مهم ترین دلایل آلوده شدن آب

منظور از آلودگی آب، آلودگی پهنه‌های آبی معمولاً توسط فرایندهای انسانی است. پهنه‌های آبی برای مثال شامل دریاچه ها، رودخانه ها، اقیانوسها سفره‌های آب و آب‌های زیرزمینی است. هنگامی که آلودگی‌ها به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم بدون تصفیه از مواد ترکیبی مضر در آب‌ها تخلیه می‌شوند، آلودگی آب‌ها بیشتر می‌شوند. آلودگی آب‌ها بر گیاهان و ارگانیسم‌های زنده درون این آب‌ها اثر می‌گذارند. تقریباً در همه موارد، این اثرات علاوه بر گونه های منفرد و جمعی، گروه‌های زیستی طبیعی را نیز تخریب می‌کند.

آلودگی آب مهم‌ترین علت مرگ و بیماری در سراسر جهان است، به عنوان مثال به دلیل بیماری‌های منتقله از آب.طبق گزارش‌های سازمان جهانی بهداشت در سال ۲۰۳۰ از هر ۳ نفر یک نفر دسترسی به آب آشامیدنی ایمن نخواهد داشت.

 

دلایل آلوده شدن آب


در ادامه دلایل آلوده شدن منابع آب رو مورد بررسی قرار می دهیم:

 

1- آلودگی منابع آب با وارد شدن فاضلاب

زباله های انسانی، مواد شیمیایی خانگی، داروها، محصولات بهداشت شخصی، آب استفاده شده از سینک، دوش و… بعد از خارج شدن از خانه وارد فاضلاب می شوند. در کنار این آب باران هم می تواند باعث وارد شدن زباله ها، روغن و مواد شیمیایی به فاضلاب شود.

بر اساس گزارش سازمان ملل، بیش از 80 درصد فاضلاب در جهان بدون تصفیه یا استفاده مجدد به محیط زیست راه پیدا می کند. این آمار در کشورهای کمتر توسعه یافته می تواند به 95 درصد هم برسد.

در آمریکا، تاسیسات تصفیه فاضلاب روزانه حدود 34 میلیارد گالن فاضلاب را تصفیه می کنند. این تاسیسات آلاینده هایی را مثل پاتوژن ها، فلزات سنگین، مواد شیمیایی سمی و… در پسماندهای صنعتی قبل از تخلیه به آبراه ها تصفیه می کنند. با این حال EPA* عنوان می کند که سیستم های تصفیه فاضلاب به دلیل استفاده از روش های قدیمی و در مواردی ناکارامد تاثیر زیادی را در تصفیه فاضلاب ندارند و سالانه بیش از 850 میلیارد گالن فاضلاب تصفیه نشده به آب های آزاد راه پیدا می کنند.

* EPA مخفف Environmental Protection United States Agency به معنی سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا می باشد.

بیشترین درصد آلودگی آب به دلیل فاضلاب هایی است که انسان وارد آب میکنن. به بازمانده و مواد دور ریختنی که انسان ها وارد آب میکنن پساب یا فاضلاب میگن، که بیشتر این فاضلاب ها تجزیه ناپذیر هستن و تا مدت ها در آب باقی میمونن و باعث از بین رفتن آبزیان میشن.

 

 

 

2- آلودگی های نفتی در آب

نفت یکی از حیاتی ترین منابع انرژی در جهان است، توزیع نابرابر نفت در سراسر جهان باعث شده تا نیاز به انتقال آن از طریق کشتی ها در اقیانوس یا خطوط لوله کشی در خشکی باشد. انتقال و حمل نفت به کشتی ها و البته شکستگی خطوط انتقال نفت می تواند باعث وارد شدن نفت به محیط زیست و آسیب زدن به آن شود. نشت نفت در اقیانوس ها و مناطق ساحلی می تواند مشکلات زیادی را به دنبال داشته باشد. حتما تا الان خبرهایی را مبتی بر آلوده شدن اقیانوس ها به دلیل نشت نفت شنیده اید.

