الرحیم الرحمن الله بسم

ای حرفه بهداشت کاردانی

: درسی واحدزیست محیط کلیات

: کننده تهیهبنيادي مهندس

بهداشت مهندسی ارشد کارشناسیمحیط

1

2

اول بخشتصفیه آبهای صنعتی

3

زندگی در آن اهمیت و آبآن 1( بدون که است حياتي مايع و موادشيميايي ترين مهم از يکي آب

. نيست ممکن جانداران زندگي ادامهحدود 2( .85تا 66آب دهد مي تشکيل را ها انسان بدن وزن درصدحيات 3( ادامه براي ها ماهي وي ژه به آبزيان و جانداران از و بسياري

. دارند نياز آب بهتوسط 4( محلول بصورت را خود غذايي نيازهاي اعظم بخش گياهان

. کنند مي جذب ريشهو 5( ما بدن در وساز سوخت و شيميايي هاي واکنش از بسياري

. شود مي انجام آبي هاي محيط در همگي حيواناتو 6( کار محل کردن گرم گرما، انتقال براي سيال يک عنوان به آب از

مي استفاده ها اتومبيل موتور و ها دستگاه کردن خنک زندگي،شود.

توربين 7( آوردن در حرکت به جهت محرکه نيروي عنوان به آب از . شود مي استفاده برق توليد و بخار هاي

4

زمين سطح در آب توزيع

. هاي ¾ بررسي اساس بر است گرفته فرا آب را زمين سطح حدود: نمود ارائه را زير بندي تقسيم توان مي موجود

ها اقيانوس و درصد 83/51درياهااستفاده قابل غير زيرزميني درصد 15/45آبهايقطبي هاي درصد 1/007يخها درصد 0/015رودخانه

استفاده قابل زيرزميني هاي درصد 0/015آباتمسفر درصد 0/0008رطوبت

حدود که گفت توان مي ترتيب قابل 0/03بدين شيرين آب منابع درصد. باشد مي استفاده

5

آب کننده آلوده منابعشهري 1( هاي فاضالبصنعتي 2( هاي پسابنيروگاهي 3( داغ هاي پسابشيميايي 4( کودهايگياهي 5( هاي آفت ضد سموم و ها کش حشرهروغني 6( و نفتي موادساختگي 7( هاي شويندهزا 8( بيماري عوامل و ها باکتريپرتوزا 9( مواد

رسوبات 10( و معلق ذرات

6

صنعت مختلف های بخش در آب مصرفهر در آب عمده های کننده مصرف از صنعت، مختلف های بخش . برای عمده طور به گوناگون، صنایع در مصرفی آب است کشور

: شود می استفاده زیر مواردبخار 1( های دیگ تغذیهشیمیایی 2( های فراورده و مواد تولیدها 3( دستگاه کردن خنکبخار 4( توليد

حدود- به جهان در صنعت های بخش در آب ساالنه 600مصرف . رسد می مکعب متر میلیون

فراورده چند از تن یک تولید برای الزم آب تقریبی میزاننوع صنعتی

فراوردهکاغذ آلومینیم فوالد مواد

شیمیاییشکر چرم

آب مقدار) لیتر ) الزم

2400000

1350000 250000 200000 100000

6000

7

آب تامين منابع هاي ويژگيسطحي آبهاي

بيشتر که زيرا است مردم مصرفي آب اصلي منبع سطحي آبهاي . از سطحي آبهاي شود مي تهيه سطحي منابع از بزرگ شهرهاي آب

. شوند مي تامين زيرزميني آبهاي و جوي نزوالت منبع دو)1pH حدود در آبها است 7-8اينهستند 2( کدرکند 3( مي فرق مختلف نقاط در آبها اين در موجود آلي مواددارند 4( بااليي ميکروبي آلودگيباشد 5( مي زياد آبها اين فنل و نيترات آمونياک، مقدارباشند 6( سنگين فلزات و روغن نفت، دترجنت، حاوي است ممکنفسفات 7( و نيترات حاوي کشاورزي از ناش سطحي آبهاي

هستند8

زيرزميني آبهايهاي شکاف و فضاها از سطحي آبهاي نفوذ اثر در زيرزميني آبهاي

. شوند مي تشکيل زمين سطح زير در تجمع و ها صخره ها، خاک)1pH حدود در آبها باشد 6/9-7/9اين ميها 2( ميکروارگانيسم از عاري معموال عميق خيلي هاي چاه آب

استدارند 3( زيادي کربن اکسيد دياست 4( کم بسيار آنها معلق موادباشند 5( شن ذرات داراي است ممکناست 6( کم آبها اين موادآليهستند 7( محلول منگز و آهن حاويباشند 8( مي زيادي امالح دارايدارند 9( بااليي سختي

9

آب کیفیت فیزیکی پارامترهای

است هایی ویژگی از دسته آن شامل آب فیزیکی پارامترهایقابل بویایی و چشایی المسه، بینایی، حواس بوسیله که

: از عبارتند که است تشخیصمعلق- مواد

کدورت-رنگ-بو - و طعمحرارت - درجه

10

معلق جامد مواد

معلق معدنی و آلی ذرات تشکیل مواد سایر و شن الی، رس، خاک مانند معدنی جامدات

خاک دهنده پروتوزاها و باکتریها ها، جلبک گیاهان های ریشه نظیر آلی مواد شده اکسيد منگنز و آهن

11

رنگ . مواد از ناشی رنگ به باشد حقیقی یا ظاهری است ممکن رنگ

حقیقی رنگ ماند، می باقی معلق مواد حذف از پس که محلول . . گویند می ظاهری رنگ معلق مواد از ناشی رنگ به گویند می

( و سازي رنگ هاي کارخانه پساب صنعتي هاي آلودگي ) ( نمک( ، اي قهوه و تيره رنگ منگنز و آهن هاي يون ، رنگرزي ( ) ( و سبز رنگ جلبکها و خاکستري رنگ و شدن کدر مس هاي

. ) هستند رنگ کننده ايجاد عوامل از اي قهوه گاهي نظیر مصارفی برای باشد داشته رنگ زیاد مقدار به که آب

های نوشابه ساخت کاغذ، تهیه رنگرزی، لباس، شوی و شستو نساجی صنایع غذایی، مواد سایر با همراه لبنیات تولید الکلی،

. نیست مناسب پالستیک تولید

12

کدورت توسط نور پراکندگی یا و نور جذب میزان برای معیاری کدورت

. است آب در معلق مواد نظیر کلوئیدی مواد فرسایش از ناشی سطحی آبهای در کدورت

مانند زنده موجودات شیمیایی، مواد ها، سنگ خرده الی، رس، خاک . است خاک در موجود فلزی اکسیدهای و ها جلبک میکروبها،

،ها صابون مانند شهری و صنعتی های فاضالب در موجود مواد. دارند بسزایی نقش کدورت تولید در دیگر عوامل و ها شوینده

ها میکروارگانیسم از حفاظت آب، گوارایی کاهش فیلترها، گرفتگیشیمیایی مواد ایجاد و نامطبوع بوی و طعم ایجاد گندزداها، برابر در

. است کدورت مشکالت از مضر . باشد زالل بايد صنايع در مصرفي آب و آشاميدني آب کلي طور به

13

بو و طعم کلريد مثل باشد می معدنی مواد به مربوط بیشتر آب طعم

سولفات و شوند مي آب شوري سبب که سديم نيترات و سديم ) ( ) آهن ) هاي نمک و گس مزه آلومينيم هاي نمک آب تلخي سديم

. دهند مي آب به بدي مزه منگنز و برخي پساب راه از که هستند آلي نوع از عمدتا بو مولد مواد

ناشي شهري فاضالبهاي و کشاورزي هاي پساب و کارخانجات : مواد و ها هيدروکربن اتر، فنيل کلروفنول، از عبارتند شوند، مي

. فرمالدئيد و فنلي ترکيبات نفتي، هاي باکتري دخالت با متان گاز توليد و گياهي آلي مواد گنديدگي

ساز متان هيدروژن سولفي توليد و گوگرددار آلي مواد تجزيه . باشد مي بااليي اهميت داراي غذايي صنايع در وبو طعم14

آب کیفیت شیمیایی پارامترهای

•pHمحلول • جامدات کلقلیائیت•سختی•محلول • گازهای

15

pH -pH حسب بر هيدروژن يون غلظت لگاريتم منفي با است برابر

. ليتر در مولگيري، pHاهميت - سختي مانند تصفيه مختلف فرايندهاي در

لخته و انعقادو سازي

. باشد مي خوردگي و گذاري رسوب- pH محدوده در بخار های دیگ برای . 9تا 8/5مناسب باشد می

های دیگ داخلی جداره زدگی زنگ و خوردگی از شرایط این در . شود می جلوگیری بخار

بين PHمعموال - طيبعي . 6-9آبهاي طببيعي آبهاي بيشتر باشد مياز برخي هيدروژن کربنات و کربنات مقداري کردن حل دليل به . از که هايي آب ويژه به دارند قليايي خاصيت خود، در فلزها

کنند، مي عبور آهکي هاي . pHزمين طبيعي آبهاي دارند بااليييا گذرند مي سنگي زغال مناطق از کهسود، مي وارد آنها در زيادي اسيدي هاي باران که pHآبهايي

. دارند پائينو pHمعموال گذاری رسوب و کلسيم کربنات رسوب باعث باال

pH . گردد مي آب در خورندگي خاصيت ايجاد باعث پائين

16

محلول جامدات کل

در موجود هاي يون همه غلظت مجموع محلول، جامدات کل از منظور . باشد مي آب

: منگنز آهن، پتاسيم، سديم، منيزيم، کلسيم، آب در مهم هاي کاتيون : فسفات، کلرور، سولفات، کربنات، بي کربنات، آب در مهم هاي آنيون

سيليکات و نيتريت و نيتراتمعموال: و است طبیعی آبهای در سختی اصلی جزء کاتیون این کلسیم

بین آن . 50-500غلظت باشد می کلسیم کربناتت لیتر در گرم میلی . هستند: کلسیم های نمک از تر محلول منیزیمی ترکیبات منیزیم . معموال دارد وجود سیلیس دارای قلیایی آبهای در منیزیم سیلیکات . آبهای در میزیم غلظت است کل سختی سوم یک حدود منیزیم سختی

بین . 40-200طبیعی باشد می کلسیم کربناتت لیتر در گرم میلی : می آب در بافری خاصیت سبب کربنات و کربنات بی کربنات بی

