge of experiments aimed to determine the optimum pH and the effect of coagulant on the water pH. Findings: Optimum dosages of chitosan for removing the turbidities 1000, 500, 50 and 10 NTU were 10, 6.5, 1.5 and 1 mg/L, res-pectively and the optimum PH values were also 8, 8, 7.5, and 8, respectively. Opti-mum dosages of PACl in the respected turbidities were 28, 18, 15 and 12 mg/L, respectively and the optimum PH values were also 8, 7.5, 7.5, and 8, correspond-dingly. Discussion & Conclusion: The results showed that only in the turbidity 10 NTU, the efficiency of poly aluminum chloride was better than the efficiency of chitosan. In other turbidities, chitosan showed better performance. Chitosan had a lower effect on the water PH, while PACl had a noticeable effect on the water PH. The optimum dosage of chitosan was less than that of PACl in all turbidities. At different levels of turbidity, the optimum concen-tration of chitosan was significantly lower in comparison with poly aluminum chlori-de. Coagulant dose reduction decreases the cost of water treatment. This subject is one of the advantages of the bioorganic poly-mer, chitosan, to the inorganic coagulant, poly aluminum chloride, in the refinement of water with considering the economic aspects. Chitosan, in contrast to poly alum-inum chloride, had little effect on the water pH.