اکثر آلودگی های نفتی در آب، به همین موضوع مربوط می شوند. نشت نفت به اقیانوس ها در حین انتقال و آلودگی منابع آب می تواند باعث کشته شدن حیوانات آبزی و بروز فاجعه های زیست محیطی شود. علاوه بر این تقریبا 50 درصد از 1 میلیون تن نفتی که هر سال به محیط های دریایی وارد می شوند، در کنار نشت نفت کش ها، می تواند ناشی از دیگر عوامل مثل کارخانه ها باشد.

اثرات مخربی که نشت نفت می تواند برای انسان ها به دنبال داشته باشد به دلیل بخارات سمی و البته استفاده از غذاهای دریایی است. در کنار این حتی قایق رانی در محیط های آلوده به نفت هم می تواند تاثیرات مخربی را برای سلامتی به دنبال داشته باشد.

 

 

نفت یکی از حیاتی ترین منابع انرژی در جهان است، توزیع نابرابر نفت در سراسر جهان باعث شده تا نیاز به انتقال آن از طریق کشتی ها در اقیانوس یا خطوط لوله کشی در خشکی باشد. انتقال و حمل نفت به کشتی ها و البته شکستگی خطوط انتقال نفت می تواند باعث وارد شدن نفت به محیط زیست و آسیب زدن به آن شود. نشت نفت در اقیانوس ها و مناطق ساحلی می تواند مشکلات زیادی را به دنبال داشته باشد. حتما تا الان خبرهایی را مبتی بر آلوده شدن اقیانوس ها به دلیل نشت نفت شنیده اید. 

 

 

3- وارد شدن آلودگی های کشاورزی به آب

باور کنید یا نه، صنایع کشاورزی حدود 70 درصد منابع آب شیرین را در جهان استفاده می کنند و در کنار این عامل اصلی مشکلات آلودگی آب در جهان هستند. در آمریکا، کشاورزی و دامداری منبع اصلی آلودگی رودخانه ها، تالاب ها و دریاچه ها می باشند. علاوه بر منابع آب های سطحی، کشاورزی می تواند عامل آلودگی آب های زیر زمینی هم باشد. با هر بار بارش باران، مواد شیمیایی سمی مثل آفت کش ها، کودها و… با آبراهه ها شسته شده و وارد منابع آب های زیر زمینی می شوند. این موضوع می تواند حجم زیادی از آب های زیر زمینی را آلوده کند.

توجه کنید که آلودگی منابع آب می تواند باعث کاهش سطح کیفی محصولات کشاورزی هم شود، که این موضوع سلامت انسان ها را به خطر می اندازد. امروزه در سراسر جهان، بسیاری از محصولات کشاورزی به دلیل آبیاری با منابع آب آلوده با سطح کیفی بسیار پایین تولید می شوند. مصرف این محصولات کشاورزی می تواند خطرات زیادی را برای سلامتی به دنبال داشته باشد.

 

آلودگی منابع آب می تواند باعث کاهش سطح کیفی محصولات کشاورزی هم شود،

 

 

4- آلودگی آب با مواد رادیو اکتیو

زباله های هسته ای ناشی از پروژه ها و فرایندهای صنعتی، پزشکی و علمی باعث تولید مواد رادیو اکتیو شده که در محیط زیست آزاد می شوند. زباله های رادیو اکتیو معمولا توسط نیروگاه های هسته ای استخراج اورانیوم، تولید و آزمایش سلاح های نظامی، دانشگاه ها و بیمارستان (برای اهداف تحقیقاتی و تولید دارو) تولید می شوند. این آلاینده ها می توانند قرن ها در محیط زیست باقی بمانند و اثرات مخربی را برای محیط زیست به دنبال داشته باشند.

 

زباله های هسته ای ناشی از پروژه ها و فرایندهای صنعتی، پزشکی و علمی باعث تولید مواد رادیو اکتیو شده که در محیط زیست آزاد می شوند. زباله های رادیو اکتیو معمولا توسط نیروگاه های هسته ای استخراج اورانیوم، تولید و آزمایش سلاح های نظامی، دانشگاه ها و بیمارستان (برای اهداف تحقیقاتی و تولید دارو) تولید می شوند. این آلاینده ها می توانند قرن ها در محیط زیست باقی بمانند و اثرات مخربی را برای محیط زیست به دنبال داشته باشند. 

