بررسی علل تشکیل رسوب در خطوط توزیع آب استان سمنان و راهکارهای جلوگیری از تشکیل آن

زمینه و هدف: خوردگی و رسوبگذاری از جمله شاخص‌های مهم در ارزیابی کیفی آب است. تحقیق حاضر با هدف بررسی علت رسوبگذاری در شبکه توزیع آب شهر سمنان صورت گرفت.روش بررسی: بدین منظور از 5 نقطه (3 نقطه مخازن ذخیره و 2 نقطه شبکه توزیع) در دو نوبت نمونه برداشت گردید و جهت آنالیزهای فیزیکیشیمیایی مورد آنالیز قرار گرفت. غلظت آنیون‌ها و کاتیون‌های رایج توسط دستگاه کروماتوگرافی یونی (ic) تعیین گردید. رسوب تشکیل شده در شبکه توزیع آب نیز جهت مطالعه ساختار و عناصر اصلی تشکیل دهنده آن توسط دستگاه طیف‌سنجی فلورسانس پرتوی ایکس (xrf) و طیف‌ سنجی پلاسمای جفت‌ شده القایی (icp) ‌مورد بررسی قرار گرفت. از شاخص‌های پایداری نظیر لانژلیه، ریزناز و پتانسیل رسوب کربنات کلسیم جهت بررسی وضعیت خورندگی و رسوبگذاری آب استفاده گردید. یافته‌ها:‌ با توجه به نتایج به‌دست آمده کیفیت اکثر نمونه‌های برداشت شده از لحاظ فیزیکیشیمیایی در محدوده مجاز استاندارد 1053 ایران قرار دارد. نتایج همچنان نشان می‌دهد آب منطقه سختی بالایی دارد. غلظت منیزیم و سولفات نیز در یکی از مخازن بیش از حد مجاز بوده است. نتایج همچنین ساختار اصلی رسوب را کربنات کلسیم (کلسیت) و اکسید سیلیس نشان داد. بر‌اساس شاخص لانژلیه وضعیت ‌آب رسوبگذار نشان داده شده است؛ همچنین به دلیل بالا بودن میزان سختی در آب و رسوب تشکیل یافته در شبکه توزیع نتایج به‌دست آمده از شاخص پتانسیل رسوب کربنات کلسیم، آب را به شدت فوق اشباع از لحاظ کربنات کلسیم نشان می‌دهد. آنالیز تعادل آنیونی و کاتیونی آب نشان دهنده حضور سختی موقت به‌صورت بی کربنات کلسیم و منیزیم و در مقادیر کمتر سولفات و کلراید منیزیم به‌صورت سختی دائم است. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج به‌دست، به دلیل سختی کربناته بالا ‌در آب و حضور سیلیس و کلسیت در رسوب جهت جلوگیری از تشکیل رسوب استفاده از فرایند سختی گیری با آهک ‌در ph حدود‌ 10 جهت حذف همزمان کلسیت و سیلیس محلول و کلوییدی توصیه می‌گردد.

Factors affecting scale formation in water distribution networks of Semnan city and preventive measures

Background and Objective: Corrosion and precipitation are important indicators of water quality assessment. The aim of this study was to analyze water stability water in Semnan distribution networks.Materials and Methods: To achieve the purpose, samples were taken from 5 points (3 points of storage tanks and 2 distribution network points) and analyzed for physicalchemical analysis. The concentration of common anions and cations was determined by ion chromatography (IC). The sediment formed in the water distribution network was also investigated for studying its structure and main elements by using Xray fluorescence spectroscopy (XRF) and induced coupling plasma spectroscopy (ICP). The corrosion and scaling indices, including the Ryznar stability index (RSI), Langelier index (LI), and calcium carbonate precipitation potential (CCPP) were also studied.Results: According to the obtained results, the quality (physicallychemically) of most of the taken samples lies within the permissible limits of Iran #39;s national standard (1053). However, in terms of total harness all sampling point showed values beyond WHO guidelines for drinking water. Magnesium and sulfate concentrations were also exceeded in one of the reservoirs. The results also showed the main sediment structures were calcium carbonate (calcite) and silica oxide. Moreover, According to the results, the average values of LSI and CCPP represented the scaling due to carbonate calcium nature of water. Water stability analysis indicated major roles of calcium and magnesium bicarbonate formation as temporary hardness and minor roles of magnesium sulfate and chloride as permanent hardness. Conclusion: According to the results, to prevent water scaling in pipes it is recommended to use lime softening at pH=10 which not only removes temporary hardness but enhances silicate ions removal by coprecipitation with Mg(OH)2 formed followed by filtration.