تقدير الألمنيوم المتبقي في محطات التنقية باستخدام التعابير الجينية

الملخص

يعد التخثير أحد أهم العمليات في تنقية مياه الشرب، حيث تستخدم هذه العملية لزيادة حجم المعلقات وجمعها معاً في ندف قابلة للترسيب في المراحل اللاحقة من المعالجة. يتم لهذا الغرض استخدام العديد من المخثرات التي تعطي منتجات قليلة الانحلال قادرة على الاندماج في ندف ضخمة.

تعتبر كبريتات الألمنيوم المائية ( ) المعروفة تجارياً بالشبة من أكثر المواد الكيميائية الشائعة المستخدمة لتخثير المياه. إن الجرعة العالية منها تسبب زيادة الألمنيوم المتبقي في المياه المعالجة، ويرتبط تواجد التراكيز العالية من الألمنيوم في المياه بالعديد من المضار الصحية، وتشير بعض الدراسات إلى أن الألمنيوم يمكن أن يزيد من خطر الإصابة بمرض الزهايمر. وبالتالي فمن المهم جدا تقليل كمية الألومنيوم المتبقي في مياه الشرب.

ركزت هذه الدراسة على علاقة الألمنيوم المتبقي بالبارامترات المختلفة المتعلقة بعملية تنقية مياه الشرب، حيث تم استخدام البيانات الفعلية لمحطة تنقية المياه في القصير في مدينة حمص على مدى ثلاث أعوام، وكانت البارامترات المستخدمة كمدخلات للنموذج: عكارة المياه الخام، درجة الحرارة، الناقلية، جرعة الشبة وpH ، والألمنيوم المتبقي كخرج للنموذج. وتم ذلك بالاعتماد على تقنية التعابير الجينية GEP لإيجاد معادلة تحدد قيمة الألمنيوم المتبقي في مياه الشرب.

بعد دراسة ارتباط البيانات وتحليلها وحذف القيم الشاذة تم استخدام هذه البيانات في بناء عدة نماذج دخل ودراسة اللياقة لكل نموذج واختيار الشبكة ذات تابع اللياقة الأعلى.

كما تم بناء نموذج انحدار متعدد للخطأ (MLR) ومقارنة النتائج. وبينت النتائج تفوق المعادلة اللاخطية التي تم الحصول عليها عن طريق التعابير الجينية على النموذج الذي تم الحصول عليه من MLR. وأعطت نتائج بدرجة عالية من الدقة بمعامل ارتباط (R) يساوي (0.9) وقيمة الخطأ المطلق يساوي (AE) 0.024.