 

 

5-آلودگی آب با جامدات معلق و رسوبات

برخی از آلاینده‌ها (موارد، ذرات و مواد شیمیایی نیز وجود داند که در آب حل نمی‌شوند و به دلیل سبک بودن نیز ته نشین نمی‌گردند در نتیجه به صورت معلق در آب وجود دارند. این ذرات معلق حتی برای ارگانیسم‌هایی که در درون آب قرار دارند نیز کشنده هستند.

همچنین ذرات خاک هم به دلایل مختلفی مانند باران و باد وارد آب رودها،دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها می‌گردند و در بستر آن ته نشین می‌شوند که در صورت ته نشین شدن انباشتگی زیاد رخ می‌دهد و جر آلاینده‌ها به حساب میاید.

فرسایش ناشی از حذف درختان حافظ خاک نیز که غالباً در نزدیکی آبراهه‌ها به وجود آمده یا بر اثر حمل خاک توسط آب‌های زراعی یا بارندگی روی معادن و اطراف جاده‌ها، می‌تواند با افزایش بیش از حد جامدات معلق و رسوبات در رودها و دریاچه‌ها گردد.مورد درگیر ذرات معلق در آب نشست های رسوبات در کف منابع آب باعث پوشانده شدن سنگریزه های بستر شده است و این باعث میشود تخم گذاری ماهی های همچون سالمون و تروت که دو نوع ماهعی از خانواده قزل آلا هستند کاهش یابد و یا به کلی نابود شود.

از طرفی هم حضور مواد معلق در داخل آب مانع از نفوذ نور خورشید به داخل آب می‌شوند. نور خورشید برای فرایند فوتوسنتز گیاهان کف آب مورد نیاز است.

 

آلودگی آب با جامدات معلق و رسوبات

 

 

6- آلوده شدن آب با ترکیبات آلی سنتز شده

ورود ترکیبات آلی از نوع سنتزی به اکوسیستم محیط زیستی عمدتاً از طریق فعالیت‌های انسان اتفاق می افتد. افزایش تولید ترکیبات سنتزی، نشت در حین انتقال و استفاده بی رویه از این محصولات در کاربردهای مختلف، از جمله مسیرهای ورود ترکیبات سنتزی به اکوسیستم زیستی انسان است. این ترکیبات در افزودنی‌های سنتزی، خوراکی، داروها،رنگ‌ها، الیاف سنتزی و حلال‌ها وجود دارد. این ترکیبات به دلیل سمی بودن به دلیل فرآیندهای تولید سنتزی در مقابل تجزیه توسط میکروب‌ها مقاوم هستند.

 

7- آلوده شدن اب با گرما

گرما معمولا از نظر بيشتر مردم، يک آلوده كننده و حداقل به عنوان يک عامل فاسد كننده شيميايي نيست، گرچه افزايش دمای آب بدن سبب تاثيرات زيانباری به بزرگی بسياری آلوده كننده های شيميايی می شود.

سرعت هر واكنش شيميايی، شامل تنفس آبزيان و اكسايش تقريبا با افزايش دما به ازاء هر 10c دو برابر می شود. در آب های آلوده شده حرارتی، ماهی ها به علت افزايش سرعت تنفس به اكسيژن بيشتري نياز دارند. تهديد بيشتر به زندگی آبزيان از طريق كلرينه كردن آب های سرد برای استفاده می باشد. اين كار برای جلوگيری از رشد باكتری ها انجام می شود. كلر به روی موجودات زنده محيط تاثير می گذارد. كلر، موجودات زنده ميكروسكوپي را كه بعضی از زنجيره های غذايی اهميت دارند از بين می برد.

 

8- آلودگی آب با وارد شدن مواد شیمیایی معدنی و کانی ها

اين گروه از آلوده كننده های آب شامل نمک های معدنی و اسيدهای معدنی و تركيبات فلزی است. حضور اين آلوده كننده ها در آب سه نتيجه عمومی شامل اسيديته، شوری و سمی بودن آب را فراهم می آورد.

خاصيت اسيدی (اسيد يته): با اهميت ترين منابع برای افزايش دادن اسيد يته شامل زهكشي معادن و باران اسيدي است.

شوری: شوری آب مشاهده غير معمولي نمی باشد بلكه حدود 97 درصد از كل آب های جهان در اقيانوس ها و درياها به صورت آب نمک هستند و 3 درصد باقيمانده آب شيرين ناميده می شود.

سميت: خاصيت سمی تعدادی از تركيبات معدنی خصوصا عناصر سنگين فلزی سال ها شناخته شده است. تعدادی از اين تركيبات كه خواص مطلوبی دارند، مرتبا توليد می شوند. احتياط لازم، ضامن امنيت اشخاصی است كه در امر توليد در گيرند.

سمی ترين اين مواد در محيط زيست، شامل مواد حاوی جيوه، سرب، كادميوم، كروم و نيكل می باشند. اين فلزات در بدن موجودات زنده جمع و به مدت زمان طولانی باقی می مانند و به عنوان مجموعه سم عمل می نمايند.

 

آلودگی آب با وارد شدن مواد شیمیایی معدنی و کانی ها

 

9-عومل بیماری زا

ب دارای پتانسيل حمل موجودات ريز بيماری زا كه سلامتی و زندگی را به خطر می اندازند می باشد. ميكرب های بيماری زا متناوب در سراسر آب منتقل می شوند و می توانند باعث عفونت در ناحيه روده (تيفوئيد، اسهال خونی، پاراتيفوئيد، وبا) شوند و مسئوليت ايجاد بيماری فلج اطفال و يرقان را بر عهده دارند. از لحاظ تاريخی اولين دليل برای كنترل آلودگی آب ها، جلوگيری از بيماری هايی است كه مولد آن ها در آب وجود دارد. عوامل ايجادكننده بيماری را نمی توان كنترل و سلامت كامل را تامين كرد.

روزانه میلیون ها از موجودات توسط افراد دفع می شود. اين ساكنين مدفوع انسان يک محيط زيست را با اين شرايط در آب های طبيعی پيدا نمی كنند تا توليد مثل كنند و به سرعت از بين می روند.

بيماری هايی كه توسط آب های آلوده به انسان سرايت می كنند شامل:

الف: بيماری انگلی (ليپتوسپيرا ايكترو هموراژه) كه به تب يا ويل معروف شده است.

ب: كرم ها، تخم كرم هايی مانند اسكاريس، تريكوسفال (كرم شلاقي) و كرم قلابدار ممكن است از طريق خاک و آب آلوده به آن ها وارد بدن انسان شود و ايجاد بيماري نمايند.

ج: بيماری وبا

د: بيماری های ويروسی (آب در انتقال دو نوع ويروس پوليويروس و هپاتيت عفونی) نقش موثری ايفا می كند.

 

10- مواد غذایی گیاهی

مواد غذايی عامل محدود كننده مهمی در رشد همه گياهان است. در كنار عوامل ديگر سرعت و فراوانی رشد گياهان متناسب با مقدار ماده غذايي در دسترس است. مشخص شده كه پانزده تا بيست عنصر برای رشد گياهان سبز مورد نياز است.

بيش از 70 درصد از تركيبات فسفره در فاضلاب ها در اثر استفاده از شوينده هاي خانگی ايجاد می شود و بايد اقدام كنترل كننده ای روی اين مسئله انجام گيرد.

 

 

جلوگیری از آلودگی آب


درسته که نمیتونیم بطور کامل از آلودگی آب جلوگیری کنیم اما میشه با رعایت نکاتی روند پیشرفت اون رو به حد خیلی زیاد کاهش داد که در اینجا چند مورد از این روش ها رو میگیم.

  1. جلوگیری از ورود فاضلاب ها به درون رودخانه ها
  2. آموزش دادن مردم و مخصوصا کشاورزان
  3. تصفیه فاضلاب
  4. تصفیه آب با روش اسمز معکوس
  5. صرفه جویی در مصرف آب، که دیگه نیازی به تصفیه آب آلوده نباشه
  6. روغن، رنگ و زباله رو درون سینک ظرفشویی، دستشویی و توالت نریزیم
  7. استفاده نکردن زیاد از کودها و حشره کش ها
  8. بکارگیری یک رویکرد زیربنایی سبز جهت بهبود ظرفیت مدیریت آب‌های خروشان در کل سیستم، و کاهش سربارهای روغنی تصفیه خانه‌ها
  9. تعمیر و جایگزین کردن تجهیزات کار کرده و معیوب
  10. افزایش ظرفیت هیدرولیکی سیستم جمع آوری فاضلاب (بیشتر اوقات گزینه ی خیلی گرونی هست)
  11. دفن کود های جانوری به مدت 6 ماه در زیر خاک
  12. هر 3 ماه وضعیت لوله کشی داخلی ساختمون رو کنترل کنین تا پوسیدگی، ترکیدگی لوله نداشته باشه، برای انجام این کار میتونین از افراد فنی کار و لوله کش کمک بگیرین.

 

اثرات مخرب آلودگی آب


تغییر در طعم، بو و رنگ آب اصلی ترین اثر ورود مواد آلاینده به منابع آبی می باشد، اما وجود این مواد تاثیرات مخرب زیادی بر سلامت انسان و طبیعت ایجاد می کند که برخی از آنها عبارتند از:

  • شیوع بیماری های واگیردار و عفونی بخاطر ورود پساب های بیمارستانی
  • ورود فلزات سنگین سرطان زا به منابع آبی
  • ازدیاد ابتلا به سرطان بخاطر ورود مواد رادیواکتیو به منابع آب زیرزمینی
  • بروز مشکلات تنفسی برای موجودات
  • ایجاد مسمومیت بخاطر ورود مواد غیرآلی به آب
  • برهم زدن تعادل زیستی در اثر رسوب مواد معلق در آب و از بین رفتن محل تخم گذاری ماهی ها

تصفیه آب دریا و آب های شور

نیاز به آب شیرین یک نیاز اساسی برای بقاست. بیش از ۱٫۵ میلیون کیلومتر مکعب آب، ٪۷۰ سطح زمین را پوشانده است؛ اما ٪۹۷٫۵ این حجم از آب را آب‌های شور تشکیل می‌دهد. ٪۹۹ آب‌های شیرین باقی‌مانده نیز به شکل یخچال‌های طبیعی و یا رطوبت خاک در زمین وجود دارند و استفاده از آنها برای انسان ممکن نیست. ٪۱ باقیمانده به‌عنوان آب مناسب که می‌تواند به مصرف جانداران برسد، در نظر گرفته می‌شود. متأسفانه منابع آب شیرین بر روی کره زمین با سرعتی در حدود ۲۰۰ میلیارد مترمکعب بر روز در حال مصرف است و همین منابع آب شیرین محدود نیز به شکل مناسبی بر روی کره زمین تقسیم‌نشده است.

در حال حاضر بیش از نیمی از جمعیت جهان که از ساکنین بیش از ۸۸ کشور تشکیل می‌شوند، از کمبود منابع آب شیرین رنج برده و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰، این مقدار به بیش از ٪۶۰ برسد. دلیل این امر رشد سریع جمعیت جهان، تغییر در سبک زندگی مردم، افزایش فعالیت‌های صنعتی و افزایش آلاینده‌هاست که منابع آب شیرین را آلوده می‌کند. استفاده از آب ناسالم دلیل بروز بیش از ٪۸۰ بیماری‌هاست و یک‌سوم آمار مرگ‌ومیر در کشورهای درحال‌توسعه به دلیل عدم دسترسی به منابع آب شیرین سالم و کافی اتفاق می‌افتد.

 

روش های تصفیه آب دریا و آب های شور

علاوه بر کمبود منابع آب شیرین بر روی کره زمین، عدم پراکندگی صحیح آنها در کشورهای مختلف باعث شده است تا بیش از 80 کشور در دنیا با مشکل کمبود آب مواجه باشند. به همین دلیل لازم است با روش های تصفیه آب شور و شیرینی سازی آب های دریا به این مشکل غلبه کرد. روش های مورد استفاده برای جداسازی و کاهش مقدار نمک موجود در آب های شور را می توان در یک تقسیم بندی کلی در سه گروه قرار داد که عبارتند از:

  • شیرین سازی آب دریا با روش های حرارتی
  • تصفیه آب دریا با روش های غشایی
  • تصفیه آب شور با روش های ترکیبی

 

دستگاه تصفیه آب کشاورزی

آب شیرین کن کشاورزی که به آن دستگاه تصفیه آب کشاورزی نیز گفته می شود، یک مدل آب شیرین کن صنعتی است که آب چاه، قنات یا آب دریا را تصفیه و گندزدایی می کند و آن را برای آبیاری زمین های زراعی و محصولات کشاورزی آماده می نماید. این دستگاه 99 درصد مواد آلی، نمک های محلول و ذرات معلق موجود در آب خام را تصفیه می کند و از بین می برد، در نتیجه آبی سالم و شیرین تولید می کند.

کاربردهای دستگاه تصفیه آب کشاورزی

آب شیرین کن کشاورزی دستگاهی است که با استفاده از آن آب شور و نامناسب را برای محصولات زراعی، سبزیجات و میوه ها تصفیه می کند و آبی شیرین با سختی پایین تولید می نماید. امروزه در اکثر مناطق آب مناسب برای کشاورزی وجود ندارد یا آب موجود به شدت شور و بی کیفیت است، از این رو استفاده از دستگاه تصفیه آب کشاورزی توصیه می شود زیرا آب شور و دارای ناخالصی باعث می شود محصولات زراعی و سبزیجات رشد خوبی نداشته باشند و زرد و پژمرده شوند.

از این دستگاه کاربردی در گلخانه ها و باغ ها و برای پرورش سبزیجات، میوه، گل و گیاه استفاده می شود. همچنین برای تصفیه آب چاه ها، قنات ها، آب دریاها و آب های زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرد. آب شیرین کن کشاورزی با تصفیه آب شور و نامناسب و تامین آب شیرین و باکیفیت، باعث بالا رفتن کیفیت و تعداد محصولات زراعی می شود. در واقع این سیستمها یکی از انواع دستگاه تصفیه آب صنعتی محسوب میشوند.

 

مزایای آب شیرین کن کشاورزی

آب شیرین کن کشاورزی مزایای خیلی زیادی دارد و از ویژگی های خاصی برخوردار است. همین مزایا و ویژگی ها باعث شده اند این دستگاه به شدت پرکاربرد و پرطرفدار شود. در زیر به چند مورد اشاره شده است.

  • نصب و راه اندازی آسان و راحتی دارد.
  • به کمترین فضای ممکن برای نصب نیاز دارد.
  • میزان آب تصفیه شده را نمایش می دهد.
  • از سدیمی شدن خاک جلوگیری می کند.
  • عناصر سمی و ترکیبات آنیونی آب را از بین می برد.
  • جنس بدنه آن استیل است.
  • به قطع خودکار در شرایط اضطراری مجهز است.
  • توانایی کار در ساعات طولانی و به صورت بلند مدت را دارد.
  • با شرایط مختلف جوی سازگار است و در هر آب و هوایی کار می کند.
  • خروجی آب ثابت است.
  • شوری آب را کاهش می دهد و تا حد زیادی از بین می برد.
  • تمامی ناخالصی ها و مواد آلاینده موجود در آب خام را از بین می برد.
  • باعث رشد بیشتر و بهتر محصولات کشاورزی می شود.
  • دارای پمپ فشار قوی استیل است.
  • دارای یک فیلتر شنی بزرگ یا پیش تصفیه و فیلتر شنی دوبل می باشد.
  • PH آب را تنظیم و مدیریت می کند.
  • در تولید محلول های غذایی هیدروپونیک استفاده می شود.

دستگاه تصفیه آب صنایع نساجی و رنگرزی

در کارخانجات نساجی برای تولید منسوجات آب بسیار زیادی مصرف می شود . بنابراین فاضلاب زیادی نیز تولید می کند. فاضلابهای صنایع نساجی دارای رنگ در دامنه های مختلف و با آلودگی های متفاوت هستند . فاضلاب کارخانجات نساجی یکی از آلوده ترین فاضلاب ها در بین صنایع است یکی از مهمترین آلودگی فاضلاب های نساجی رنگ که تجزیه آن دشوار است . فرآیند رنگرزی یکی از مهمترین قسمت ها در بخش تولید منسوجات است . رنگ ها و مواد شیمیایی که در تولید منسوجات استفاده می شود با فاضلاب مخلوط شده و علاوه بر ظاهر نامطلوب و اثر سمی دارند ، در صورت عدم تصفیه و تخلیه آن به محیط زیست باعث آلودگی خاک ، آبهای سطحی و زیر زمینی می شود بنابراین تصفیه فاضلاب های نساجی برای حفظ اکوسیستم و برگشت وبازیافت آن برای مصارف کشاورزی و یا استفاده مجدد در خطوط تولید یک امر بسیار ضروری و حیاتی است.تصفیه آب نساجی

