امکان‌سنجی میکروب‌زدایی آب آشامیدنی با تکنولوژی میدان الکتریکی پالسی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 شرکت مشاور مهرآب تدبیر

2 دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تهران

چکیده

زمینه و هدف: در ضدعفونی آب به روش میدان الکتریکی پالسی، به‌جای استفاده از ترکیبات شیمیایی که باعث تولید محصولات جانبی می‌شوند، از ولتاژ بالا استفاده می‌شود. مزیت‌های این روش شامل انهدام کامل میکروب‌ها، عدم تولید محصولات جانبی مضر برای سلامتی انسان، بازده بسیار بالا و هزینه کم در مقایسه با سایر روش‌های ضدعفونی و ... می‌باشد.
روش بررسی: در این پژوهش، سیستم آزمایش تصفیه آب با میدان الکتریکی به‌منظور گندزدایی آب آشامیدنی به‌صورت جریان پیوسته طراحی ‌شد. آب ورودی که حاوی میزان مشخصی از میکروارگانیسم شاخص اشرشیاکلی بود، در شدت‌ جریان ثابت وارد محفظه تصفیه PEF شده و پالس‌های ولتاژ مربعی‌شکل با ولتاژهای پیک مختلف و مدت زمان استمرار ثابت بر آب وارد شد. با توجه به تعدد پارامترها و جهت بررسی اثر پارامترها در سطوح و محدوده مناسب از روش طراحی آزمایش باکس-بنکن استفاده شد. درنتیجه تعداد 17 آزمایش براساس سه متغیر ولتاژ (kV 20-10)، جریان الکتریکی (mA 20-10) و فرکانس (Hz 1000-500) در سه سطح انجام شد. شدت جریان آب، 3/0 لیتر بر دقیقه و ثابت فرض شد.
یافته‌ها: نتایج آزمایش‌ها نشان داد که پارامترهای ولتاژ، شدت جریان الکتریکی، فرکانس و توان الکتریکی به‌ترتیب بیشترین تأثیر را بر کارایی سیستم در حذف آلاینده‌های میکروبی دارند. درنهایت، در حداکثر توان سیستم، درصد حذف کلیفرم‌ها بیش از 99 درصد به‌دست آمد.
نتیجه‌گیری: تکنولوژی PEF کارایی بالایی در حذف آلودگی‌های میکروبی در آب آشامیدنی دارد. در این تکنیک، پارامترهای ولتاژ، شدت جریان الکتریکی، فرکانس و توان الکتریکی به ترتیب بیشترین تأثیر را بر کارایی سیستم در حذف آلاینده‌های میکروبی دارند. از آنجا که شدت میدان الکتریکی عامل تعیین‌کننده در کارایی تکنولوژی PEF است، درنتیجه ولتاژ بالاتر منجر به برقراری شدت میدان الکتریکی بیشتر در محفظه تصفیه خواهد شد. در این حالت، افزایش تعداد فرکانس‌ها زمانی مؤثر است که دستگاه در حداکثر ولتاژ تنظیم شده باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات