ازن چيست و كاربرد ازن درتصفيه آب و پساب

ازن (O۳) مولكول سه اتمي اكسيژن است كه به عنوان قوي ترين اكسنده و ضدعفوني كننده در جهان شناخته شده است.

به دليل ساختار ناپايداري كه دارد، پس از انجام ضدعفوني و گذشت مدت زمان كوتاه به اكسيژن تبديل مي شود لذا باقيمانده اي برجاي نمي گذارد.

پاين خصوصيت خارق العاده ازن موجب استفاده گسترده آن شده و ازن را در گروه ضدعفوني كننده هاي ارگانيك و كاربرد ازن درتصفيه آب و پساب قرار داده است.

گاز ازن به فرمول O۳ گازي با اكسندگي بسيار بالاست ازن معمولا ناپايدار بوده و در بسياري از واكنش ها مانند كلر عمل مي كند خاصيت اكسيدكنندگي اين گاز باعث مي شود تا كاربردهاي صنعتي زيادي داشته باشد.

يك ضدعفوني كننده بسيارانعطاف پذيراست وبسته به موارد استفاده كاربردهاي بسياري در تصفيه آب وپساب وتصفيه هوا و…دارد.

ازن برخلاف ضدعفوني كننده هاي معمول مانند كلر،فرمالين و مواد شيميايي ديگر هيچگونه مواد شيميايي مضر بر جاي نمي گذارد.

گازي است سنگين تر از هوا كه در غلظت هاي پايين بي رنگ است.

در غلظت هاي بالا آبي روشن است.

در دماي معمولي به صورت گاز است.

نقطه جوش ازن آن ۱۱۲- و نقطه ذوب آن ۲۵۱- درجه سانتي گراد.

چگالي ازن آن ۱/۵ برابر اكسيژن در شرايط استاندارد مي باشد.

كاربرد ازن

امروزه به دليل افزايش كيفي كنترل شاخص هاي آلودگي آب و هوا و افزايش سطح استاندارد آب و غذا و عدم توانايي كلر در حذف كامل آلودگي هاي ميكروبي توليد ميشود.

تركيبات سرطان زا و اثرات زيست محيطي ناشي از كلر استفاده از مواد دوستدار محيط زيست بيشتر مورد توجه قرارگرفته است.

ازن يك ضدعفوني كننده بسيار انعطاف پذير است .

و كاربردهاي بسياري در ضدعفوني آب و هوا، غذا و محيط دارد يكي از ويژگي هاي مفيد ازن برخلاف ضدعفوني كننده هاي معمول مانند كلر، فرمالين و مواد شيميايي ديگر از هم پاشي سريع آن به علت نيمه عمر كم است 

بنابراين در محيط باقي نمي ماند و مصرف محصولات پس از مصرف خطري ندارد.

ازن به صورت گاز يا مايع درفرآوري ميوه ها، سبزيجات، براي غيرفعال سازي ميكروارگانيسم ها وعامل فساد و در نتيجه افزايش طول عمر آن استفاده مي شود.

يكي ازمسائل تصفيه خانه هاي آب، ضدعفوني كننده ها مي باشد كه معمولاً به علت تركيبات ثانويه اي كه ايجاد مي كنند آلودگي مضاعفي در آب ايجاد كرده و مشكلات جديدي را براي مصرف كننده بوجود مي آورد.

براي حل اين مشكل نگهداري دوز كم براي ضد عفوني كننده ها امري لازم و ضروري و اجتناب ناپذير است.

از طرف ديگر آلودگي رو به افزايش آب هاي خام در ورودي تصفيه خانه ها و چگونگي مهار اين آلودگي ها دوز بيشتر ضدعفوني كننده ها را مي طلبد و معضل افزايش تزريق گندزداها، تركيبات ثانويه را در بر خواهد داشت كه خطر اين تركيبات از خطر اغلب آلاينده هاي موجود در آب هاي خام بيشتر و خطرناك تر مي باشد.

امروزه چگونگي مبارزه با اين آلاينده ها در عين جلوگيري از تشكيل اين تركيبات ثانويه نامطلوب در آب هاي تصفيه شده يكي از اهداف تصفيه پيشرفته محسوب مي شود.

قدرت گند زدائي و ضدعفوني بالاي ازن (ozone)

خصوصيات ميكروب كشي ازن بيانگر پتانسيل بالاي اكسيداسيون آن مي باشد.

تحقيقات نشان مي دهد كه گند زدائي ازن حاصل اثرمستقيم آن برباكتري ها وتجزيه ديواره سلولي آنها مي باشد.

كه از اين نظر با مكانيسم عمل كلر در فرايند ضدعفوني متفاوت است.

با توجه به قدرت بالاي گند زدائي ازن در مقايسه با كلر ( ۲۵ برابر ) و ساير گندزداها ، زمان كمتري جهت تكميل فرايند گند زدائي نياز مي باشد.

بررسي ها بيانگرتوانائي بيشتر ازن درازبين بردن ويروس ها و باكتري ها در مقايسه با كلر مي باشد.

ازن به عنوان يك اكسيد كننده قوي درتصفيه آب و پساب

ازن مصارف زيادي در تصفيه آب آشاميدني از قبيل كنترل طعم و بو كنترل رنگ و حذف آهن و منگنز علاوه بر گند زدائي دارد. قدرت اين اكسيد كننده در شفاف سازي منابع آب با كيفيت پائين مانند آب هاي بازيافتي مهم مي باشد.

ازن مواد معدني زائد را به طور كامل اكسيد نموده و موجب ته نشيني و حذف آنها مي گردد.

اهميت عمده ازن در قابليت شكستن تركيبات آلي همراه با آهن و منگنز مي باشد.

در برطرف نمودن تركيبات آلي مولد رنگ، قوي و موثر نشان مي دهد.

 به عنوان يك عامل جلا دهنده خوب براي فاضلاب و حذف كننده رنگ در آب شرب كاربردهاي فراواني دارد. ازن همچنين قادر است تركيبات فنوليك و ديگر تركيبات مولد طعم را در آب شرب از بين ببرد.

تحقيقات نشان داده است كه ازن مي تواند آفت كش هاي مالاتيون و پاراتيون را كه تركيباتي سرطان زا و خطرناك هستند به اسيد فسفريك ( بي خطر) تبديل نمايد.

اخيراً درخصوص استفاده از ازن جهت كنترل و حذف كدورت ومواد آلي درمقررات EPA رهنمود هايي ارائه شده است.

ازن ميتواند عواملي چون منگنز، آهن، سولفيد هيدروژن، آمونياك، سيانيد، نيتريت، تانن ها ، آلاينده هاي ارگانيك ، هيدروكربن هاي آروماتيك، بنزن، تولوئن، گزيلن، بقاياي سوخت هاي ديزلي در آب، هيدروكربن هاي آليفاتيك، سولفيدها، سولفيت ها، تركيبات نيتروژنه، استون، دي اكسين ها، بوهاي متصاعد شده از سيستم هاي تصفيه فاضلاب، فنل، بقاياي مواد شوينده و آلاينده هاي هوا را اكسيد و به تركيبات كم ضرر و يا بي ضرر تبديل مي كند.

محصولات جانبي حاصل از گند زدائي با ازن درتصفيه آب و پساب

در غياب يون برميد در آب، محصولات جانبي حاصل از ازن زني شامل اسيدهايي با وزن ملكولي كم هالوژن ها آلدهيدها، كتون ها و الكل ها مي باشند كه اين تركيبات اغلب توسط ميكرو ارگانيسم هاي موجود در آب قابل تجزيه بيولوژيكي مي باشند و معمولاً براي مصرف كنندگان بي خطر هستند.

پيش ازن زني باعث تغيير شكل مواد آلي موجود در آب خام مي گردد ازن، مواد آلي داراي زنجيره طولاني و با تعداد ملكول زياد را به مواد غير قابل تجزيه بيولوژيكي و نيز برخي تركيبات كوچكتر قابل تجزيه تبديل مي نمايد.

اين امر بطور همزمان موجب افزايش اكسيژن محلول آب مي گردد و شرايط براي رشد باكتري ها ي هوازي مهيا مي شود.