 

دلایل اهمیت تصفیه فاضلاب نساجی و رنگرزی

نساجی و تولید پارچه و رنگرزی آن از مراحل متعددی تشکیل شده است که در هر گام مواد آلاینده متعددی به پساب های آن اضافه می گردد. آماده سازی نخ، ریسندگی، آهار زنی، بافندگی، آهارگیری، پشم شویی، سفیدکنندگی، سوزاندن، پاکسازی الیاف، رنگرزی و چاپ از جمله فرآیندهایی هستند که در این صنعت اجرا می گردند. در برخی از این گام ها میزان آلودگی و آلاینده های وارد شده به فاضلاب کم و در برخی بسیار زیاد می باشد. یکی از مهم ترین مواردی که لازم است برای انتخاب روش های تصفیه فاضلاب نساجی و رنگرزی مد نظر قرار داد، نوع مواد ذائد و آلاینده های موجود در هر گام و شناسایی راه حل هایی برای حذف آنها می باشد. در حالت کلی بیشترین مقدارمواد آلاینده در فرآیندهای زیر تولید می شوند:

  • آهار زنی
  • آهار گیری
  • پشم شویی
  • سفید کنندگی
  • پاک سازی الیاف
  • رنگرزی
  • چاپ

در این گام ها مواد ذائد متعددی تولید میشوند و با تصفیه فاضلاب نساجی و رنگرزی در واقع تلاش میشود تا اثرات منفی این فرآیندها تا حد زیادی کاهش پیدا کند. مهم ترین آلاینده های تولید شده در این صنعت عبارتند از: BOD، COD، آفت کش، ترکیبات آلی فرار به شکل گاز، حشره کش ها، مواد ضدعفونی کننده، هیپوکلریت، سود سوزآور، انواع اسیدها، رزین، نشاسته، گلوکز، موم، خاکستر سود، روغن، حلال ها، تثبیت کننده ها، انواع فلزات، مواد کاتیونی و آلی، نمک ها، سورفکتانت و انواع مواد سمی دیگر و ذرات جامد معلق و پرز و نخ و غیره.تصفیه آب نساجی

ورود این مواد به طبیعت و نفوذ آنها به سفره های آب زیرزمینی به مرور منجر به ایجاد خطر برای سلامت انسان و سایر موجودات خواهد شد. علاوه براین، صنعت نساجی و رنگرزی مصرف آب بسیار بالایی دارند و به عنوان مثال برای تولید یک کیلوگرم پارچه حدود 200 لیتر آب مصرف میشود. با توجه به شرایط خشکسالی و کمبود منابع آبی در تمام دنیا، تصفیه فاضلاب نساجی و رنگرزی باعث میشود تا پساب ها با سطح کیفی مطلوب در صنایع کشاورزی مورد استفاده قرار گیرند.

 

روش های تصفیه آب صنعتی

روش های تصفیه آب صنعتی

سیستم تصفیه آب صنعتی در صنایع مختلف از پرکاربرد ترین روش ها است. آب به عنوان ماده مهم در صنایع شناخته شد. اهمیت استفاده از دستگاه های تصفیه صنعتی برای بازیابی آب مهم و پر رنگ می شودو  در سراسر جهان یکی از مولفه های مهم در صنعت تولید و از مهم ترین عناصر در تولید صنعتی است. آب پاک برای همه افراد و صنایع حیاتی است. به دلیل کمبود آب قابل استفاده برای افراد و صنایع مختلف نیاز به روش هایی است که بتوان آب مورد نیاز صنایع مختلف را از منابع آب زیر زمینی تامین کرد.