کلسیم،. غلظت به کلسیم کربنات رسوبات تشکیل قلیائیت pHشوند و. دارد بستگی

در: غلظت محدوده و اند محلول درآب کلراید های نمک کلیه کلرایدبین طبیعی . 10-100آبهای باشد می لیتر در گرم میلی

17

محلول جامدات کلغلظت: در سیلیکا حسب 1-100سیلیکا بر لیتر در در Sio2میلیگرم

. میتواند اما باشد می محلول معموال سیلیکا دارد وجود طبیعی آبهای . خنک های برج در سیلیکا باشد داشته وجود هم کلوئیدی صورت به . در سیلیکا شوند می رسوب تشکیل باعث بخار های دیگ و کنندهمی توربین های تیغه روی رسوب باعث و شود می تبخیر باال دماهای

شود. بین: طبیعی آبهای در سولفات معمول غلظت میلی 5-200سولفات

. باالی های غلظت در باشد می سولفات حسب بر لیتر در 800گرمکلسیم سولفات رسوب تواند می کلسیم کربنات لیتر در گرم میلی

. آب در سولفات مجاز حد نماید طعم 250ایجاد مبنای بر گرم میلی . باشد می

. غیاب: در شود می یافت رسی مواد و آذرین های سنگ در آهن آهنشکل به در +Fe2اکسیژن و است محلول اثر 7-9بین pHکامال در

صورت به هوا با . +Fe3تماس گردد می نامحلول و اکسیدمنگنز: محلول یا شده احیاء فرم یا+ Mn2منگنز شده اکسید فرم و

. Mn4نامحلول دارای+ کاغذسازی و نساجی صنایع در باشد می( باشد می زیادی برابر(. 0/01اهمیت آشامیدنی آب در مجاز 0/05حد

. است لیتر بر میلیگرم

18

قليائيتهيدروکسيد و کربنات بي کربنات، هاي يون وجود از ناشي قليائيت

. باشد ميدر که داشت توجه تعادل 8/3تا 4/6بين pHبايد به آب بودن قليايي

يون HCO3بين- . دارد بستگي آب در محلول کربن اکسيد دي گاز و

Co2)aq) + H2o)l) HCo3-)aq)

نخواهد 8/3باالي pHدر وجود آزادي کربن اکسيد دي گاز ديگرهاي يون وجود به آب بودن قليايي صورت اين در CO3 داشت

2- HCO3و

- . در است مربوط 10الي 9/4بين pHمربوط بودن قليايي . است هيدروکسيل يون به

: قليائيت انواعفتالين 1( فنل يا ساده قليائيتاورانژ 2( متيل يا کل قليائيت

19

سختی: سختی تعریف

تعریف محلول در ظرفیتی چند های کاتیون غلظت صورت به سختی . . سایر شوند می یافت آبهای در بیشتر منیزیم و کلسیم که شود میاسترانسیم شده، احیاء بصورت منگنز و آهن شامل است ممکن ها یون

. باشد آلومینیوم و: سختی نظر از آبها بندی تقسیم

0-50 سبک

سبک 50-100نیمه

سبک 100-150کمی

سخت 150-200نیمه

200 <سخت

سخت 300 < خیلی

می ساز مشکل صنایع در ولی ندارد اهمیتی بهداشتی نظر از سختی . گردد حذف باید و 20شود

سختی انواع

: موقت یا کربناته سختیکه ات منیزیم و کلسیم های بیکربنات وجود به مربوط سختی نوع اینبه و شده خارج بودن محلول و کربنات بی حالت از جوشاندن با

. نماید می رسوب است محلول غیر که کربنات صورتCa)Hco3)2 Caco3 + CO2 + H2o

Mg)Hco3)2 Mgco3 + Co2 + H2o

: غیرکربناته یا دائم سختیو کلسیم های سولفات وجود به مربوط اول درجه در سختی نوع اینموجب نیز منیزیم و کلسیم های نیترات و کلرورها گاهی و بوده منیزیم

. گردد می آنمی کل یا تام سختی آب، موقت و دائم سختی مجموع به

گویند. : کاذب سختی

با که باشد سدیم های نمک زیادی مقادیر دارای که است سختی. نیستند سختی عامل ولی داده واکنش صابون

21

سخت های آب منفی اثرات

بی 1( و سبزیجات شدن دیرپز سفالی، ظروف شدن رنگین باعث. گردد می آنها شدن رنگ

)2. گردد می صابون مصرف افزایش باعثوان 3( دستشویی، مانند بهداشتی وسایل بروی امالح رسوب سبب

. شود ... می و حمامکنسروسازی 4( و کاغذسازی نساجی، صنایع در مشکالتی ایجاد باعث

. گردد می: صنایع در سختی اثرات

ها 5( دیگ داخلی جداره رسوبات علت به بخار های دیگ ترکیدن باعث. شود می

بخار 6( دیگ داخلی های لوله دارشدن شکم و برآمدهسوختی 7( مواد افزایش و حرارتی راندمان کاهشبخار 8( تولید گنجایش آمدن پائین و دیگ جداره شدن ضخیم

22

محلول گازهایاکسید دی گوگرد، اکسید دی هیدروژن، سولفید مانند گازهاییاثر دارند، وجود طبیعی آبهای در که آمونیاک و کلر کربن،بخار های دیگ و صنعتی های دستگاه در و دارند خورندگی . محلول زیرا آورند می بار به زیادی های زیان و ها دشواریقلیلیی خاصیت آمونیاک محلول و اسیدی خاصیت ها گاز اینهای لوله بخار، دیگ درونی های جداره خوردگی سبب که دارد . شوند می صنعتی های دستگاه فوالدی های توربین آب، انتقالتجزیه اثر بر است ممکن کربن اکسید دی گاز از مقداری

. آید وجود به بخار دیگ در سدیم هیدروژن کربنات گرمایی2NaHCO3 Na2Co3 + CO2 + H2o

23

الکتريکي ECهدايت

محلول- يک يوني قدرت معرف آب الکتريکي هدايت . باشد مي برق جريان انتقال براي

يا- متر سانتي بر ميکرومو آن گيري اندازه واحدµho/cm متر سانتی بر زیمنس میلی . s/cm µو باشد مي

برق- جريان انتقال مسئول ها يون محلول در چونمحلول جامد مواد با الکتريکي هدايت رو اين از هستند،

. TDSيا دارد ارتباط . باشد- مي حرارت درجه تابع الکتريکي هدايت

24

آلي مواد

. اند- محلول شکل به آلي مواد اکثرآب- در رنگ و بو طعم، ايجاد باعث معموال آلي مواد

. شوند مي : آب در آلي مواد گيري اندازه هاي شاخص

بيولوژيکي 1( نياز مورد BODاکسيژن

شيميايي 2( نياز مورد CODاکسيژن

آلي 3( کربن TOCکل

25

کیفیت میکروبی پارامترهایآب

26

پارامترهای میکروبی

آب کیفیت) ادامه)

27

کيفيت نظر از آبها بندي تقسيمباکتريولوژيکي

کrردن 1( از طريrق ضrدعفوني کrه باکتريrايي آلrودگي برطرف مي گردد.

آلrودگي باکتريrايي کrه نيrاز بrه روش هrاي تصrفيه پي 2(درپي دارد)انعقاد، صاف کردن و ضدعفوني(

بrا روش هrاي تصrفيه پرخrرج 3( آلrودگي باکتريrايي کrه برطرف مي شود.

آلودگي خيلي باال که غيرقابل قبول است.4(

28

آشاميدني آب استانداردمنبع آب میلی لیتر نمونه100تعداد کلیفرم در

حد مطلوب حد مجاز

آب لوله کشی:الف( آب تصفیه شده در محل ورود به شبکه توزیع

- در هیچ نمونه ای نباید کلیفرم وجود داشته باشد

ب( آب تصفیه نشده در محل ورود به شبکه توزیع

در هیچ نمونه ای نباید کلیفرم وجود داشته باشد

کلیفرم در نمونه های 2حداکثر اتفاقی مشروط براینکه:

نمونه فاقد کلیفرم مدفوعی 1(باشد.

منبع آب به طور منظم و مستمر 2(تحت کنترل بهداشتی باشد.

درصد نمونه های اخذ شده 398(در طی سال فاقد کلیفرم

باشند.

ج( آب در شبکه توزیع در هیچ نمونه ای کلیفرم نباید وجود داشته باشد

درصد نمونه های اخذشده 95باید در طی سال فاقد کلیفرم باشد و یا در یک نمونه اتفاقی تعداد کلیفرم از

عدد تجاوز نکند. 2

آب آشامیدنی بطری شده در هیچ نمونه ای کلیفرم نباید وجود داشته باشد

در هیچ نمونه ای کلیفرم نباید وجود داشته باشد

آب غیر لوله کشی در هیچ نمونه ای کلیفرم مدفوعی نباید وجود داشته

باشد

در نمونه های اتفاقی تعداد کلیفرم عدد تجاوز نکند. 10از

29

خنک هاي سيستم بيولوژيکننده

منابع مشکالت بيولوژيکي در سيستم هاي خنک کننده:ميکروارگانيسم هايي که قبال داخل آب حضور داشتند1(ميکروارگانيسrم هrاي منتقلrه از راه هrوا، کrه از طريrق هrواي 2(

مورد استفاده براي خنک سازي آب وارد آن مي شوند.انواع ميکروارگانيسم هاي موجود در سيستم هاي خنک کننده

باکتري ها3(قارچ ها4(جلبک ها5(پروتوزاها6(

30

حضور از ناشي پیامدهای: مختلف های ميکروارگانيسم

( کrاهش انتقrال حrرارت در مبrدل هrاي حrرارتي ناشrي از لجن 1باکتريها

کاهش کارايي فرايند-اثر بروي کيفيت محصول-افزايش هزينه هاي نگهداري-تعطيلي فرايند توليد-

( خوردگي در اثر رسوبات2( رشrد بrاکتري هrاي احياکننrده سrولفات و توليrد گrاز خورنrده 3

سrولفيد هيrدروژن کrه نهايتrا منجrر بrه ايجrاد حفrره و سrوراخ در فلزات مي شود.