در صورت استفاده از فيلترهاي كربن فعال گرانولي ( GAC ) در بخش فيلتراسيون، مواد آلي بر روي منافذ و سطح كربن فعال گرانولي جذب مي شوند و لذا فيلتر به عنوان منبع تغذيه و رشد باكتري ها ايفاي نقش مي نمايد.

در اين صورت آبي كه از چنين فيلترهايي عبورمي نمايد مواد آلي را در سطح فيلتر باقي گذاشته و از رشد باكتري ها درآب پس از فيلتر جلوگيري بعمل مي آورد.

كاربردهاي ازن درتصفيه آب و پساب

ازن در تصفيه پساب

در15 تا 20 سال اخير با توجه به افزايش جمعيت و تقاضاي بيشتر براي منابع آب وهمچنين نياز به تصفيه و بازيابي آبهاي موجود؛ مسئله پساب ها از اهميت خاصي برخوردار شده است .

گندزدايي بعنوان مهمترين مرحله از مكانيسم غير فعال سازي يا انهدام ميكروب هاي بيماري زا ( پاتوژن ها ) محسوب مي شود كه به منظور جلوگيري از انتشار بيماري هاي ناشي از آلودگي آب ها در محيط زيست و ساكنين حريم رودخانه ها به كار مي رود .

فاضلاب بايستي قبل از گندزدايي تصفيه شود تا اينكه عمل گندزدايي بطور مؤثر انجام پذير باشد.

مكانيسم گندزدايي ازن درتصفيه آب و پساب

توانايي نفوذ و نابودسازي عوامل عفوني تحت شرايط نرمال .
براي افراد و نيز محيط مضر نباشد .
سالم و ايمن باشد و نيز جا به جا كردن، حمل و نقل و انبار كردن آن راحت باشد .
ماده گندزدا بايستي پس از گند زدايي باقي مانده سمي - (مانند مواد سرطان زا ) - نداشته باشد.
از لحاظ هزينه هاي عملي و نگهداري مقرون به صرفه باشد .

نكات مهم ازن درتصفيه آب و پساب

ـ ازن يك ماده ضد عفوني كننده آب و پساب مؤثروبه مراتب بهتراز كلر، دي اكسيد كلر، كلروآمين ها و راديكال هاي هيدروكسيل مي ‌باشد.

ـ مقاومت نسبي ميكروارگانيسم ها درمقابل ازن به طور تقريبي بدين ترتيب است :

باكتري ها، ويروس ها، تخم ها و كيست هاي انگلي .

ـ تركيبات موجود در فاضلاب در اثر ازناسيون اكسيد مي شوند.

اكسيداسيون يون ها و گونه هاي: ,H2S/S2 , ClO2 , CN- , NO2 , Mn2+ , Fe2+ وAsIII ، سريع است.

ولي سرعت اكسيداسيون Br-, NH4 + / NH3, HOCl/OCl- ، كلرو آمين ها، برموآمين ها، H2O2 كم تا متوسط است و سرعت اكسيداسيون يون Cl- تقريباً صفر است.

يعني اين يون تمايل چنداني به اكسيداسيون در اثر ازن ندارد.

ـ تمامي فاضلاب ها حاوي ذرات معلق و كيست هاي انگلي هستند كه سبب بيماري زايي مي شوند.

اندازه اين ذرات معلق در حدود µm 12~ 3 است.

ـ ميكرو آلوده كننده‌هاي آلي در پساب در كنار مواد آلي طبيعي (NOM ) يافت مي شوند، اما غلظت آنها خيلي كمتر (در حدود µg/L 0.1 تا µg/L 100 ) مي باشد، كه توسط ازن و راديكال هاي ْOH به طور نسبي از بين مي روند.

ـ تقريباً انواع فاضلاب اعم از صنعتي و خانگي را مي توان توسط ازناسيون تصفيه نمود.

شرايط عملياتي مورد استفاده در ازناسيون، به نوع صنعت و نوع فاضلاب بستگي دارد .

ـ براساس اين جمع بندي، پيدا شدن انواع جديد ميكروارگانيسم در پساب مانند تخم و كيست هاي انگلي، آشكار شدن انواع بيشتري از مواد آلوده كننده در آن را به دنبال دارد.

همچنين افزايش سطح كيفي مورد نياز براي فاضلاب و پساب، نظرطراحان به سمت فرآيند ازناسيون جلب كرده است.

برج خنك كننده و ازن
Using Ozone In Cooling Tower

آب برج هاي خنك كننده و چيلرها نياز به تصفيه و درمان وسيعي دارد. در طي تصفيه اين آب، بايستي سه فاكتور مهم به طور هم زمان كنترل گردد:

خوردگي لوله ها و واحدهاي تبادل گرمايي(heat exchanger ).
رسوب هاي جدار داخلي لوله ها و ضريب تبادل حرارتي.
رشد مواد ميكروبيولوژيكي (باكتري، جلبك و خزه ها).

• pH پايين مي تواند ضريب تبادل حرارتي را زياد كند اما ميزان خوردگي مواد افزايش مي يابد.

تكنيك هاي تصفيه مرسوم، استفاده از مواد شيميايي مثل كلر و هيپوكلريت مي باشد كه خوردگي بيولوژيكي را كاهش مي دهد اما به علت داشتن پايداري و قدرت اكسندگي زياد در آب باعث خوردگي شيميايي مي شوند.

صورت هاي اصلي رسوب در برج هاي خنك كننده، يون هاي كلسيم و منيزيم مي باشند كه اين رسوبات باعث ايجاد لايه اي ضخيم روي سطوح heat exchanger مي شود.

كاهش انتقال حرارت باعث عمل تبخير آب و افزايش غلظت نمك ها در آب برج هاي خنك كننده مي شود؛ در اين حالت به اشباع رسيدن نمك ها تسريع مي شود و رسوب گذاري افزايش مي يابد.

• در آب برج هاي خنك كننده از تجمع ميكروارگانيسم ها، biofilm ايجاد مي گردد.

در نتيجه غلظت مواد آلي و معدني در آب زياد مي شود و خوردگي را تسريع مي كند.

ازن به عنوان يك ضد عفوني كننده باعث گسستن biofilm مي شود. اين كار رسوب گذاري را افزايش مي دهد.

درنتيجه آب با مواد جامد محلول بالا مي تواند بارها سيركوله شود كه ميزان تخليه آب برجهاي خنك كن را كاهش مي دهد.

همواره ازن مي بايست با غلظت كمي درآب برج خنك كن موجود باشد تا ازتشكيل مجدد ميكروارگانيسم ها جلوگيري كند.

خوردگي ازن

ميزان خوردگي با كنترل كيفيت آب كاهش مي يابد. كنترل كيفيت با تنظيم PH و متناسب بودن غلظت جامدهاي محلول فراهم مي شود.

آزمايشات نشان مي دهند درحضورغلظت كمي از ازن با از بين بردن ميكروارگانيسم ها و تشكيل يك فيلم نازك محافظ بر روي سطح فلزات، خوردگي تا50% كاهش مي يابد.

به صورت تجربي حدود gr/m3) 1/0) ازن براي سيركوله كردن آب در برج هاي خنك كننده مورد نياز است.

ازن باقي مانده اي كه با مواد آلي واكنش نميدهد به اكسيژن تجزيه ودرنتيجه ازن هيچ پسماندي باقي نمي گذارد.

با استفاده از ازن، آب حدود 5 بار بيشتر مي تواند مورد استفاده قرار گيرد يعني براي هر 1000 ليتر آب، بيشتر از 200 ليتر فاضلاب نخواهيم داشت. با تكرار اين كار آب مي تواند 20 بار بيشتر مورد استفاده قرار گيرد يعني براي هر 1000 ليتر آب، بيشتر از 50 ليتر فاضلاب نخواهيم داشت؛ فقط تبخير و جريان هاي نشتي مي تواند نياز به آب تازه را ايجاب كند.

تصفيه آب برج هاي خنك كننده با استفاده از ازن

داراي مزاياي بسياري مي باشد كه از جمله مي توان به موارد زير اشاره كرد:

كاهش ميكروب ها و باكتري ها در زير سطح cfu/ml 1000.
حذف كامل باكتري ها در هواي مجاور برج هاي خنك كننده هواي ناشي از Drift Air
حذف كامل باكتري رسوب هاي مربوط به ذرات معلق در لوله Condenser .
افزايش تعداد سيركولاسيون.
حذف كامل مواد شيميايي مصرفي.
افزايش ضريب انتقال حرارت در لوله هاي كاندنسر در نتيجه كاهش تشكيل رسوب.
كاهش مصرف انرژي توسط كمپرسورها بين 5 تا 18درصد.
كاهش فوق العاده ميزان زير آب (Blow Down ).