( کاهش دبي در اثر رشد جلبک ها4( انسداد نازل هاي توزيع آب در اثر رشد جلبک ها5( به دام افتادن رسوبات ديگر در رسوبات چسبناک باکتريها6( افrزايش دمrا در اثrر کrاهش انتقrال حrرارت و رسrوب عوامrل 7

سختي

31

ها باکتري

- بزرگترين گروه ارگانيسم هاي مشکل ساز در صنعت هستند.باکتري ها را به چهار گروه تقسيم مي کنند:

باکتري هاي هوازي توليد کننده لجن1(باکتري هاي بي هوازي خورنده2(باکتري هاي رسوب دهنده آهن3(نيتريفايرها و دنيتريفايرها4(

32

هوازي هاي باکتريآبهrاي در بنrابراين دارنrد، اکسrيژن بrه نيrاز هrاي بrاکتري اين -

هوادهي شده يافت مي شوند.پلي بrا سrلولي ديrواره هrا ميکروارگانيسrم از بسrياري در -سrاکاريدهاي خrارج سrلولي پوشrيده شrده اسrت، در بrرخي مrوارد ميکروارگانيسrم هrا مقrادير زيrادي از اين مrواد را توليrد مي کننrد کrه

سبب رسوبات لجني و چسبناک مي گردد. - متداول ترين باکتري ها پسودوموناس و آئروباکتر مي باشد.

- انتروبrاکتر نrوعي بrاکتري کليفrرم مي باشrد کrه عمrدتا در فاضrالب يrافت مي شrود. بنrابراين وجrودش در آب سيسrتم هrاي خنrک کننrده

نشانه ورود فاضالب به سيستم است.- بrاکتري لژيrونال نrيز يrک تهديrد بrالقوه بrراي سrالمت افrرادي اسrت

که نزديک برج هاي کننده کار مي کنند. 33

هوازي بي هاي باکتريخورنده

از را انrرژي خrود و ندارنrد اکسrيژن بrه نيrاز هrا بrاکتري اين -واکنش هايي غير از اکسيداسيون مواد آلي تهيه مي کنند.

- بrرخي از اين بrاکتري هrا ماننrد بrاکتري هrاي احيrا کننrده سrولفات مي تواننrد سrبب خورنrدگي سrطوح فلrزي شrوند. اين بrاکتري هrا سrولفيد خورنrده گrاز توليrد سrبب سrولفات يrون احيrاي بrا

هيدروژن مي شوند.ماننrد جrانبي محصrوالت هrوازي بي هrاي بrاکتري از بrرخي -

اسيدهاي آلي توليد مي کنند.احياکننrده هrاي بrاکتري تrرين معrروف از دسrولفوويبريو -سrولفات اسrت. اين بrاکتري در هrر جrايي کrه شrرايط بي هrوازي وجrود داشrته باشrد ماننrد چrاه هrا، رودخانrه هrا، درياچrه هrا و خrاک

وجود دارند.- کلسrتريديا و سrاير بrاکتري هrاي بي هrوازي نrيز مي تواننrد از

منابع آلي سولفور سولفيد هيدروژن توليد کنند. 34

خورنده هوازي بي هاي باکتري

- خrوردگي مربrوط بrه اين بrاکتري هrا هميشrه بrه صrورت خrوردگي موضعي نشان داده مي شود.

بrر دال هrا در کrف حفrره آهن رنrگ سrولفيد - رسrوبات سrياه وجود باکتري هاي احياکننده سولفات است.

35

آهن دهنده رسوب هاي باکتري

- اين بrاکتري هrاي در آبهrاي داراي آهن محلrول دو ظرفيrتي بrا غلظت باال مانند آبهاي زيرزميني و رسوبات يافت مي شوند.

فراينrد تسrريع رسrوب، تشrکيل سrبب هrا بrاکتري اين -خورنrدگي و ایجrاد شrرایط مناسrب بrرا ی رشrد بrاکتری هrای بی

هوازی مي شوند. بrاکتری افrزایش جمعیت بیشrتر سrبب تولیrد آهن محلrول بrا -

های آهن می شوند. - دو نوع مهم از اين باکتري ها عبارتند از:

اسفاروتيلوس 1(گاليونال 2(

36

دنيتريفاير و نيتريفايرترکيبrات اکسيداسrيون از خrود انrرژي قادرنrد هrا بrاکتري اين -

حاوي نيتروژن بدست مي آورند. - ارگانيسrم هrايي کrه قادرنrد آمونيrاک را بrه نيrتريت اکيسrد کننrد،

نیتروزوفایر یا نیتریفایر می گویند. - نيتريفrاير هrا ارگانيسrم هrايي هسrتند کrه مي تواننrد نيrتريت را بrه

نيترات تبديل کنند. - نيتروزوموناس و نيتروباکتر متداول ترين نيتريفاير ها هستند. pH- در اثrر تبrديل آمونيrاک بrه نيrتريت بrه دلیrل مصrرف قلیrائیت

کاهش می یابد.نيrتروژن تواننrد مي نيrتروژن کننrده فيکس هrاي بrاکتري -

ملکلولي را به آمونياک تبديل کنند. - اين بrاکتري هrا در سيسrتم هrايي خنrک کننrده اي کrه از مrواد ضrد وجrود تواننrد مي کننrد، مي اسrفاده نيrتريت پايrه بrر خورنrدگي

داشته باسند. و توليد اسيد خورندگي ايجاد مي کنند.pH- با کاهش

37

دنيتريفاير و نيتريفاير

گrاز سrپس و نيrتريت بrه را نيrترات دنيتريفايرهrا -نيrتروژن تبrديل مي کننrد. متrداول تrرين دنيتريفايرهrا در سيسrتمم هrاي خنrک کننrده آب، انrواع پسrودوموناس هrا

هستند. - کلسrتريديا و جلبrک هrاي سrبز-آب از جملrه ارگانيسrم

هاي فيکس کننده آمونياک هستند.

38

ها جلبکروي - شناور يا کننده خنک برج سطح روي سبزرنگ و ضخيم هاي لجن

. هستند جلبک سطحروباز- هاي قسمت در بنابراين دارند، اکسيژنن به نياز رشد براي جلبک

. شوند مي يافت ها درياچه و ها برکه برج،: شوند مي يافت سطوح اين در که ها جلبک از نوع دو

حقيقي 1( هاي جلبک)2 - سيانوباکتري يا آبي سبز هاي جلبک

: ها جلبک عمده مشکلکاهش 3( سبب که کننده خنک برج روي کننده توزيع سطوح انسداد

. شود مي برج کارايياز 4( ها جلبک افتادن و شدن کنده اثر در مبدل انسداد و گرفتگي

سطح زير 5( در هوازي بي هاي باکتري رشد براي محيطي آوردن فراهم

ها جلبک رسوباتهاي 6( باکتري جهت غذايي منبع عنوان به مرده و زنده ها جلبک

. کنند عمل لجن دهنده تشکيل

39

پروتوزاها

- آميب هrا شrايع تrرين پروتrوزئري اسrت کrه در سيسrتم هrاي آب خنک کننده ديده مي شود.

- حضrور آنهrا در آب نشrان دهنrده الrودگي هrاي ميکrروبي جrدي است.

- بrاکتري لژيrونال از آميب هrا بrه عنrوان ميزبrان جهت زنrده مانrدن استفاده مي کنند.

40

ها قارچسخت- و مانند الستيک لجن يک توليد ها، ارگانيسم اين رشد . رشد چوبي ساختارهاي روي ها قارچ کند مي سطوح روي

. کنند مي . کنند- مي حمله چوب سلولز به ها قارچ معموال

. کند- مي فرق شيميايي ازمواد حاصل حمله با قارچي حملهکه حالي در شود، مي زدايي ليگنين سبب شيميايي حملهمي دو هر يا سلولز کاهش زدايي، ليگنين سبب قارچي حمله

شود.

41

صنعتي آبهاي تصفيه

ته نشيني1(سختي گrيري بrه دو روش شrيميايي و 2(

تبادل يونگندزدايي3(

42

نشيني ته- تrه نشrيني يrک فراينrد تصrفيه فrيزيکي اسrت کrه بrراي جداسrازي جامrدات معلrق از آب توسrط نrيروي ثقrل

بکار مي رود و به دو صورت زير وجود دارد:ته نشيني مقدماتي يا ساده 1(ته نشيني )زالل سازي(2(

43

ساده يا مقدماتي نشيني ته- حrذف جامrدات قابrل تrه نشrيني ماننrد سrنگ ريrزه هrا، ذرات شrن و ماسrه و گrل و الي کrه سrبب مسrدود

شدن منافذ، لوله ها و پمپ ها مي گردند.

نسrبي آب سrبب مي هrا سrکون اين حوضrچه در -شrود کrه ذره هrاي جامrد معلrق آن بrر اثrر نrيروي جاذبrه

به تدريج ته نشين شوند.

درصrد مrواد ذرات قابrل تrه 60- در اين مرحلrه حrدود نشيني از آب جدا مي شوند.

44

سازي زالل يا نشيني تهاز- بعد مکمل واحد يک عنوان به نشيني ته نوع اين

: گيرد مي قرار آب تصفيه بعدي فرايندهايسازي 1( لخته و انعقاد فرايند از بعدشيميايي 2( روش به گيري سختي فرايند از بعدمنگنز 3( و آهن حذف بعد

45

نشيني ته بر موثر عوامل

اندازه ذرات1(شکل ذرات2(چگالي ذرات3(دماي آب4(بار الکتريکي ذرات5(ويژگي هاي حوض ته نشيني6(

46

نشيني ته انواع

( ته نشيني نوع اول يا ته نشيني مجزا:1- تrه نشrيني غلظت هrاي کم ذرات را توصrيف مي کنrد. از تrه نشrيني شrن و گrل و الي از آب رودخانrه پيش انعقrاد و تrه نشrيني رسrوبات حاصrل از سrختي گrيري از

اين نوع هستند.

( ته نشيني نوع دوم يا ته نشيني لخته اي:2تواننrد مي نشrيني تrه هنگrام آب در موجrود ذرات -چگrالي علت بrه هrا لختrه اين شrوند. يکrديگر جrذب بيشrتر، سrريع تrر تrه نشrين مي شrوند. تrه نشrيني ذرات

بعد از فرايند انعقاد و لخته سازي از اين نوع اند. 47

نشيني ته ساختمان

تrه نشrيني از چهrار بخش تشrکيل شrده يک حوضrچه است

منطقه ورودي( 1سيال در سطح مقطع مخزن توزيع مي شود.

منطقه ته نشيني( 2در آن ذرات معلق ته نشيني مي شوند.

منطقه لجن( 3ذرات معلق ته نشين شده، جمع آوري مي شوند.

سrيال فاقrد ذرات معلrق بrه سrمت خrروجي هrدايت ( 4مي شود.

48

شکل نظر از نشيني ته انواعهندسي

( حوضچه هاي مستطيلي1 مrتر 10 تrا 5- اين حوضrچه هrا بrه شrکل چهrارگوش بrا عrرض

متر مي باشند.5 تا 1 و عمق 20 تا 10و طول - لجن روبي اين حوضچه ها مشکل تر است.