نتيجه گيري

موارد استفاده از ازن درتصفيه آب و پساب مختلف صنعتي و شهري رو به گسترش است.

ازناسيون توانسته است در موارد زيادي مانند ضدعفوني كردن و اكسيداسيون تركيبات آلي جايگزين فرآيندهاي تصفيه متعارف شود.

اين فرآيند در موارد مختلف ديگري همانند حذف ذرات معلق نيز كارايي روش هاي قديمي تصفيه را افزايش داده است.

فرآيندهاي صورت گرفته توسط بخش R&D بصورت متمركز بر روي فاضلاب كارخانجات صنايع غذايي و پساب حاصل از شستشوي خطوط مربوطه بوده است كه در اين راستا نتايج حاكي از كاهش بارميكروبي و زدايش بو از پساب حاصله به دست آمده است علاوه بر اين اين مجموعه اقدامات موثري در جهت جايگزين نمودن روش هاي قديمي با اين تكنولوژي نوين نموده است و به نتايج مطلوبي رسيده است.

جهت سفارش سيستم هاي تصفيه وضدعفوني آب و پساب با ازن باما تماس بگيريد.

جهت سفارش و خريد ازن ژنراتوريا كيت سنجش ازن از صفحه فروشگاه بازديد كنيد .

كلر مايع (هيپو كلريت سديم)

كلر مايع هيپو كلريت سديم به انگليسي(Sodium hypochlorite)ماده اي شيميايي با فرمول NaClO است.

شكل محلول اين ماده به عنوان سفيد كننده و با نام تجاري آب ژاول عرضه مي شود.

در كشورهاي گوناگون با نام‌هاي مختلف نيز شناخته مي‌شود.

مانند بليچ، واروكينا و آموكينا كه بسته به غلظت آن به نام‌هاي تجاري گوناگون در بازار موجود است.

آب ژاوال چيست؟

آب ژاول كه در فارسي به آن مايع سفيد كننده و وايتكس نيز گفته مي‌شود، محلولي است كه براي گندزدايي، سفيدكردن و بوزدايي به كار مي‌رود.

 محلولي حاوي ۱۰ تا ۱۶ درصد هيپوكلريت سديم در آب است.

رنگ آن نزديك به زرد و طعم و بوي آن تند است.

مزيت آب ژاول اين است كه خاصيت ضدعفوني كننده نيز دارد زيرا يك سفيدكننده كلردار است.

افزودن مقدار كمي پربورات به آب ژاول، قدرت سفيدكنندگي آن را افزايش مي‌دهد. البته بايد توجه داشت كه محلول هيپوكلريت سديم ناپايدار است و در مجاورت نور و گرما تجزيه شده و اكسيژن آزاد مي‌كند و در نتيجه از شدت عمل آن كاسته مي‌شود لذا بايد آن را در ظروف مات و دور از گرما نگهداري كرد.

آب ژاول طبق فرمول زير تجزيه مي‌شود.

NaOCl -- NaCl + O2

كلر مايع يا هيپو كلريت سديم تركيبي با خورندگي دارد و سريع تجزيه پذير است و تركيب و كيفيت ثابتي ندارد و عدم اطمينان از خلوص آن و ايجاد محيط قليايي بعد از كاربرد كه سبب كاهش اثر كلر ميگردد، منجر مي گردد تا از آن به عنوان اكسيد كننده قوي و عامل سفيد كننده استفاده گردد.

اين محلول خاصيت قليايي دارد و PH محلول در دماي 20 درجه سانتيگراد بالاتر از 7 است.

كاربرد : بي رنگ كردن الياف پارچه ، كاغذ ، ضدعفوني آب استخرها ، ضد قارچ و ضد ميكروب

جهت خريد كلر مايع يا هيپوكلريت سديم از صفحه فروشگاه بازديد كنيد.

COD اكسيژن خواهي بيوشيميايي چيست؟

COD Chemical Oxygen Demand اكسيژن خواهي بيوشيميايي معرف ناخالصي هاي آلي نمونه است يعني مواد آلي قابل تجزيه و غير قابل تجزيه با باكتري ها. اندازه گيري BOD و COD براي تصفيه كردن آب مهم است.

مواد شيميايي قابل تركيب با اكسيژن (همچون مواد شيميايي كاهنده) كه وارد آب طبيعي مي شوند به طور مشابه واكنش شيميايي نشان مي دهند.

اين نوع واكنش هاي شيميايي باعث ايجاد نياز شيميايي به اكسيژن مي شوند كه COD يا اكسيژن خواهي بيوشيميايي ناميده مي شود.
در نتيجه COD يك فاضلاب، پساب و يا آب آلوده، عبارت است از ميزان اكسيژن مورد نياز براي اكسيداسيون مواد قابل اكسيداسيون موجود در آن. مقدار COD معمولا با استفاده از يك عامل اكسيد كننده قوي در محيط اسيدي قابل اندازه گير است.

تعيين BOD با وجود ارزش فراوان به همراه دو نكته ضعف اساسي است.

طولاني بودن مدت آزمايش
امكان مسموم شدن ميكرو ارگانيسم هاي مورد نظر در تماس با مواد آلوده در اين مدت طولاني
از اينرو COD ارزش فراواني پيدا مي‌كند.

COD مقدار اكسيژن مورد نياز براي اكسيداسيون كل مواد مي باشد.

لذاهرچه مقدار COD فاضلاب بيشتر باشد مقدارمواد خارجي موجود درآن كه باعث آلودگي آن مي شود نيز بيشتر خواهد بود.
مهمترين مزيت آزمايش COD نسبت به BOD5 آن است كه اين آزمايش در كمتر از 1 ساعت قابل انجام است. اين درحالي است كه زمان لازم براي انجام آزمايش BOD5 حداقل 5 روز است. به عنوان نمونه در جدول زير محدوده COD برخي از فاضلاب هاي بهداشتي و انساني و صنعتي وجود دارد. 

مقدار استاندارد COD در فاضلابهاي مختلف

[caption id="attachment_1351" align="aligncenter" width="525"] COD اكسيژن خواهي بيوشيميايي[/caption] جدول COD

هر چقدر مواد زائد موجود در فاضلاب بيشتر باشد، قدرت آلايندگي فاضلاب يا شدت آلودگي آن بيشتر است.
به علت زمان گير بودن آزمايش BOD (در حدود 5 روز)، شاخص ديگري شبيه با آن به نام COD نيز در علم فاضلاب وجود دارد كه در آن عمل اكسيداسيون با استفاده از اكسيد كننده هاي قوي مانند پرمنگنات پتاسيوم يا دي كربونات پتاسيوم به كار مي رود  و تفاوت آن  با BOD در اين است كه در آن كليه مواد، حتي موادي كه به صورت بيولوژيكي هم اكسيد نمي شوند، اكسيد مي شوند، لذا مقدار COD براي يك فاضلاب خاص همواره مساوي يا بزرگتر از مقدار BOD آن است.

(در حدود 1/5 تا 2 برابر) در ضمن آزمايش COD بسيار سريعتر از آزمايش BOD انجام مي شود.

جهت سفارش سيستم هاي تصفيه جهت كاهش COD باما تماس بگيريد.

جهت سفارش آزمايش COD از صفحه فروشگاه بازديد كنيد.

BOD اكسيژن خواهي بيوشيميايي

(BOD (Biochemical Oxygen Demand يا همان "اكسيژن خواهي بيوشيميايي" فاضلاب، پساب و يا آب عبارت است از ميزان اكسيژن مورد نياز ميكرو ارگانيسم ها در اكسيداسيون بيوشيميايي مواد آلي موجود در آن.

در حقيقتBOD تعيين كننده مقدار اكسيژن مورد لزوم براي ثبوت بيولوژيكي مواد آلي نمونه مورد نظر خواهد بود. هرچه مواد آلي موجود در فاضلاب بيشتر باشد BOD آن بالاتر است. 