هrاي ديrواره بrا اي ه حوضrچه سrاخت امکrان دليrل بrه -مشترک، هزينه ساخت کمتري دارند.

( حوضچه هاي دايره اي 2 متر دارند. 50 تا 5 متر و قطر بين 4 تا 2- معموال ارتفاع

داراي شrيب حrدود هrا اين حوضrچه درصrد مي 0/8- کrف باشد.

- لجن روبي راحت است.

49

نرم یا سازی سبک گیری، سختیسازی

(water softening)انواع روش های حذف سختی:

سبک سازی شيميايي )افزودن مواد شیمیایی(-( با کمک آهک و کربنات سدیم1( سود2تبادل یون-

50

افزودن با سختي حذف روش زیر شرایط دراست تر مطلوب شیمیایی مواد

آب خام نیاز به صاف کردن یا فیلتراسیون داشته -باشد

بیشتر سختی آب از نوع سختی موقت باشد-حجم آب خام مورد نیاز و سختی آن نیاز باشد. -

51

مطلوب یونی تیادل روش زیر شرایط دراست تر

مقدار رنگ و کدورت آب خام کم باشد-سختی آب بیشتر از نوع دائم باشد-سختی آب متغیر باشد-حجم آب مصرفی کم باشد-

52

سدیم کربنات و آهک کمک با گیری سختی

دهrرکیب شrیزیم تrیم و منrای کلسrک هrا نمrدیم بrات سrک و کربنrآهمنrیزیم هیدروکسrید و کلسrیم کربنrات نrامحلول رسrوبات و تشrکیل می شrود کrه توسrط تrه نشrینی و صrاف کrردن از آب جrدا

می گردد.

والrد و معمrختی نمی باشrل سrذف کامrه حrادر بrا 50این روش قrت میلیگrرم بrر لیrتر سrختی بrر حسrب کربنrات کلسrیم بrاقی می 85

ماند که برای جلوگیری از مشکالت خورندگی الزم است.

53

ادامه

واکنش آب آهک با دی اکسید کربن

Co2 + Ca)OH)2 CaCo3 + H2o pH = 8.3 میلیگرم بر لیتر باشد در 20اگر غلظت دی اکسید کربن باالی

ابتدا با دمیدن هوا مقدار آن کاهش داده می شود و سپس باقی مانده با آهک حذف می شود.

:حذف سختی کربناتهواکنش آب آهک با سختی کربناته یا موقت

Ca)HCo3)2 + Ca)OH)2 2CaCo3 + 2H2o pH = 9.4

Mg)HCo3)2 + Ca)OH)2 CaCo3 + MgCo3 + 2H2o

MgCo3 + Ca)OH)2 CaCo3 + Mg)OH)2

Mg)HCo3)2 + 2Ca)oH)2 2CaCo3 + Mg)OH)2

54 و باالتر باشد.10.6 باید برای pH- جهت انجام واکنش فوق

ادامه

:حذف سختی غیرکربناته یا دائمواکنش های آب آهک و کربنات سدیم با سختی دائم

CaSo4 + Na2Co3 CaCo3 + Na2So4

CaCl2 + Na2Co3 CaCo3 + 2NaCl

MgSo4 + Ca)OH)2 Mg)OH)2 + CaSo4

CaSo4 + Na2Co3 CaCo3 + Na2So4

MgSo4 + Ca)OH)2 + Na2Co3 Mg)oH)2 + CaCo3 + Na2So4

MgCl2 + Ca)OH)2 Mg)OH)2 + CaCl2

CaCl2 + Na2Co3 CaCo3 + 2NaCl MgCl2 + Ca)OH)2 + Na2Co3 Mg)OH)2 + CaCo3 + 2NaCl

55

سوزآور سود با سازی نرممزیتسود با بی کربنات کلسیم تولید کربنات سدیم می کند -

که خود این ماده در حذف سختی دائم موثر است.تولید لجن کمتر می باشد.-حذف منیزیم کامل تر صورت می گیرد.-سود در اثر نگهداری فاسد نمی شود.-

معایب هیدروکسید سدیم از آهک و کربنات سدیم گران تر -

می باشد. TDSاستفاده از سود باعث افزایش مواد محلول یا -

می گردد.56

سوزآور سود با سازی نرم

موقت و دائم سختی با سود های واکنشCa)HCo3)2 + 2NaoH CaCo3 + Na2Co3 + 2H2o

Mg)HCo3)2 + 4NaoH Mg)oH)2 + 2Na2Co3 + 2H2o

MgSo4 + 2NaoH Mg)oH)2 + Na2So4

CaSo4 + Na2Co3 Na2So4 + CaCo3

57

مجدد Recarbonationکربناسیون

چونpH کrده نزدیrبک شrادیر 11 آب سrد و دارای مقrمی باش کrه بrوده اشrباع منrیزیم هیدروکسrید و کلسrیم کربنrات زیrادی رسrوب نمی کنrد، بrه آن دی اکسrید کrربن اضrافه می شrود تrا بی کربنrات کلسrیم محلrول و کربنrات منrیزیم محلrول تشrکیل گrردد و

pH دودrه حrه در این 8.6 بrد کrاهش یابrک pH اrته یrکیل پوسrاز تش اثر خورندگی آب جلوگیری می شود.

CaCo3 + Co2 + H2o Ca)HCo3)2

Mg)OH)2 + Co2 MgCo3 + H2o غلظت افrزایش بrاعث آب تثrبیت بrرای اسrید از اسrتفاده

و شrود می غیرکربناتrه( سrختی )افrزایش کلرایrد و سrولفات نگهداری و حمل و نقل اسید نیز مشکل تر است.

58

یون تبادل یا يون Ion تعويضExchange

:تاریخچه فرایند تعویض یون فrردی بrه نrام تامسrون نشrان داد کrه هرگrاه آب 1845- در سrال

خrروجی آب در کنrد عبrور خrاک از آمونیrوم سrولفات حrاوی سولفات کلسیم ظاهر می شود.

- خrاک هrای دیاتومrه و نrوعی شrن هrای سrبز رنrگ دارای ظrرفیت در زئrولیت خوانrده می شrدند. کrه بودنrد بrاالیی یrونی تعrویض

اولین مبدلrه کننrده هrای یrونی مصrنوعی از پلیمرهrا 1930سrال ساخته شده و رزین نامیده شدند.

رود بکrار می آب تصrفیه در کrه یrونی تعrویض هrای رزین اکrثر -آلی ترکیبrات پلیمریزاسrیون بrا کrه هسrتند سrنتزی هrای رزین

حاصل شده اند.

59

تعاریف هrه بrتند کrامحلول در آب هسrدات نrونی جامrویض یrای تعrرزین ه

وسrیله تبrادل یrون می تواننrد جهت جrذب کrاتیون هrا و آنیrون هrا از آب به کار گرفته شوند.

:اتیونیcونی کcویض یcای تعcیر رزین هrونی غrاط آنیrدارای نق می +Na یrا +Hمتحrرکی هسrتند کrه کrاتیون هrای متحrرکی مثrل

تواننrد بrه آنهrا متصrل شrوند. این کrاتیون هrای متحrرک می تواننrد در یک واکنش تعویض یونی شرکت کنند.

:ونیcآنی یcونی تعcویض هcای کrاتیونی رزین نقrاط دارای غrیرمتحرکی هسrتند کrه آنیrون هrای متحrرکی مثrل هیدروکسrید یrا

کلراید می توانند به آنها متصل شوند.

ویضrتع اثrر در هسrتند. خنrثی الکrتریکی بrار نظrر از هrا رزین یrونی، کrاتیون هrا و آنیrون هrای موجrود در محلrول بrا کrاتیون هrا و آنیrون هrای موجrود در رزین تعrویض می شrوند بrه گونrه ای کrه

هم محلول و هم رزین از نظر الکتریکی خنثی باقی می مانند.

60

ها رزین مهم ویژگی دو(selectivity coefficient of resins)( ضریب گزینش: 1

را ضrریب هrا آنیrون و هrا کrاتیون جrذب بrه رزین تمایrل مrیزان انتخاب می گویند.

وع رزين و غلظتrون، نrرفيت يrاهيت و ظrه مrزينش بrضريب گيrون در آب بسrتگي دارد. ضrريب گrزينش حrتی بrرای یrون هrای بrا وزن چrه هrر معمrوال و اسrت متفrاوت نrیز یکسrان ظrرفیت ملکrولی بیشrتر باشrد و یrا انrدازه یrون کوچکrتر باشrد تمایrل جrذب

افزایش می یابد. ضریب گزینش کاتیون ها در تبادل یونی با رزین های کاتیونی:

Fe3+> Al3+> Ca2+> Mg2+>K+>Na+>H+Zn2+>Cu2+>Ni2+ >CO2+>Fe2+>Ba2+>Sr2+>Mg2+>Ca2+

ضریب گزینش آنیون ها در تبادل یونی با رزین های آنیونی:So4

2-> HSo4-> No3

-> Br-> HSo3-> Cl-> OH-> HCo3

-> F-61

رزين مهم ويژگي دوظrرفیت رزین بrه (: resin capacity )ظcرفیت رزین ( 2

محیrط بrا توانrد می قrدر چrه کrه اسrت مفهrوم این اطrراف تبrادل یrونی انجrام دهrد و معمrوال بrر حسrب اکی یrا میلیگrرم معrادل واالن از یrون هrای قابrل تعrویض و

کربناتی به ازاء واحد حجم رزین بیان می شود. ظرفيت کrل: مقrدار کrل يrون هrاي قابrل تبrادل در از نظrر

تئوريک در واحد حجم رزينو عمليrات هنگrام در مفيrد ظrرفيت عملي: ظرفيت

واکنش یرrختی گrک رزین سrتر از یrلی 20برای مثrال اگrر یrک

صrورت آن در کنrد حrذف را کلسrیمی سrختی گrرم ( برابrر[ رزین بrر 20(/40/2ظrرفیت واالن اکی یrک [

لیتر است.

62

یونی تعویض های رزین انواع

رزین های کاتیونیرزین های کاتیونی قوی-رزین های کاتیونی ضعیف-رزین های آنیونیرزین های آنیونی قوی-رزین های آنیونی ضعیف-

63

قوي کاتيوني هاي رزين روهrود داري گrاختار خrد و در سrوي دارنrيدهاي قrبيه اسrاري شrرفت

يrا بrه دو دسrته تقسrيم مي SO3Hاسrيد سrولفونيک مي باشrند و شوند:

کrه بيشrتر بrراي حrذف رزين هcاي کcاتيوني قcوي سcديمي: 1(سختي استفاده مي شوند.