ميكرو ارگانيزم ها براي تجزيه و مصرف مواد آلي موجود در فاضلاب يا پساب و يا هر منبع آبي، نياز به اكسيژن دارند كه اين اكسيژن را از منبع آبي تامين مي كنند و بنابراين با مصرف اكسيژن موجب كاهش ميزان اكسيژن محلول مي شوند و بنابراين  هرچه بار مواد آلي بيشتر باشد ميزان اكسيژن مورد نياز جهت تجزيه و مصرف مواد آلي بيشتر است.

BOD اكسيژن خواهي بيوشيميايي مهمترين ابزار سنجش مواد آلي قابل تجزيه زيست شناختي است كه درفاضلاب كاربرد متداول دارد.

در اين روش مقدار اكسيژن مورد نياز براي اكسيداسيون مواد آلي فاضلاب توسط باكتري ها به دست مي آيد.

با استفاده از اندازه گيري مقدار اكسيژن مورد نياز، غلظت مواد آلي موجود در فاضلاب كه قابل اكسيداسيون باكتريايي است به دست مي آيد. 
اگر BOD كم باشد آب پاك و فاقد ارگانيسم است يا آن كه ارگانيزم هاي داخل آب مرده و نيازي به مصرف اكسيژن ندارند .

 BOD  مقدار اكسيژن لازم براي ثبات بيولوژيكي در آب است. اندازه تأسيسات تصفيه بيولوژيكي خصوصاً ميزان هوادهي فاضلاب در حوضچه هاي هوا دهي را مي توان با اندازه BOD محاسبه نمود.

درجه BOD آب

اگر BOD آبي ppm 1 باشد تقريباً آب خالص است.

آب با BOD تا ppm 5 نسبتاً خالص فرض مي شود
وقتي كه BOD به بيشتر از ppm 5 برسد خلوص آب مورد ترديد قرار مي گيرد.
اما اگر مقدار BOD از ppm 20 تجاوز كند سلامت عمومي مورد خطر واقع مي شود.
علاوه بر آزمايشات BOD، آزمايشات COD نيز معياري هستند براي تاثير كاهش اكسيژن حاصل از آلاينده هاي زائد.

در اكثر موارد هر دونوع آزمايش به عنوان سنجش آلودگي مورد تاييد قرار گرفته اند.

تفاوت BOD و COD

آزمايش B.O.D ميزان نياز اكسيژن در مواد آلوده كننده زيست تجزيه پذير را تعيين مي كند در حالي كه آزمايش C.O.D ميزان نياز به اكسيژن آلاينده هاي زيست تجزيه پذير به علاوه نياز به اكسيژن آلاينده هاي قابل اكسيده شدن غير زيست تجزيه پذير را تعيين مي كند.

استانداردBOD اكسيژن خواهي بيوشيميايي

 استاندارد سازمان حفاظت محيط زيست برحسب منبع پذيرنده اي كه فاضلاب به آن تخليه مي شود، به قرار زير است:
تخليه فاضلاب به آب هاي سطحي .......................30( لحظه اي 50) ميليگرم بر ليتر
تخليه فاضلاب به چاه جذبي .............................30(  لحظه اي 50) ميليگرم بر ليتر
مصارف آبياري و كشاورزي ..............................100ميليگرم بر ليتر

به عنوان نمونه در جدول زير مقادير BOD5 برخي از انواع فاضلاب هاي آمده است.

براي اندازه گيري ميزان  BOD5 در يك نمونه فاضلاب، مي بايست آن را به مدت 5 روز در محيط كشت مناسب در آزمايشگاه قرار دهند و به همين دليل آن را   BOD5 پنج روزه نيز مي نامند.
BOD5 فاضلاب خام برخي از كارخانجات مانند كارخانه الكل سازي مي تواند به حدود 8 تا 10 هزار ميلي گرم بر ليتر نيز برسد كه نشان دهنده بار آلي بسيار بالا در آن است و در صورت تخليه به منابع آبي ( با توجه به حجم زياد فاضلاب اين گونه كارخانجات) مي تواند بسيار خطرناك بوده و آسيب هاي جدي به اكو سيستم آبي منبع پذيرنده وارد كند. 

BOD5 در فاضلاب هاي بهداشتي خانگي حدود 200 تا 400 مي باشد .

تخليه حجم بالايي اين نوع فاضلاب به منابع پذيرنده ( جداي از مشكلات بيماري زايي و تركيبات نيتراته در اين فاضلاب ها) مي تواند  مشكلات زيست محيطي  ناشي از كاهش ميزان اكسيژن محلول در آب منبع پذيرنده  را نيز ايجاد نمايد.
با سنجش مقدار BOD5 فاضلاب درآزمايشگاه مي توان ميزان مواد آلي فاضلاب (بار آلي) را تشخيص داد .
بنابراين سنجش BOD  براي جلوگيري از بهم خوردن فرايندهاي تصفيه خانه‌ ها به دلايل اكولوژيكي واقتصادي اهميت ويژه ايي دارد.

جهت سفارش سيستم هاي تصفيه جهت كاهشBOD باما تماس بگيريد.

جهت سفارش آزمايش BOD از صفحه فروشگاه بازديد كنيد.

روش اندازه گيري كل مواد جامد معلق TSS

براي اندازه گيري غلظت TSS صافي خشك شده را وزن و سپس نمونه آب را با آن صاف مي كنند.

سپس صافي استفاده شده را در دماي 103 تا ℃ 105 خشك و مجدداً وزن مي كنند.

تفاوت وزن صافي، قبل و بعد از صاف كردن، معرّف وزن مواد جامد معلق نمونۀ آب است. اندازۀ منافذ صافي هاي آزمايش TSS از 0.45 تا 2.0 ميكرون متغيرند.

با توجه به نتايج آزمايشگاهي، غلظت كل مواد جامد معلق از معادله زير بدست مي آيد:

C_TSS : غلظت كل مواد جامد معلق (mg/L)

m_f+s :مجموع جرم صافي و جرم باقي ماندۀ خشك شده (mg)

m_f :جرم صافي (mg)

 _s∀ : حجم نمونه (L)

آزمايش TSS، علي رغم آنكه از پارامترهاي مهم مديريت كيفيت آب است اما چندين نارسايي دارد.

معايب آزمايش TSS

(4) TSS يك پارامتر كُپه اي كيفيت آب است و تعداد و توزيع اندازه ذرات را مشخص نمي كند.

منابع مواد جامد معلق TSS

مواد جامد معلق ممكن است آلي يا معدني باشند.

ذرات معلق معدني در منابع آب، عمدتاً ذرات خاك هستند كه از فرسايش خاك حوضه هاي آبريز توسط باران و رواناب، فرسايش بستر و سواحل رودخانه ها و آبراهه ها توسط جريان آب، فرسايش سواحل درياچه ها و درياها توسط امواج و بازتعليق ته رسوبات درياچه ها و ديگر منابع آب ساكن، منشأ مي گيرند.

منشأ ذرات معلق آلي، در منابع آب، برگ درختان، فرسايش و تعليق ذرات آلي سطح حوضه هاي آبريز، ميكروب هاي زنده و بقاياي آبرزيان مرده است.

علاوه بر منابع طبيعي بالا، پساب تصفيه خانه هاي فاضلاب، رواناب ها، زه آب كشاورزي و پسماندها نيز از ديگر منابع مواد جامد معلق در آب هاي طبيعي هستند.

اثرات مخرب TSS

مواد جامد معلق، با محدود كردن ميزان نفوذنور، فوتوسنتز و رشد گياهان را در اكوسيستم هاي آبي كاهش مي دهند.

TSS با ته نشين شدن باعث كم عمق شدن منابع آب سطحي ونابودي كف زيان و تخم ماهيان مي شوند.

ذرات معلق از زيبايي و ارزش تفريحي منابع آب مي كاهند.

مواد معلق باعث اختلال در كاربري كشاورزي آب مي شوند؛ زيرا اين ذرات روي زمين و گياه رسوب و روزنه هاي سامانه هاي آبياري قطره اي و افشاني را مسدود مي كنند.