2RNa + MgSo4 R2Mg + Na2So4

2RNa + Ca)HCo3)2 R2Ca + 2NaHCo3

براي احيrاي رزين هrاي کrاتيوني قrوي سrديمي از آب نمrک اسrتفاده مي شود.

بrه جrايگزيني رزين هcاي کcاتيوني قcوي هيcدرو ژني: 2( قrادر يrون هrاي فلrزي بrا يrون هيrدروژن هسrتند بنrابراين همrه نمrک هrاي موجrود در در آب بrا اسrيد مربوطrه تبrديل مي شrوند.

RH + NaCl RNa + HCl 2RH + CaSo4 R2Ca + H2SO4

براي احيrاي اين رزين از يrک اسrيد قrوي مثrل اسrيد کلريrدريک يrا اسrيد سولفوريک استفاده مي شود.

R2Ca + 2HCl 2RH + CaCl2

64

رزين هاي کاتيوني قوي هيدرو ژني

65

ضعيف کاتيوني هاي رزين

داراي اسrيد سrولفونيک گrروه بrه جrاي هrاي اين رزين يrا اسrيد کربوکسrيليک اين COOH- گrروه باشrند. مي

بrنزن ونيrل بrا دي اسrيد متاکرليrک تrرکيب از هrا رزين تهيه مي شوند.

2RCOOH + Ca)HCo3)2 )RCOO)2Ca + 2CO2 + H2o

- بrراي احيrا اين نrوع رزين هrا مي تrوان از هrر نrوع اسrيدي استفاده کرد.

قrوي مي از بيش کrاتيوني ضrعيف هrاي - ظrرفيت رزين باشد و گاهي اوقات به دو تا سه برابر مي رسد.

66

قوي آنيوني هاي رزين

ازيrاي بrروه هrيدي داراي گrاي اسrروه هrاي گrه جrا بrاين رزين ه نشrان داده مي شrوند. کrه ROH مي باشrند و بrا OHقrوي ماننrد

R.معرف همه شبکه رزين بدون يون متحرک است ROH + HCl RCl + H2O

2ROH +H2SO4 R2SO4 + 2H2O رزين هrاي آنيrوني قrوي توانrايي تبrادل يrون بrا همrه آنيrون هrا حrتي -

را دارند. H2CO3 و H2SiO3بنيان اسيدهاي ضعيف مثل يکي از علrل توليrد اين رزين هrا، نيrاز بrه حrذف سrيليکا از آب هrاي -

صrنعتي مي باشrد. اين رزين هrا بrه طrور مrوفقيت آمrيزي سrيليکا را از آب حrذف مي کننrد ولي حrذف سrيليکا از شrبکه رزين کrار مشrکلي اسrت. بrراي رفrع اين مشrکل سrود سrوزآور رقيrق کrه تrا

درجrه سrانتگراد گrرم شrده را بrه دسrتگاه تعrويض 50 تrا 40دمrاي يrوني آنيrوني تزريrق مي کننrد و همچrنين زمrان تمrاس بين سrود و

رزين را افزايش مي دهند. ZCl + NaOH ZOH + NaCl

67

ضعيف آنيوني هاي رزين

ازيrاي بrروه هrيدي داراي گrاي اسrروه هrاي گrه جrا بrاين رزين همثrل قrوي اسrيدهاي يrا هrا نمrک آنيrون قادرنrد و بrوده ضrعيف

H2SO4 و HCl يدهايrاس بrه حrذف قrادر ولي نماينrد. را حrذف يrا اسrيد ضrعيف )بrا درجrه يونيزاسrيون کم( مثrل اسrيد کربنيrک

سيليسيليک نمي باشند.

کربنrات - بrا ضrعيف آنيrوني هrاي رزين احيrاي معمrول طrور به سديم يا سود سوزآور انجام مي شود.

RAOH + HCl RAOH.HCl

68

ها رزين احياي

:شامل چهار مرحله مي باشداز کrف بسrتر Back wash)شسrت و شrوي معکrوس 1( ( کrه آب

کrردن معلrق هrدف کrه يابrد مي جريrان بrاال بrه طrرف رزين رسوبات و دانه هاي رزين است.

بrه 2( نمrک يrا سrود يrا )اسrيد احياکننrده شrيميايي مrاده تزريrق صورت محلول نسبتا رقيق درآمده و بعد تزريق مي شود(

شسrت و شrوي آهسrته بrراي توزيrع مrاده شrيميايي در سرتاسrر 3(بسrتر رزين و در نتيجrه تمrاس بهrتر مrاده شrيمايي بrا دانrه هrاي اي دانrه و احياکننrده مrاده بين انتقrال در تسrهيل بrراي رزين

رزينشسrت و شrوي سrريع بrه خrاطر حrذف باقيمrاده مrاده احياکننrده 4(

آمrاده مجrدد دهي سrرويس بrراي دسrتگاه تrا رزين بسrتر از شود.

آب خrروجي از شسrت و شrوي سrريع معمrوال جمrع آوري شrده و براي رقيق سازي ماده شيميايي احياکننده مصرف مي شود.

69

معکوس شوي و شست مراحل

70

رزين فيلتر چند از استفاده ازrني بrه آب تصrفيه شrده خrالص زيrاد براي صrنايع خيلي بrزرگ کrه

زيrاد درآب چrون سrيليکا هrايي آنيrون غلظت اگrر وي ژه بrه دارنrد، باشrد، بrراي صrرفه جrويي در هزينrه هrا اسrتفاده از چنrد فيلrتر رزين

توصيه مي شود.

71

و قوي يوني تبادل هاي رزين مقايسهضعيف

وعrه نrبت بrاالتري نسrرفيت بrعيف داراي ظrاي ضrرزين هقوي مي باشند.

يمياييrاده شrيزان مrه مrعيف بrاي ضrاي رزين هrجهت احيکمتري نياز مي باشد.

وام ازrتفاده از تrک اسrه کمrدي بrون توليrه آب بي يrهزينرزين هاي قوي و ضعيف کمتر است.

و داشrته بيشrتري کrابرد در صrنايع رزين هrاي ضrعيف معموال گران تر از رزين هاي قوي هستند.

72

يون تبادل روش هاي محدوديت دودهrدر محTDS االيrرفه 700 بrه صrرون بrپي پي ام مق

نمي باشند. رايrد و بrداول مي باشrنعتي متrدهاي صrراي واحrاين روش ب

آب آشاميدني مورد استفاده قرار نمي گيرد. هrتر و هزينrا بيشrه روش هrرفي از همrيميايي مصrواد شrم

آب توليدي باالتر است د ازrوني نبايrادل يrد تبrاي فراينrتر 10دمrانتيگراد کمrه سrدرج

باشد..اجسام غيريونيزه قابليت تبادل يوني ندارند دrباي حد مجrاز آهن و منگrنز و فلrزات سrنگين در مجمrوع

پي پي ام باشد.0/1کمتر از امrاجس معلrق، امالح فاقrد بايrد هrا رزين از عبrوري آب

کلوئيدي، چربي و مواد آلي باشد. حد مجاز کلرين آزاد آب عبوريppm 0/5مي باشد

73

آب disinfectionگندزداییگندزدایی حرارتی اوراءrعه مrا، اشrعه ایکس و گامrامل اشrنی شrدزدای پرتوافکrگن

صوت، اشعه ماوراء بنفش ،اتrره، پرمنگنrون نقrرم، ازون، یrد، بrامل یrیمیایی شrدزدایی شrگن

کلر و ترکیبات آنمتrداول تrرین روش، اسrتفاده از مrواد شrیمیایی جهت گنrدزدایی آب

می باشد که ماده مورد نظر باید دارای ویژگی های زیر باشد:قادر به کشتن انواع میکروارگانیسم ها بیماری زا باشد-ارزان قیمت و مقرون به صرفه باشد-کاربرد و جابجایی آن آسان باشد-به آب خاصیت سمی ندهد-قادربrه بrاقی مانrدن در آب باشrد تrا آلrودگی هrای ثانویrه احتمrالی -

را از بین ببرد74

کلرزنی

Cl2 + H2O HOCl + HCl

HOCl H+ + OCl-

می باشد: pHاین واکنش شدیدا وابسته به کلر به صورت ملکولی وجود خواهد داشت. 5 کمتر از pHدر کلر به صورت اسید هیپوکلرو جود دارد. 5 مساوی pHدر کلر به صورت یون هیپوکلریت وجود دارد.7 باالتر از pHدر کلrر بrه صrورت یrون هیپrوکلریت و اسrید هیپrوکلرو 9 الی 7 بین pHدر

وجود خواهد داشت.در نقطه شکست کلر عبارت است از:

اکسیداسیون مواد آلی و آمونیاک کامل شده است1(آلی در حrدود 2( از مrواد ناشrی درصrد 30نقطrه ای اسrت کrه رنrگ

حذف شده است.بrاقی مانrده می 3( آزاد افrزایش کلrر بrاعث افrزودن کلrر در صrورت

شود.نقطrه اسrت کrه در تصrفیه آب حصrول اطمینrان از عمrل گنrدزدایی 4(

است.نقطه ای است که طعم و بو و منگنز حذف شده است. 5(

75

کلر مزایای

برطرف کننده بو، مزه و طعم آبهای آشامیدنی1(حذف کننده مواد رنگی در آب2(کنترل کننده جلبک ها و میکروبها در مخازن ذخیره آب3(بهبrود بخشrیدن بrه عمrل انعقrاد بrا تrاثیر بrر روی مrواد آلی در 4(

فرایندهای زالل سازیکنترل باکتری ها در سیستم های آبی5(کاربرد آسان، ارزانی قیمت و سهولت در حمل و نقل6(قابلیت سrنجش مناسrب کلrر بrه علت وجrود کلrر باقیمانrده در 7(

آبقابلیت حذف آلودگی ثانویه در آب8(

76

کلر اشکالهیپوکلریت کلسیم 1(

Ca)OCl)2 Ca2+ + 2)OCl-)معمrول تrرین تrرکیب کلrرداری اسrت کrه بrرای گنrدزدایی آب -

بrا تrرکیب این شrود. می اسrتفاده کوچrک اجتماعrات در اشrکال تجrاری گرانrول و پrودر سrفید رنrگ اسrت و کلrر قابrل

آن هیپrوکلریت 70دسترسrی تجrاری نrام اسrت. درصrد می باشد. H.T.Hکلسیم

(NaOClهیپوکلریت سدیم )2(خاصrیت - ولی دارد کمrتری سrمیت کلrر بrا مقایسrه در

ژاول معrروف آب بrه تrرکیب این دارد. خورنrدگی شrدیدی درصrد اسrت. 15 تrا 5اسrت و کلrر قابrل دسrترس آن حrدود

ظrروف از بایrد آن نمrودن انبrار و جابجrایی بrا ارتبrاط در ضدخوردگی استفاده نمود.

77

کلر اشکال(ClO2)( دی اکسید کلر 3

2NaClO2 + Cl2 2ClO2 + 2NaCl

- دی اکسrید کلrر هماننrد ازن بایrد در محrل مصrرف تولیrد شrود و این بrه خrاطر انفجrار در حمrل و نقrل آن اسrت. همrه ویrژگی تrری تولیrد کrه مrزیت این بrا داراسrت را کلrر هrای خrوب

هالومتان کمتري مي نمايد.در اثrر مصrرف دی اکسrید کلrر خیلی کمrتر از کلrر و در حrد -

قrدرت اسrت. کلrر تrر گrران خیلی امrا اسrت. مجrاز برابrر از 2/5اکسrیدکنندگی دی اکسrید کلrر از نظrر تئrوریکی

کلر بیشتر است. در تصrفیه آب بrه منظrور کنrترل بrو، مrزه و رشrد جلبrک هrا -

مrورد اسrتفاده قrرار می گrیرد و همچrنین مrوجب حrذف آهن و منگنز می شود. 78

کلر اشکال

( کلرآمین ها4- کلrرآمين هrا از واکنش بين کلrر و مrواد آلي تشrکيل

مي شوند.مزايا:

قادر بrه کنrترل بrو و مrزه بrه ویrژه ترکیبrات هrای 1(فنل دار است.

اثrر کلrرآمین هrا نسrبت بrه کلrر بیشrتر اسrت، زیrرا 2(خاصrیت بrاکتری کشrی آن بrرای یrک دوره طrوالنی

مدت باقی می ماند.در غلظت های باال خطرناک نیست.3(

79

گندزدایی بر موثر عوامل

مواد معلق و مواد آلی و آمونیاک( شرایط آب: 12 )pHط آبrمحی از بهrتر اسrیدی محیrط در گنrدزدایی : عمrل

زمrان مانrده بrاقی کلrر قلیrایی محیrط در اسrت. قلیrایی مrدت بrرای آب بنrابراین مانrد، می بrاقی آب در بیشrتری

طوالنی تری از آلودگی ثانویه محافظت می شود. -pH .دrکن می تسrریع را هrا کلrرآمین تشrکیل قلیrایی هrای

آب بسrتگی pHهمچrنی درصrد پیrدایش کلrر ترکیrبی و آزاد بrه دارد.

بهrتر ( درجcه حcرارت: 3 بrاالتر آب کلrر در درجrه حrرارت هrای عمrل می کنrد. زیrرا سrرما بrاعث کنrدی جrذب کلrر و تrاخیر در

قدرت میکروبشی آن می گردد.از بین رفتن میکروارگانیسrم هrا بrا ( غلظت و زمcان تمcاس: 4

غلظت کلر و زمان تماس متناسب است. اسrپورها و تخم انگrل هrا نسrبت ( نcوع میکروارگانیسcم هcا: 5

به باکتري ها و ويروس به گندزدايي مقاوم تر هستند.

80

اشعه با UVگندزدایی نانومتر است. 270 تا 250 این اشعه دارای طول موج • میلی 20 تrا 15 مrتر طrول و در حrدود 1/5 تrا 0/75این المپ هrا حrدود •

متر قطر دارند.اسrت • قrرار کrه مrایعی از خrارج در را هrا بrرداری المپ بهrره بrرای

آنهrا را درون مrایع غrرق می اینکrه یrا آویrزان می کننrد و تصrفیه شrود کنند)قرارگیری درون لوله های کوارتزی(.

مدت زمان گندزدایی با این روش سه ثانیه است.•مزایا:

عدم تولید محصوالت جانبی و تری هالومتان 1(باال بودن ظریب اطمینان و مصرف کم انرژی2(این اشrعه قrادر اسrت فrرم بrاکتری، اسrپور و ویrروس را از بین می 3(

برد.زمان تماس کم است.4( نمی باشد.pHتحت تاثیر 5(

معایب:عدم ایجاد اشعه اقی مانده در داخل آب 6(عدم توانایی حذف آلودگی های ثانویه7(

81

ازون با گندزدایی

- از اوایrل قrرن بییسrتم بrرای گنrدزدایی آب اسrتفاده شrد، سrال از بعrد کrه طrوری بrرای 1983بrه آن کrاربرد

گندزدایی آب بطور گسترده ای آغاز شده است. - ازون در حrالت طrبیعی دارای رنrگ آبی می باشrد ولی تrیره و در حrالت جامrد آبی در حrالت مrایع دارای رنrگ تقریبrا تrیره اسrت. ازون در حrالت مrتراکم منفجrر شrونده اکسrیژن حاللیت از بیشrتر آب در آن حاللیت و اسrت

است. در اتمسrفر الکrتریکی تخلیrه اثrر در ازن طrبیعت در -حین رعrد و بrرق و اکسیداسrیون تعrدادی از ترکیبrات آلی

بوجود می آید. 82

ازون با گندزدایی

مزایای گندزدایی با ازون:قادر است آب را به طور کامل گندزدایی کند.1( درصد کاهش می دهد.60 تا 20رنگ آب را 2(باعث از بین رفتن عوامل تولید طعم و بو می شود.3(اکسیداسیون مواد آلی به طور کامل انجام می شود.4( دقیقه(10-15زمان تماس کم است )5(قدرت میکrروب کشrی و بrاکتری کشrی ازون از کلrر بrاالتر 6(

است.

83

ازون با گندزدایی

معایب:هزینه سرمایه گذاری بسیار سنگین است.1(هrر 2( بنrابراین نمrود. تولیrد مصrرف محrل در بایrد را ازون

تصفیه خانه ای باید مجهز به یک واحد تولید ازون باشد.سیسrتم تزریrق ازون پیچیrده اسrت و بایrد تحت فشrار تزریrق 3(

شود.زیrرا 4( باشrد نمی ثانویrه هrای آلrودگی بrردن بین از بrه قادر

ملکول ازون ناپایدار است.باور بrراین اسrت کrه از ازون بrه عنrوان یrک گنrدزدای اولیrه و -

کلر به عنوان گندزدای ثانویه مورد استفاده قرار گیرد.بrاال - ولتrاژ بrا دوالکrترود از میrان از طریrق عبrور هrوا ازون

تولید می شود. 84

بر آن چسبیدن و رسوب تشکیل از حاصل مشکالتبخار های دیگ جداره

کrاهش 1 بخrار، دیrگ آهrنی بدنrه حrد از بیش شrدن گrرم )مقrاومت مکrانیکی، ایجrاد برجسrتگی هrا و ترکیrدگی الیrه هrای

رسوبی در محل این برجستگی ها( ضrخیم شrدن جrداره دیrگ و پrایین آمrدن رسrانایی گرمrایی آن 2

زیrرا آن. هزینrه و سrوخت مصrرف افrزایش نتیجrه در و از رسrانایی گرمrایی مrراتب بrه رسrانایی گرمrایی رسrوب

فلزات کمتر است.( ضrخیم شrدن جrداره دیrگ و نهایتrا پrائین آمrدن گنجrایش دیrگ و 3

کاهش مقدار تولید بخار ( گrاهی وجrود مrواد روغrنی در آب، سrبب سrخت شrدن الیrه 4

رسrوبی، تولیrد اسrید چrرب، خrوردگی جrداره دیrگ و نrیز بrاالرفتن دیگrر هrای بخش بrه جامrد ذرات انتقrال و آب جrوش دمrای

دستگاه های گرمایی می شود. ( کنrده شrدن احتمrالی الیrه رسrوبی در بrرخی نقrاط دیrگ بخrار و 5

لولrه هrای انتقrال آب داغ و تمrاس آب بrا بدنrه فلrزی بسrیار داغ و احتمال انفجار

85

لوله یا بخار دیگ جداره بر رسوب تشکیلگرم آب انتقال های

- وقrتی کrه غلظت نمrک هrا در آب بrه حrد سیرشrدگی یrا اشrباع می رسrد، بrر اثrر تبلrور نمrک هrا، الیrه جامrد سrخت و چسrبنده بrر جrداره هrای گrرم دیrگ بخrار یrا لولrه هrای انتقrال

آب گرم تشکیل رسوب می کند.

- البتrه رسrوب تشrکیل شrده می تrوان مقrداری از ذرات جامد معلق را با ته نشین سازد و در خود جای دهد.

86

رسوب انواع

CaCO3( کربنات کلسیم 1

میلیگrرم بrر 13انحالل پrذیری این تrرکیب در دمrای معمrولی درجrه 55لیrتر اسrت و بrر اثrر افrزایش دمrا در دمrای بrاالتر از

سrانتیگراد، از کربنrات هیrدروژن کلسrیم کrه بrه صrورت حrل شrده در آب تغذیrه دیrگ هrای بخrار وجrود دارد، طبrق واکنش

زیر تشکیل می شود: Ca)HCO3)2)aq) CaCO3)s) + CO2)g) + H2O)l)

MaCO3( کربنات منیزیم 2

انحالل پrذیری این تrرکیب از انحالل پrذیری کربنrات کلسrیم می باشد. 75بیشتر و حدود

Mg)HCO3)2)aq) MgCO3)s) + CO2)g) + H2O)l)87

رسوب انواعCaSO4( سولفات کلسیم 3

این تrرکیب سrهم کمrتری در تشrکیل رسrوب بrر جrداره دیrگ دارد و تنهrا در دیrگ هrای بخrاری تشrکیل می شrود کrه آب تغذیrه آنهrا تصrفیه شrیمیایی نشrده یrا بrه طrور نrاقص تصrفیه

شده باشد. ( سیلیکات های کلسیم و آلومينيم4

ذرات ريrز کلوئيrدي سrيليس موجrود در آب تغذيrه ديrگ هrاي بخrار در دمrاي ديrگ بخrار بrا فشrار بrاال مي تواننrد بrا آهrک و بrرخي ترکيبrات ديگrر کلسrيم واکنش دهrد و رسrوب بسrيار

چسبنده سيليکات هاي کلسيم و سيديم را تشکيل دهند. ( فسفات منيزيم5

در مrواردي کrه مقrدار نمrک هrاي منrيزيم در آب تغذيrه ديrک بخrار زيrاد باشrد، امکrان تشrکيل رسrوب چسrبنده فسrفات

منيزيم وجود دارد.