براي حفاظت از كيفيت منابع آب چه بايد كرد؟

براي حفاظت از كيفيت منابع آب، غلظت TSS آب نبايد از حدي كه فوتوسنتز را بيش از 10 درصد كاهش دهد، تجاوز كند.

استانداردهاي كيفيت پساب تصفيه خانه هاي فاضلاب، معمولا روي غلظت معمولاً روي غلظت TSS پساب ها، محدوديت دارند، به طوري كه براي حفاظت خوب منابع آب، حداكثر mg/L 25 و براي حفاظت ضعيف تر تا حداكثر mg/L 50 توصيه مي شود.

بدليل اينكه ذرات معلق درآب قابل رؤيت بوده اگرمخاطرات بهداشتي هم نداشته باشد، مورد پذيرش مصرف كنندگان نخواهد بود.

طبق استاندارد ايران ، مواد جامد معلق tss را با استفاده از سرانه جامدات معلق بدست آورد.

سرانه توليد tss براي هر نفر در يك شبانه روز ۵۰ تا ۶۰ گرم است. اگر سرانه توليد فاضلاب زا داشته باشيم و بر هم تقسيم كنيم غلظت tss  بدست مي آيد.

مواد معلقي كه بر روي كاغذ صافي باقي مي ماند. بخشي از آن قابل تجزيه بيولوژيكي و بخشي از آن غير قابل تجزيه بيولوژيكي است. بخشي از اين ذرات مواد آلي و بخشي ديگر مواد غير آلي است.

 براي تشخيص مقدار مواد آلي آن ها را در كوره با دماي ۵۵۰ درجه سانتيگراد مي سوزانيم. و مواد آلي به co2 تبديل مي شوند و از كوره خارج مي شوند.

خاكستري كه مي ماند ، مقداري مواد غير آلي است.

به مواد آلي ، مواد فرار و به بخش باقي مانده مواد fixed  گفته ميشود.

روش آزمايش مواد جامد معلق tss

براي انجام آزمايش مواد جامد معلق TSS ، بايد ابتدا كاغذ صافي مورد نظر را وزن كنيم. پس از يادداشت وزن كاغذ صافي مورد نظر، حجم مشخصي از فاضلاب را از كاغذ صافي 0.45 ميكرومتر عبور مي  دهيم.

عموما ۵۰ ميليلبتر در نظر گرفت مي شود. پس از صاف شدن كاغذ صافي را در آون در دماي ۱۰۳ درجه سانتيگراد به مدت ۱ ساعت قرار مي دهيم.

اختلاف وزن اوليه و ثانويه كاغذ صافي تقسيم بر ميزان حجم نمونه عبوري از كاغذ صافي برابر است با مواد جامد معلق tss اندازه گيري شده.

جهت سفارش سيستم هاي تصفيه جهت كاهش هدايت TSS باما تماس بگيريد.

جهت سفارش آزمايش مواد جامد معلق TSS از صفحه فروشگاه بازديد كنيد.

كدورت آب چيست؟

كدورت آب Turbidityيك ويژگي فيزيكي اصلي آب است.

توانايي آب در عبور دادن نور و يا معياري براي ميزان جذب يا پراكندگي نور توسط مواد معلق در آب است.

 در اثر وجود مواد معلق كلوئيدي در آب ايجاد مي‌شود. اندازه ذرات كلوئيدي يك ميكرون تا يك هزارم ميكرون (0.001 تا0.000001ميليمتر) مي‌باشد. مواد كلوئيدي به دو دسته تقسيم مي شوند:

1- كلوئيدهاي كوچك با اندازه 001/0 تا 01/0 ميكرون

2- كلوئيدهاي بزرگ با اندازه 1/0 تا 1 ميكرون.

هر يك از ذرات موجود در آب بر حسب شكل، اندازه و تراكم آنها در آب با جذب يـا پراكنده ساختن بخشي از نور تابيده شده به آن، ميزان نور عبور كرده را تقليل مي‌دهند.

هرچـه شـدت نـور عبـور كرده بيشتر باشد، ظاهر آب شفاف‌تر و زلال‌تر به نظر مي‌آيد و هرچه ميزان و تراكم عامل‌هاي خارجي، اعم از آلي و معدني (گل و لاي، خاك رس، سيلت، باكتري‌ها و ويروس‌ها، ميكروارگانيسم‌ها، رشته‌هاي گياهي تركيبات آلي رنگي محلول، ذرات سياه مثل كربن فعال و اكسيدهاي فلزي)در آب فزون‌تر باشد، ميزان نور جذب يا منحرف‌شده بيشتر و در نتيجه كدورت آب بيشتر است.

منشاء عوامل ايجادكننده كدورت درآب

تخليه فاضلاب‌هاي شهري و صنعتي و مواد زايد گوناگون به منابع آب، روان آبهاي سطحي ناشي از بارش‌هاي جوي همراه با مواد فرسايش‌يافته از سطح زمين و لايه‌هاي دروني خاك، ميكروارگانيسم‌ها، جلبك‌ها و گياهان آبزي و تركيبات حاصل از تجزيه و فساد آنها، اسيد هـاي هيوميـك و ساير تركيبات آلي ناشي از تجزيه گياهان و برگ‌ها، غلظت زياد آهن سه ظرفيتي در آب به ويژه در آب‌هاي زيرزميني، حباب‌هاي هوا و ذرات ناشي از فرآيندهاي تصفيه از مهمترين عوامل ايجاد كدورت در آب مي‌باشند.

اهميت كدورت در آب آشاميدني

در ميان عامل‌هاي مشخص‌كننده كيفيت آب، كدورت از جايگاه ويژه‌اي برخوردار است.

كدورت بر مقبوليت عمومي كدورت (زيبا شناختي) آب آشاميدني تاثير منفي گذاشته؛ موجبات اعتراض و نارضايتي مشتركان را فراهم مي‌سازد.

كدورت بيش از 5 واحد معمولاً براي مصرف‌كننده قابل تشخيص است، اهميت كدورت تا آنجاست كه باعـث شـده تنهـا محـور و اساس عملكرد فرآيندهاي متعارف تصفيه آب بر حذف عامل‌هاي ايجادكننده كدورت بنا نهاده شود و اصول طراحي تصفيه‌خانه‌ها نيز بر پايه زدايش كدورت استوار است.

مشكل كدورت بيشتر در آب‌هاي سطحي و همچنين چشمه‌هايي كه از دل لايه‌هاي زمين‌هايي با تراكم كم و خلل و فرج زياد و دانه‌بندي درشت مي‌جوشند در فصول بارندگي نمايانتر مي‌باشد و آب‌هاي زيرزميني خصوصاً آب چاه‌هاي عميق و نيمه‌عميق به دليل خاصيت فيلتراسيون لايه‌هاي مختلف زمين و فرآيند جذب سطحي كمتر مشهود مي‌باشد.

كدورت ناشي از مواد آلي و معدني بستر مناسبي براي جذب حشره‌كش‌ها و ساير تركيبات آلي و ميكروارگانيسم‌ها و حتي فلزات سنگين است.

ذرات آلي و معدني مسبب كدورت با فراهم آوردن مواد غذايي، بستر مناسبي را براي رشد ميكروب‌ها در شبكه‌هاي توزيع فراهم مي‌آورند.

اين ذرات، با ايجاد پوشش محافظ مانع از تماس مواد گندزدا با ميكروب‌ها مي‌شوند.

كارايي مواد گندزدا را به شدت كاهش مي‌دهند و در نتيجه ميزان مصرف مواد گندزدا را افزايش مي‌دهند. همچنين گندزدايي به روش UV (استفاده از اشعه ماوراء بنفش) درآب‌هاي كدر كاربرد ندارد.

مواد كلوئيدي كدورت‌زا، سطوحي را براي جذب ارگانيسم‌هاي بيولوژيكي يا مواد شيميايي مضر ياعامل طعم و بوي نامطلوب فراهم مي‌كنند.

رابطه كدورت با آلودگي ميكروبي آب

ارتباط معناداري بين كدورت آب و شمارش ميكروب‌ها در آب وجود دارد.

سازمان جهاني بهداشت در سال 2006 شرط سلامت ميكروبي و فقدان باكتري و ويروس‌ها در آب را بر مبناي كدورت قرار داده است.

به عنوان مثال اگر ميانگين كدورت نمونه‌ها كمتر از يك NTU يا كدورت يك نمونه منفرد كمتر از پنج NTU باشد، به احتمال يقين 99/99% آب عاري از باكتري‌ها و ويروس‌ها خواهد بود.

مشـروط بـر آن كـه كلـر باقيمـانده آزاد پس از 30 دقيقه تماس در محدوده 8/0 – 5/0 ميلي‌گرم در ليتر و PH آب كمتر از 8 باشد.

كـدورت نه تنهـا بـه عنـوان شاخص كارآمدي تصفيه‌خانه‌هاي آب در زدايش عامل‌هاي ميكروبي بلكه مي‌تواند به عنوان مشخصه ميكروبي آب نيز شناخته شود، زيرا آزمايش شمارش و تعيين مقدار باكتري‌هاي شاخص آلودگي آب (باكتري‌هاي كليفرم – اشرشياكلي) نيازمند صرف زماني معادل 24 تا 72 ساعت مي‌باشد، براي رفع اين نقيصه آزمايش كدورت در كمترين زمان ممكن بسيار راهگشا است.

بـه هميـن دليـل در آمريكـا آزمايـش كـدورت جـزء اوليـه آزمايش ميكروبي آب شده است و در يك تحقيق اعلام شده است كه باكتري اشرشياكلي (Esherichiacoli) در پوشش ذرات معلق و يا به صورت بيوفيلم در مي‌آيد.

در مقايسه با حالت آزاد مقاومت آن در برابر كلر 2400 مرتبه افزايش مي‌يابد.

روش هاي كاهش كدورت آب:

روش‌هاي ذيل به طور مستقيم يا غيرمستقيم از حدود 30 تا نزديك به 100% در كاهش كدورت نقش دارند:
1- ته‌نشيني و فراهم نمودن زمان ماند كافي براي ته‌نشيني ذرات معلق
2- فيلتراسيون (استفاده از صافي‌هاي شني تند، كند، تحت فشار – تك‌لايه و چندلايه)
3- انعقاد و فيلتراسيون (فيلتراسيون در خط)
4- انعقاد و لخته‌سازي و فيلتراسيون (فيلتراسيون مستقيم)
5- انعقاد + لخته‌سازي + ته‌نشيني و فيلتراسيون (تصفيه متعارف)
6- انعقاد + فيلترهاي دانه‌درشت (ROUGHTING FILTER) + فيلترهاي چندلايه
7- الكتروكواگولاسيون (ناپايداري ذرات معلق كلوئيدي محلول در يك محيط آبي با استفاده از جريان الكتريكي كه طي آن ذرات با كاهش بار سطحي بر نيروي واندروالس بين خود غلبه كرده و باعث توليد لخته مي‌شود)
8- فرآيندهاي غشايي مانند استفاده از ميكروفيلترها، اولترافيلترها و نانوفيلترها
9- استفاده از روش اسمز معكوس (REVERSE OSMOSIS)

روش انعقاد لخته‌سازي ته‌نشيني و فيلتراسيون

در اين روش كه متداولترين و موثرترين روش حذف كدورت در تصفيه‌خانه‌هاي بزرگ آب مي‌باشد.

در ابتدا در حوضچه‌هاي اختلاط سريع مواد منعقدكننده مانند سولفات آلومينيم (آلوم)، پلي‌آلومينيم كلرايد ( PAC )، سولفات آهن دو ظرفيتي و سه ظرفيتي و در صورت نياز كمك‌منعقدكننده‌هايي مانند خاك رس، سيليكات سديم و پليمرها (تركيبات آلي به صورت طبيعي و مصنوعي با ساختار ملكولي پيچيده و وزن ملكولي بالا مانند نشاسته و پلي‌آميدها) به وسيله ميكسرهاي در مدت حدود 60 تا 30 ثانيه با آب مخلوط مي‌گردند تا عمل انعقاد ذرات كلوئيدي رخ دهد.

سپس آب وارد حوضچه‌هاي اختلاط آرام (لخته ساز) شده كه درمدت حدود 30 تا 60 دقيقه آب منعقد شده به آرامي به هم زده مي‌شود تا لخته‌ها (فلوك‌ها) تشكيل گردند، سپس آب وارد حوضچه‌هاي ته‌نشيني‌شده، در اثر زمان ماند لخته‌ها ته‌نشين شده و در نهايت آب را از فيلترهاي شني تند عبور داده تا لخته‌هاي كوچك و ته‌نشين نشده گرفته شوند.

روش‌هاي اندازه‌گيري كدورت آب

1- كدورت‌سنج شمعي جكسون: J.T.U (JACKSON CANDLE TURBIDIMETEROR UNIT )

دستگاه اندازه‌گيري كدورت بر اساس جذب نور توسط ذرات معلق يا روش كدورت سنج شمعي جكسون شامل يك لوله شيشه‌اي كاليبره شده و داراي سطح تحتاني صاف و شفاف، يك شمع استاندارد و يك محفظه، كه لوله‌ها و شمع‌ها را در يك امتداد قرار بگيرند، است.

لوله‌هاي شيشه‌اي و شمع‌ها در حالت عمودي قرار مي‌گيرند.

سپس شمع را روشن كرده و داخل لوله استوانه‌اي نمونه آب را مي‌ريزند و از بالا داخل استوانه را نگاه كرده تا زماني كه نور شمع ديده نشود به ريختن نمونه آب ادامه مي‌دهند، سپس ارتفاع آب را در استوانه يادداشت كرده بر اساس ارتفاع آب از روي جدول درجه‌بندي كدورت‌سنج شمعي ميزان كدورت را مشخص مي‌كنند.

هر چه ارتفاع آب در لوله استوانه‌اي كمتر باشد، آب داراي كدورت بيشتري بوده است.

روش كدورت‌سنج جكسون JTU براي مقادير بيشتر از 25 واحد براي آب‌هاي با كدورت بالا كاربرد دارد. استاندارد آب بر اساس كدورت‌سنج جكسون حداقل 5 و حداكثر 25 مي‌باشد.

2- روش نفلومتري NEPHELOMETRIC TURBIDIMETER UNIT(N.T.U)

روشي ديگر براي اندازه‌گيري كدورت است كه عموميت يافته است.

اساس كار مقايسه شدت پراكندگي نور در يك نمونه با شدت پراكندگي نور در يك محلول استاندارد درشرايط يكسان مي‌باشد.

هرچه پراكندگي نور بيشتر باشد كدورت نمونه هم بيشتر خواهد بود.

كدورت‌سنج نفلومتر شامل يك منبع نور يك عدسي و روزنه جهت متمركز كردن نور و سل نمونه و يك دتكتور فتومتريك (آشكارساز نوري) براي مشخص‌كردن شدت نور پخش‌شده در زواياي 90 درجه يك مسير نوري است.

انـدازه تفـرق نـوري را كـه در زاويـه 90 درجـه منكسر مي‌شود، اندازه‌گيري مي‌كند.

يك NTU كدورت حاصل از يك ميليگرم Si02 در يك ليتر آب مقطراست.

امروزه از ماده شيميايي فورمازين به جاي Sio2 استفاده مي‌شود. كه با FTU بيان مي‌شود.

3- روش شمارش ذرات به كمك دستگاه الكترنيكي:

ايـن روش بسيـار دقيق و پيشرفته است. حتي مقدار ذرات و اندازه و سايز ذرات را شمارش و دسته‌بندي مي‌كند.
استاندارد ملي كدورت در آب آشاميدني:
حد مطلوب كدورت در آب شرب

طبق استاندارد شماره 1053 موسسه استاندارد يك NTU و حداكثر مجاز آن پنج NTU مي‌باشد.

جهت سفارش آزمايش آب ويا خريد كدورت سنج از صفحه فروشگاه بازديد كنيد .

TDS آب

TDS آب مخفف عبارت (Total Dissolved Solids) به معناي كل جامدات محلول در آب است ومجموع غلظت مواد محلول در آب مي‌باشد.

 از نمك‌هاي غير آلي و مقادير كمي از مواد آلي ناشي مي‌شود. نمك‌هاي غير آلي معمول كه مي‌توانند در آب حضور داشته باشند شامل:

كاتيون هاي كلسيم، منيزيم، پتاسيم و سديم

و آنيونهاي كربنات‌ها، نيترات‌ها، بي‌كربنات‌ها، كلريدها و سولفات‌ها هستند مي‌شود.