88

رسوب انواع

( اکسيد و سيليکات آهن6اگrر در آب تغذيrه ديrگ بخrار مrواد خورنrده بrه ويrژه گrار

و و CO2اکسrيژن تشrکيل امکrان باشrد، داشrته وجrود رسوب آنها بر ديواره ديگ وجود دارد.

( اکسيد مس7 و آمونيrاک در آب مي توانrد CO2وجrود گازهrاي اکسrيژن،

اتصrاالت، يrا بخrار ديrگ بدنrه دار آلياژهrاي مس بrرخي سrبب خrوردگي مس و تشrکيل اکسrيد مس و رسrوب آن

در جداره ديگ مي شود.

89

يا بخار ديگ از رسوبات حذفزدايي پوسته

پوسrته يrا رسrوبات حrذف بrراي روش دو زدايي وجود دارد:

( روش مکانيکي )فيزيکي( پوسته زدايي1( روش هاي شيميايي پوسته زدايي 2

90

) زدايي ) پوسته فيزيکي مکانيکي روش

يrک و بrوده متrداول گذشrته هrاي زمrان از روش اين -روش قديمي است.

بخrار هrاي ديrگ مrورد در هنrوز هم اين روش امrروزه -کوچک به کار مي رود.

- در اين روش بrا اسrتفاده از متrه اي ويrژه اي رسrوب را از جداره ديگ بخار مي تراشند و از آن جدا مي سازند.

دماي تا را ها لوله و بخار ديگ بدنه اين روش در -ºC عمrده 800 بخش کrه کلسrيم کربنrات تrا کننrد مي گrرم

رسrوب را تشrکيل مي دهrد، بrر اثrر گرمrا بrه آهrک )اکسrيد تجزيه شود. CO2کلسيم، انحالل پذير( و گاز

CaCO3)s) CaO)S) + CO2)g) 91

گرما

از زدايي پوسته شيميايي هاي روشبخار ديگ

روش هاي شيميايي شامل موارد زير مي باشد:( پوسrته زدايي توسrط مrوادي کrه چسrبندگي رسrوب را 1

بر سطح فلز کاهش مي دهند:بدنrه بrه نتواننrد ذرات کrه مrواد سrبب مي شrوند اين -درون در در شrرايط موجrود بلکrه بچسrبند، ديrگ فلrزي ديrگ بخrار، در آب بrه صrورت شrناور بrاقي مي ماننrد، بrدون

اينکه بر جداره دروني ديگ بنشينند و به آن بچسبند.( پوسته زدايي با فسفات ها2

سديم هاي فسفات ترکيبات شامل -(Na3PO4, Na2HPO4, NaH2PO4 اrه بrند کrا مي باشrفات هrو پلي فس )

ديrگ درون آب در موجrود منrيزيم و کلسrيم هrاي نمrک بخار مواد انحالل ناپذيري را به وجود مي آورند. 92

زدايي پوسته شيميايي هاي روشبخار ديگ از

- مناسrب تrرين مقrدار فسrفات سrديم بrراي جلوگrيري از mg/L 40- 20چسrبيدن رسrوب بrه جrداره ديrگ بخrار، بين

آب درون ديگ است.بي ارزاني، دليrل بrه سrديم فسrفات از اسrتفاده -خطربrودن و انحالل پrذيري زيrاد آن، مناسrب تrرين مrاده

براي پوسته زدايي از ديگ بخار است. ( پوسته زدايي با تانن ها و هيدرات هاي کربن3

نrوع مrاده آلي کلوئيrدي شrناخته 1000امrروزه بيش از شrده اسrت کrه در نقش هسrته مرکrزي درون آب ديrگ بخrار، ذرات جامrد معلrق را بrه خrود جrذب مي کننrد و تrوده جامrدي تشrکيل مي دهنrد کrه چسrبندگي نrدارد بلکrه درون

آب به حالت معلق باقي مي ماند. و نشاسrته هrا، تrانن بrه طrور عمrده شrامل مrواد اين -و سrrلولز متيrrل )کربوکسrrي سrrلولزي هrrاي مشrrتق

ليگنوسولفات( مي باشند.

93

زدايي پوسته شيميايي هاي روشبخار ديگ از

( پوسته زدايي با روش شست و شو با اسيد4پوسrته روش مrوثرترين و تrرين هزينrه کم روش اين -زدايي است که از زمان هاي گذشته متداول بوده است.

- چنانچrه تrرک خrوردگي يrا ترکيrدگي در جrداره ديrگ وجrود داشrته باشrد کrه زيrر رسrوبات پنهrان شrده باشrند، کrامال

پديدار مي شود. - در کrاربرد صrنعتي اين روش از مrوادي بrه نrام ممrانعت

محافrظ يrا از inhibitor)کننrده تrا شrود مي اسrتفاده )خrوردگي ديrگ بخrار جلوگrيري گrردد. نمونrه هrايي از اين يديrداتيل، پيريrدين، آنيلين، از: عبارتنrد محافrظ مrواد

تيوره، فرمالدئيد، ژالتين و نشاسته.و رسrوبات شسrتن بrراي کrه اسrيدي تrرين متrداول -پوسrته زدايي جrدار ديrگ در صrنعت اسrتفاده مي شrود،

HCl .است

94

زدايي پوسته شيميايي هاي روشبخار ديگ از

- از اسrيد سrولفوريک و اسrيد نيتريrک بrه دليrل خطrراتي کrه کrارکردن بrا آنهrا بrه همrراه دارد، کمrتر اسrتفاده مي گrردد.

گاهي اوقات از اسيد فسفريک هم استفاده مي شود.افrزودن مقrداري کrردن رسrوبات سيليسrي، بrراي حrل -

( به محلول اسيدي الزم است. NH4F)فلوئوريد آمونيم

( سيتريک اسيد از -C6H8O7( سولفاميک اسيد و )H2N-SO3H .هم براي پوسته زدايي استفاده مي گردد )

:HClمزاياي استفاده از اسيد سولفاميک بر ( اثر خورندگي کمتر1( Fe3O4( حذف رسوبات کربنات، مگنتيت )2

( عدم توليد کف و کاربرد آسان 395

بخار هاي ديگ تغذيه آب در سيليس

- سrيليس در ديrگ هrاي کrه در دمrا و فشrار بrاال کrار مي کننrد، رسrوبات بسrيار سrخت و چسrبنده اي تشrکيل مي دهrد کrه نrه تنهrا در اسrيد حrل نمي شrوند بلکrه بrه روش

هاي مکانيکي نيز جداکردن آنها عملي نيست.- سrيليس رسrانايي گرمrايي بسrيار کمي دارد و در ننتيجrه

مصرف انرژي و هزينه توليد را باال مي برد.بrه تغذيrه ديrگ هrاي بخrار - مقrدار مجrاز سrيليس در آب مrيزان فشrار درون آن بسrتگي دارد و در فشrارهاي پrايين،

مي باشrد. 0/6 و mg/l 3، 1متوسrط و بrاال بrه تrرتيب برابrر- مrوثرترين روش بrراي کنrترل رسrوب سrيليس در ديrگ هrاي بخrار، حrذف سrيليس موجrود در آب قبrل از ورود آن

به ديگ هاي بخار مي باشد. 96

بخار هاي ديگ تغذيه آب در سيليس

- مقrدار سrیلیس موجrود در آبهrای طrبیعی بین چنrد تrا mg/L 100 از کrه آبهrایی در کنrد. تغیrیر اسrت ممکن

زمین هrای رسrی و گرانیrتی می گذرنrد مقrدار آن زیrادتر است.

رسrوبات انعقrاد، و گrیری سrختی فراینrدهای طی -هیدروکسrید منrیزیم و آلومیrنیم می تواننrد بخش عمrده

سیلیس را جذب کرده و رسوب دهند. تrوان بخrار می دیrگ تغذیrه از آب - در معrدنی زدایی سrیلیس را بrا اسrتفاده از رزین هrای تعrویض یrون بrازی

قوی حذف نمود.

97

آب از منگنز و آهن حذف

- اگrر مقrدار آهن و منگrنز در آب تغذیrه دیrگ بخrار زیrاد باشrد، در شrرایط درون دیrگ بخrار، رسrوب هrایی کrه بrه طrور عمrده

( هسrتند MnO2, Fe3O4)از نrوع اکسrیدهای سrخت و چسrبیده تشrکیل می آب انتقrال هrای لولrه و بخrار دیrگ جrداره بrر

شوند و دشواری هایی ایجاد می کنند.- اقتصrادی تrرین روش حrذف آهن از آب، اسrتفاده از آهrک و

( اسrت کrه IIرسrوب دادن آن بrه صrورت هیدروکسrید آهن )پایrدار رنrگ آجrری رسrوب بrه اکسrایش اثrر بrر هrوا در

( تبدیل می گردد.IIIهیدروکسید آهن )- نمrک هrای منگrنز بسrیار پایrدار اسrت و در حضrور مrواد آلی یrا کلrر از اسrتفاده بrا و بسrیار سrخت اسrت حrذف منگrنز

می 10/5 تrا pH 9هیپrوکلریت سrدیم یrا دی اکسrید کلrر در تrوان ترکیبrات منگrنز را اکسrید کrرد و بعrد بصrورت ترکیبrات

نامحلول رسوب داد.

98

آب از منگنز و آهن حذف

- راه دیگrر حrذف نمrک هrای آهن و منگrنز از آب، عبrور cm 75آنهrا از روی صrافی هrای شrنی و ماسrه ای بrا قطrر

240-320اسrت. سrرعت عبrور آب از این صrافی هrا بایrد لیتر در دقیقه به ازای هر متر مربع سطح صافی باشد.

- همچrنین بrا اسrتفاده از رزین هrای تعrویض یrون کrاتیونی این در کrرد. حrذف آب از را منگrنز و آهن تrوان می

صورت باید از تماس اکسیژن هوا با آب جلوگیری کرد.

99

و فیزیکی خصوصیات بروی دما اثرصنعتی های آب شیمیایی

- بrا توجrه بrه اینکrه آب مصrرفی در صrنعت، مrواد شrیمیایی گrازی و جامrد گونrاگونی را در خrود بصrورت حrل شrده دارد، بrر اثrر گrرم شrدن و بrاال رفتن دمrای آن تغییرهrای فrیزیکی و

شیمیایی مختلفی در آن روی می دهد که عبارتند از:

( کاهش یافتن یا خارج شدن گازهای حل شده1( تغییر مقدار نمک های حل شده2( تجزیه برخی نمک های حل شده3

100

گازهای شدن خارج یا یافتن کاهششده حل

- چrون انحالل پrذیری گازهrا در آب بrا دمrا نسrبت عکس آب در گازهrا پrذیری انحالل از دمrا بrاالرفتن بrا دارد،

کاسته می شود. - بسrته بrه دمrا ممکن اسrت بخشrی از گازهrای حrل شrده کrربن اکسrید دی و اکسrیژن گازهrای ویrژه بrه آب در موجrود در آب و یrا تقریبrا تمrامی این گازهrا از آب خrارج

شوند.- حاللیت گازها در آب به عوامل زیر بستگی دارد:

( دما1( امالح موجود در آب2( فشار گاز روی سطح آب 3

101

شده حل های نمک مقدار تغییر

- دمrا در انحالل پrذیری بیشrتر نمrک هrا در آب مrوثر اسrت بrه طrوری کrه انحالل پrذیری بrرخی از آنهrا در آب افrزایش و انحالل پrذیری بrرخی دیگrر بrا افrزایش دمrا کrاهش می

یابد. دمrای در کلسrیم کربنrات مثrال بrری -C º180 دودrح ،

mg/L 25در دمای ،ºC 260 حدود mg/L 11 و در دمای º C آب حل می شود.mg/L 8 حدود 335

بrا بrاالرفتن دمrا آب و - همrان طrور کrه دیrده می شrود کrاهش انحالل این نمrک هrا بrه تrدریج مقrداری از آنهrا از آب خrاذرج و بrه صrورت رسrوب بrر جrداره لولrه هrا یrا دیrگ

بخار می نشیند. 102

شده حل های نمک برخی تجزیه

کrه آیrد پیش می امکrان این بrاالرفتن دمrای آب بrا -این بrرخی نمrک هrای حrل شrده در آن تجزیrه شrوند. مثrل فلrزاتی هیrدروژن کربنrات بrرای ویrژه بrه پدیrده کلسrیم، منrیزیم، آهن، روی و آلومیrنیم اهمیت زیrادی این بrه کربنrات اثrر گرمrا در هrا نمrک این زیrرا دارد.

فلزها تبدیل می شوند که در آب حل نمی شوند. Ca)HCO3))2 CaCO3 + CO2 + H2O

Mg)HCO3)2 MgCO3 + CO2 H2O

NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O

- اگrر دمrای آب بrاالتر بrرود، کربنrات سrدیم و منrیزیم و سrدیم هیدروکسrیدهای بrه و شrوند می آبکrافت منrیزیم تبrدیل می شrوند کrه سrبب افrزایش قلیrائیت آب

می گردد.

103

دوم بخش

تصفیه فاضالبهای صنعتی

104

فاضالب تعریف

فاضrالب عبrارت اسrت از آب اسrتفاده شrده ای کrه بrرای مصrرف خrاص خrود قابrل اسrتفاده مجrدد می باشrد یrا بrه آن از اسrتفاده از قبrل از تrر پrائین آن کیفیت عبrارتی

است. این آب دارای مقrادیری فضrوالت جامrد و مrایع اسrت کrه در و زمین و شrوی هrا، شسrت خیابrان هrا، کارخانrه از نظrیر سrرویس انسrانی هrای فعrالیت از ناشrی مجمrوع

های بهداشتی، کارخانه ها، صنایع و کشاورزی است.ناخوشrایندی بrوی دارای و ناپrاک آبهrا این اغلب چون

است ”گنداب“ نیز نامیده می شود.

105

ها فاضالب انواع

Domestic wastewater( فاضالب خانگی 1Residential wastewater- فاضالب مسکونی

Commercial wastewater- فاضالب تجاری

Institutional wastewater- فاضالب موسسات

فاضrالب را خrانگی فاضrالب کrه اسrت ذکrر بrه الزم ( می نامند Sanitary sewageبهداشتی نیز )

106

ها فاضالب انواعIndustrial wastewater( فاضالب صنعتي 2

اين نrوع از فاضrالب هrا شrامل فاضrالب توليrدي در کارخانجات و کارگاه ها مي شود.

به دليrل نوسrات جريrان و تنrوع آالينrده هrا در فاضrالب و تrر پرهزينrه بسrيار آنهrا تصrفيه روش صrنعتي،

پيچيده تر از فاضالب مناطق مسکوني است.

107

ها فاضالب انواعکشاورزي 3 فاضالب )Agricultural

wastewater

منظrور فاضrالب زهکشrي منrاطق کشrاورزي اسrت کrه باشrد مي مطrرح اجتماعrاتي در بيشrتر و کشrاورزي بrه صrورت مکrانيزه و گسrترده انجrام مي

شود.هrاي کش آفت حrاوي معمrوال فاضrالب نrوع اين

مختلف، سموم و کودهاي شيميايي است.

108

ها فاضالب انواعStorm water( سيالبها 4

به رونrآب هrاي ناشrي از کشrاورزي اشrاره دارد کrه مي توانrد بrه صrورت مجrزا و يrا مشrترک بrا

فاضالب هاي شهري جمع آوري گردد.

109

ها فاضالب ترکيب

حrاوي حrدود 9/99فاضrالب و آب درصrد 0/1 را آن از بخشrي کrه باشrد جامrدات مي درصrد بrه معrدني جامrد مrواد ديگrر و بخش آلي مrواد

صورت محلول يا معلق در آب مي باشند. مي mg/L 1000غلظت مrواد جامrد در فاضrالب

باشد، البته اين مقدار به فاضالب بستگي دارد.

110

فاضالب خصوصياتفrيزيکي، هrاي ويrژگي بrه توجrه بrا فاضrالب کيفيت

شيميايي و بيولوژيکي آن مشخص مي گردد. الف( خصوصيات فيزيکي:

از مهم تrرين ويrژگي هrاي فrيزيکي فاضrالب مي تrوان موارد زير را نام برد:

solids( جامدات 1 Odor( بو 2 Color( رنگ 3Temperature( دما 4

Turbidity( کدورت 5111

جامدات Total solids (TS)کل جامدات

103عبrارت اسrت از بrاقي مانrده تبخrير در دمrاي درجه سانتيگراد105تا

کلوئیccدی( و )محلccول پccذير صccافي جامccدات (Filterable)

پلي غشrايي هrاي صrافي از کrه هسrتند موادي هrاي صrافي ماننrد اي شيشrه اليrاف يrا کربناتrه

واتمن عبور مي کنند.(Suspendedجامدات صافي ناپذير يا معلق )

موادي هسrتند کrه روي صrافي بrاقي مي ماننrد و از آن عبور نمي کنند.

112

معلق جامداتنشيني ته قابل معلق جامد Settleable)مواد

solids )

موادي هسrتند کrه در قيrف ايمهrاف در مrدت يrک ساعت ته نشين مي شوند.

جامrدات قابrل تrه نشrيني بيrانگر مقrدار لجن اوليrه گزارش مي گردد.mL/Lهستند و بر حسب

Nonsettleable solidsمواد جامcد غيرقابcل تcه نشcيني

اين جامدات به کلوئيدها نيز معروف مي باشند.

113

کدورت انتقrال نrور يrا تrيرگي فاضrالب از خrواص کدورت فاضrالب مي باشrد و بrه مrواد کلوئيrدي موجrود در

فاضالب مربوط است. در فاضrالب هrا ذرات جامrد معلrق معrدني و آلي، جلبrک هrا و کوجrودات ذره بيrني مي تواننrد سrبب

کدورت شوند. انrدازه گrيري کrدورت بrر مبنrاي مقايسrه شrدت نrور پراکنrده شrده توسrط نمونrه بrا شrدت نrور پراکنrده شrده توسrط محلrول اسrتاندارد در شrرايط يکسrان

مي باشد.بين کrدورت و غلطت جامrدات معلrق در فاضrالب

ام هيچ رابطه اي وجود ندارد.کrدورت کrدورت NTUواحrد نفلومrتري واحrد يrا

مي باشد.

114

بومعمrوال بrو در اثrر تجزيrه مrواد آلي يrا مrوادي ک آب

اضافه اند،ايجاد مي گردند. بو مهمrترين نگrراني عمrومي در رابطrه بrا اجrراي

پرو ه هاي فاضالب است.مشrخص تrرين بrوي فاضrالب مانrده يrا عفrوني، بrوي احيrاي از ناشrي کrه اسrت هيrدروژن سrولفيد سrولفات بrه سrولفید توسrط بrاکتري هrاي احياکننrده

سولفات مي باشد.

115

116

ترکیبات شیمیایی بودار

فرمول شیمیایی نوع بو

اسکاتول مدفوع

سولفید هیدروژن تخم مر گندیده

سولفیدهای آلی کلم گندیده

متیل و اتیل مرکاپتان کلم گندیده

بوتیل و کروتیل مرکاپتان

بوی راسو

آمونیاک بوی آمونیاکی

آمین ها بوی ماهی

دی آمین ها الشه گندیده

رنگ تعrیین کیفی وضrعیت فاضrالب بrا اسrتفاده از رنrگ و

بوی آن صورت می گیرد.فاضrالب تrازه معمrوال دارای رنrگ خاکسrتری مایrل گذشrت بrا امت باشrد، می روشrن ای قهrوه بrه بrه آن رنrگ غrیرهوازی، شrرایط ایجrا و زمrان

خاکستری تیره و نهایتا سیاه بدل می گردد.یrا عفrونی را آن فاضrالب سrیاه شrود رنrگ وقت

Septic .می نامند بrه فاضrالب تصrفیه هrای در سrیتم فاضrالب رنrگ عنrوان معیrاری بrرای پی بrردن بrه تغیrیرات احتمrالی

در سیستم تصفیه بکار می رود. 117

دمادر بیشrتر طrول سrال دمrای فاضrالب عمومrا بrاالتر از دمrای محیrط اسrت کrه علت آن تخلیrه آب گrرم از منازل مسکونی و فعالیت های صنعتی است.

فقrط در طrول گrرم تrرین روزهrای تابسrتان این دما از دمای محیط کمتر است.

ºCمتوسط دمای فاضالب در ایاالت متحده بین بrاالتر 27-3 دماهrای و ºC 35-30 ورهایrکش در

قاره آفریقا و خاور میانه گزارش شده هاست. بین فاضrالب سrالیانه دمrای ºC 20-10میrانگین

است. دمrای بهینrه بrرای فعrالیت بrاکتری هrا در گسrتره

قرار دارد.35-25

118