كاتيون‌ها يون‌هايي با بار مثبت و آنيون‌ها يون‌هايي با بار منفي هستند.

منشأ حل شدن جامدات در آب

مواد معدني از راه‌هاي مختلفي مي‌توانند وارد آب شده و در آن حل شوند.

اين راه‌ها مي‌توانند ناشي از فعاليت‌هاي طبيعي و يا اقدامات انساني باشند.

چشمه‌هاي معدني داراي آبي با مقادير زياد جامدات محلول هستند زيرا آب آنها از مسيرهاي سنگي و صخره‌اي كه محتويات نمك زيادي دارد عبور كرده است.

فعاليت‌هاي كشاورزي و يا اقدامات شهري مي‌تواند موجب حل شدن مقادير بيشتري از جامدات در آب شود. اقداماتي مانند دفع فاضلاب شهري و صنعتي و يا نمك‌پاشي سطح جاده‌ها براي جلوگيري از يخ زدن آنها از اين دست هستند.

بررسي ميزان TDS

غلظت بالاي جامدات محلول در آب به‌تنهايي خطرناك نيست.

بسياري از مردم در طول روز آب‌معدني مي‌خرند كه به‌صورت طبيعي حاوي جامدات محلول است.

سازمان حفاظت محيط‌زيست ايالات‌متحده (EPA) كه مسئول رسيدگي به كيفيت آب آشاميدني در اين كشور است، TDS را به‌عنوان يك استاندارد ثانويه براي كيفيت آب در نظر گرفته است.

اين بدين معني است كه مقدار TDS آب به‌تنهايي خطرناك نيست.

در بررسي‌هاي سازمان بهداشت جهاني (WHO)، مقادير جدول زير براي كيفيت مزه آب آشاميدني با توجه به TDS آن در نظر گرفته شده است.

البته دراين بررسي‌ها بيان شده كه مقادير بسيار كم TDS آب آشاميدني، آب را بي‌مزه كرده كه چندان خوشايند نيست.

افزايش غلظت جامدات محلول مي‌تواند اثراتي را به دنبال داشته باشد.

اين افزايش غلظت مي‌توانند سبب ايجاد سختي آب گردد كه رسوباتي را بر روي تجهيزات، لوله‌هاي آب گرم و ديگ‌هاي بخار بر جاي مي‌گذارد.

صابون‌ها و مواد شوينده در آب سخت كف كمتري توليد كرده و خاصيت شويندگي آنها كاهش مي‌يابد.

همچنين مقادير زياد جامدات محلول مي‌تواند سبب خسارت به لوازم‌خانگي و خوردگي لوله‌هاي انتقال آب گردد و طعم فلزي به آب دهد.

آب سخت به دليل مواد معدني موجود در خود همچنين سبب مي‌شود كه عمر فيلترهاي تصفيه آب كاهش يابد.

مقدار مجاز TDS آب آشاميدني

در كانادا، موادي كه مي‌توانند در غلظت زياد براي سلامت آب آشاميدني خطرناك باشند در فهرستي تحت عنوان MAC (Maximum Acceptable Cocentratin) در راهنماي كيفيت آب آشاميدني آمداند.

مواردي نظير TDS كه در غلظت بالا همچنان خطرناك نيستند نيز در اين راهنما بيان شده‌اند.

در اين راهنما مقدار مناسب براي TDS آب آشاميدني كمتر از ۵۰۰ ميلي‌گرم بر ليتر (۵۰۰ ppm)  است.

در ايالات‌متحده آمريكا نيز همين مقدار براي كيفيت مناسب آب آشاميدني در نظر مي گيرند.

حذف TDS از آب آشاميدني

تجهيزات و سيستم‌هاي تصفيه آب به كمك روش اسمز معكوس (RO) مي‌توانند باعث جداسازي و حذف درصد بسيار بالايي شوند.

اسمز معكوس سبب حذف اكثر مواد محلول نظير بسياري از مواد معدني خطرناك مانند نمك‌ها و سرب مي‌شود.

اسمز معكوس سبب حذف مواد معدني مفيد براي بدن انسان مانند كلسيم و منيزيم نيز مي‌شود.
آب تصفيه ‌شده سيستم‌هاي اسمزمعكوس بايد از بسترموادمعدني و قليايي عبوركند تا مواد معدني مفيد به آب بازگردند.
فيلترهاي مواد معدني قليايي، pH آب را مي افزايند و از خاصيت خورندگي آن مي‌كاهند.

جهت سفارش دستگاه تصفيه جهت كاهش TDS آب باما تماس بگيريد.

جهت خريد TDS متر يا هدايت سنج آنلاين يا پرتابل از صفحه فروشگاه بازديد كنيد.

هدايت الكتريكي آب

هدايت الكتريكيConductivity آب نشان دهنده ميزان املاح هادي موجود در آب ميباشد.

كه آن را با EC نيز نمايش مي دهند.

واحد هدايت الكتريكي درSI سيستم µSiemens/cm ميكرو زيمنس بر سانتيمتر مي باشد.

معمولاً وقتي از واژه “هدايت الكتريكي آب استفاده مي شود منظور همان “هدايت الكتريكي ويژه آب” مي باشد با توجه به اين كه هدايت الكتريكي رابطه مستقيمي با TDS و نمك هاي محلول در آب دارد، لذا اندازه گيري آن به منظور كنترل كيفيت آب از اهميت زيادي برخوردار است .

اندازه گيري هدايت الكتريكي يكي از راه هاي ساده تعيين غلظت املاح محلول درآب، اندازه گيري هدايت الكتريكي است.

آب مقطر يا آب خالص تقريباً هادي جريان الكتريسيته نيست.

ولي اگر در آب نمك هاي محلول وجود داشت باشد آب را هادي جريان الكتريسيته مي كند، هر چه مقدار املاح حل شده در آب بيشتر باشد قابليت هدايت الكتريكي نيز افزايش مي يابد.

با توجه به نقش درجه حرارت در ميزان هدايت الكتريكي آب، اندازه گيري ها نسبت به درجه حرارت استاندارد كه همان 25 درجه سانتيگراد است بايستي اصلاح گردد.

هدايت الكتريكي به ازاء افزايش هر درجه سانتيگراد تقريباً 2 درصد افزايش مي يابد.

هر قدر مقدار يون هاي محلول در آب بيشتر باشد اختلاف در مجموع ذكر شده نيز بيشتر است.

كلاس هاي مختلف آب بر اساس هدايت الكتريكي آب

كلاس هاي مختلف آب را مي توان در جدول زير بررسي كرد.

[caption id="attachment_3298" align="alignnone" width="647"] هدايت الكتريكي آب[/caption]

رابطه بين EC و TDS چيست ؟

اگرچه TDS و هدايت الكتريكي يكي نيستند ولي رابطه بسيار نزديكي بين آن ها هست.

آن ها دو پارامتر مجزا هستند.

TDS شامل مجموع ذرات جامد حل شده در آب مي باشد.

تنها روش صحيح اندازه گيري TDS ، محاسبه وزن ذرات جامد حل شده بعد از تبخير مايع مي باشد.

ذرات جرم دارند پس ميتوانيم وزنشان را محاسبه كنيم. ولي اگر شما امكان محيط آزمايشگاهي را نداريد اين كارعملي نيست.
بنابراين مي توان TDS را براساس هدايت آب تخمين زد با توجه به اينكه مولكول هاي اكسيژن و هيدروژن  آب يا H2O هيچگونه بار الكتريكي ندارند و اكثر فلزات ، مواد معدني و نمك ها بار الكتريكي دارند با افزايش TDS هدايت الكتريكي افزايش مي يابد و بالعكس.

و با توجه به ميزان فلزات ، موادمعدني و نمك هاي متفاوت كه هدايت بيشتر يا كمتري نسبت به هم دارند ظريب تبديل متفاوتي مي تواند مورد استفاده قرار گيرد.تحقيقات نشان مي دهد.

ضريب تبديل را بين 0.5 تا 0.7 در شرايط مختلف بر اساس جدول زير مي توان در نظر گرفت.

جهت سفارش دستگاه تصفيه جهت كاهش هدايت EC آب باما تماس بگيريد.

جهت سفارش آزمايش آب ويا خريد EC متر يا هدايت سنج آنلاين يا پرتابل از صفحه فروشگاه بازديد كنيد .

سختي آب چيست و چند نوع سختي وجود دارد؟

سختي آب (water hardnes) يكي از مهم ترين فاكتورها در صنعت تصفيه آب مي باشد كه بخاطر وجود املاح معدني و يون هاي كلسيم، منيزيم، آلومينيوم و روي و ساير فلزات سنگين در آب ايجاد مي گردد.

به عبارت ديگر، نمك محلول كلسيم و منيزيم و آهن و...اگربيش از اندازه در آب وجود داشته باشند، منجر به افزايش درجه سختي خواهند شد.

كه مضرات زيادي را براي سلامتي انسان و حتي تجهيزات صنعتي به همراه دارد.

آب سخت يا hard water به آب هايي گفته ميشود كه مقدار مواد معدني، نمك ها و فلزات سنگين در آنها به دلايل مختلف از قبيل عبور آب از روي بسترهاي سنگي بيش از حد مطلوب مي باشد.

خارج شدن آب از سفرهاي زيرزميني و عبور آنها از روي سنگ هاي مختلف در نهايت باعث ميشود حجم زيادي از كربنات و بي كربنات هاي كلسيم، منيزيم، آهن و روي و غيره به آب اضافه شده و موجب سخت شدن آب گردد.

مقدار اين مواد با واحد ppm يا ميلي گرم بر ليتر تعيين ميگردند.

از جمله املاح محلول در آب كه تاثير زيادي بر افزايش درجه سختي دارند مي توان به mg(oh2) ، mgco3، mghco3، mg(no3)2، mgcl2، mgso4، ca(oh)2، caco3، cahco3، ca(no3) اشاره نمود.

املاح افزايش دهنده درجه سختي بر اثر حرارت رسوب كرده ودرون لوله وديواره هاي تجهيزات صنعتي وخانگي انباشته خواهند شد.

درجه سختي آب چيست؟

از مهم ترين فاكتورهايي كه در صنعت تصفيه آب در نظر گرفته ميشود، اندازه گيري درجه سختي مي باشد كه بر همين اساس در نهايت راهكارهاي متعددي براي كاهش آن ارائه مي گردد.

با توجه به مقدار و نوع املاح موجود در آب مي توان آنها را در گروه هاي مختلفي درجه بندي كرد.

درجه سبك سختي كه 0 مقدار املاح موجود در آنها حدود 0 تا 75 ميلي گرم مي باشد. آب با درجه نسبتا سخت داراي 75 تا 150 ميلي گرم املاح است.

آب با درجه سخت داراي 150 تا 300 ميلي گرم و خيلي سخت بيش از 300 ميلي گرم املاح مي باشد.

اين درجه سختي بشدت به سلامت انسان وتجهيزات ديگ هاي بخار و مبدل هاي حرارتي آسيب وارد مي كنند.

درجه سختي آب

مهمترين نكته تفاوت زياد در نوع مواد معدني و نمك هاي حل شده در آب ها مي باشد.

در نتيجه مي توان در حالت كلي سه نوع سختي را معرفي نمود كه تفاوت هاي زيادي با هم دارند.

اين دسته بندي شامل موارد زير مي باشد:

سختي موقت (سختي كربناتي)

سختي موقت يا temporary hardner به نوعي از سختي گفته ميشود كه مقدار بي كربنات كلسيم و منيزيم و آهن در آن بيش از حد مجاز است.

يكي از مهم ترين ويژگي هاي اين نوع سختي، قابليت حذف آن با حرارت دهي و جوشاندن مي باشد.

علاوه براين، مي توان PH آب را كاهش داد تا اثر اين نمك هاي كربناتي حذف گردد.

سختي دائم (سختي بي كربناتي)

سختي دائم (Noncarbonate Hardner) از وجود بيش از حد نمك سولفات، نيترات و كلريد كلسيم، منيزيم و آهن و غيره بوجود مي آيد.

اين نوع سختي را ازآنجا دائم مي گويند كه جوشاندن آب منجربه ته نشين شدن نمكهاي غيركربناتي نشده وحذف آنها نيازبه تجهيزات متعدد دارد.

سختي كل

به مجموع سختي موقت ودائم اصطلاحا سختي كل گفته ميشود كه مقداركربنات كلسيم آن بيش از يك ميلي والان است.

لازم به ذكر است كه اگر ميزان قليايي بودن كل آب بيشتر از سختي كل باشد، مي توان نتيجه گرفت كه سختي كربناتي است.

مضرات سختي آب چيست؟

وجود تركيبات كربناتي و غير كربناتي كلسيم، منيزيم، آهن، روي و غيره در آب تاثيرات منفي بر سلامت افراد و همچنين تجهيزات صنعتي ايجاد مي كند.

از جمله مضرات و اثرات منفي سختي مي توان به گزينه هاي زير اشاره نمود:

سولفات كلسيم و منيزيم منجر به ايجاد رسوب در لوله هاي آبگرمكن، تاسيسات مولد نيرو و لوله هاي آب خانگي مي گردد
كلريدهاي كلسيم و منيزيم محلول در آب باعث خوردگي ديوارهاي ديگ بخار و لوله هاي انتقال آب ميشود.

آب ها با درجه خيلي سخت بخاطركلروسديم بيش از300 ml باعث شور شدن و طعم بد آن مي گردد.

وجود املاح زياد در آب تاثير منفي بر كيفيت رنگ در صنايع رنگرزي و نساجي دارد
سختي بيش از اندازه آب منجر به بيماري هاي گوارشي و ايجاد سنگ كليه و مثانه خواهد شد
قدرت شويندگي مواد صابوني و شوينده ها در آب هاي سخت به شدت كاهش پيدا مي كند.

تفاوت سختي با TDS

علاوه بر تعيين درجه سختي، لازم است فاكتور ديگري به نام TDS نيز در فرآيند تصفيه آب مد نظر قرار گيرد كه در اغلب مواقع اشتباها يكسان فرض ميشوند.

تفاوت water hardner و TDS در اين است كه سختي به معناي مقدار تركيبات كربناتي و غيركربناتي كلسيم و منزيم مرتبط بوده و TDS در واقع سختي كل را اندازه گيري مي كند.

به همين علت براي كاهش TDS از تجهيزاتي مانند اسمزمعكوس استفاده و سختي به كمك سختي گيرهاي رزيني كاهش ميابد.

نشانه هاي سخت بودن آب

درمحيط هاي صنعتي و حتي منازل مسكوني مي توان سختيا نرم بودن آب را با بررسي چند نشانه تشخيص داد.

به طور كلي آب هايي كه داراي املاح معدني زيادي مي باشند، چند نشانه بارز دارند كه عبارتند از:

وجود لكه هاي قرمز روي سينك ظرفشويي و توالت
وجود لك سفيد روي ظروف پس از شستشو
بو و طعم ناخوشانيد آب
ايجاد رسوب به مقدار زياد در سماور و كتري
مسدود شدن لوله هاي انتقال آب و آبگرمكن

مسدود شدن لوله هاي انتقال آب در مبدل هاي حرارتي، چيلر، بويلر

روش هاي كاهش سختي آب

با توجه به تاثيرات منفي كه سخت بودن آب بر تجهيزات صنعتي و حتي سلامتي انسان دارد، روش ها و دستگاه هاي مختلفي براي كاهش املاح موجود در آبها ارائه شده است.

در سختي گيرهاي رزيني بستري از ذرات رزين در كف مخزن موجود بوده و آب در قسمت بالايي قرار دارد.

با اين ساختار فرآيند تبادل يوني بين بستر رزيني و املاح موجود در آب صورت مي گيرد.

به اين صورت كه، رزين ها كلسيم و منيزيم را از آب مي گيريم و سديم را به آب مي دهد.

جهت سفارش سختي گير وتجهيزات آن و كسب اطلاعات بيشترازطريق تلفن تماس، ايميل وبرگه تماس با ما درارتباط باشيد.

جهت خريد كيت سنجش سختي از صفحه فروشگاه بازديد كنيد .

كلر جامد (هيپوكلريت كلسيم)