با کاهش منابع آب و افزایش نیاز به منابع قابل استفاده در کشاورزی، گلخانه ها، کارخانجات، صنایع مختلف نیاز به تصفیه آب صنعتی زیاد شده است. با توجه به چالش اقتصادی و هزینه تصفیه آب صنعتی، صنایع نیاز به استفاده از دانش افراد با تجربه و خبره برای طراحی  تصفیه آب صنعتی  دارند. علاوه بر بهره مندی از آبی سالم و خالص، در هزینه های تصفیه آب صرفه جویی می شود. تصفیه آب صنعتی  با استفاده از روش های مختلف انجام می شود.

 

انواع روش های تصفیه آب صنعتی

 

Reverse Osmosis is the process of Osmosis in reverse.

 

روش سیستم تبادل یونی

در این روش ، تصفیه‌ آب بر مبنای استفاده از رزین‌های تبادل یونی استوار می‌باشد.سیستم های تبادل یونی در دو دسته کلی، سیستم‌های سختی‌گیر و سیستم های تولید آب فوق خالص وجود دارند. درسیستم‌های تبادل یونی جهت سختی‌گیری از رزین‌هایی استفاده می‌شود که قادر به حذف منیزیم و کلسیم از آب عبوری هستند که از آنها در پیش تصفیه آب سیستم‌های اسمز معکوس، پیش تصفیه‌ آب ورودی به بویلرها و به طور کلی جهت نرم‌سازی آب استفاده می گردد.

 

دسته دوم سیستم‌های تبادل یونی در تولید آب با خلوص بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد، که با توجه به کیفیت آب ورودی پس ازسیستم تصفیه آب صنعتی RO و یا به طور مستقل جهت خالص‌سازی کامل آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سیستم‌ها در صنایع آزمایشگاهی، صنایع پزشکی، تولید داروها و سرم‌ها، صنایع الکترونیکی، صنایع آرایشی و بهداشتی، کوره‌های القایی، صنایع باتری سازی، به طورکلی در کلیه صنایعی که نیازمند خلوص بالای آب هستند می‌توان از این سیستم استفاده نمود.

 

روش های میکرو فیلتراسیون، اولترا فیلتراسیون و نانوفیلتراسیون

تصفیه آب به روش فیلتراسیون شامل میکرو فیلتراسیون (MF)، نانو فیلتراسیون (NF) و اولترا فیلتراسیون (UF) است. این روش ها برای جداسازی مواد آلی استفاده می شود.

 

روش الکترودیونیزاسیون (EDI)

این روش ترکیبی از روش تبادل یونی و فیلتراسیون غشایی می باشد که خروجی آن آبی بدون املاح و دارای هدایت الکتریکی (EC) پایین است.

در سیستم EDI املاح موجود در آب از طریق تبادل یونی جدا می شوند. هر واحد EDI از تعدادی سلول تشکیل شده است که بین دو الکترود قرار گرفته اند.

تفاوت روش EDI با روش تبادل یونی این است که ممبران ها به صورت پیوسته با جریان برق احیا می شوند و دیگر نیازی به استفاده از مواد شیمیایی برای احیای ممبران نمی باشد.

 

 

 

روش الکترودیالیز معکوس(EDR)

کلمه Dialysis در لغت به معنی جدا کردن مواد از یک محلول می باشد و روش EDR در واقع بیانگر جدا کردن املاح از آب با استفاده از انرژی برق می‌‌باشد.
در این روش با استفاده از جریان برق DC و همچنین غشاهای آنیونی و کاتیونی، عملیات جداسازی املاح از آب صورت می ‌‌پذیرد.
کلمه Reverse در انتهای این روش بدین معنی می باشد که در اثر عبور آب از ممبرین ‌‌های سیستم، یکسری از املاح بر روی ممبرِین‌‌ ها رسوب می‌ نمایند.
در روش های سنتی که به ED معروف بود از تزریق اسید و آنتی اسکالانت و اسید سولفوریک برای جلوگیری از رسوب استفاده می ‌‌شد ولی در این روش به ازای حدوداً هر 15 دقیقه کار سیستم، پلاریته سیستم یا همان جای قطب‌‌های مثبت و منفی تعویض می‌‌گردد و املاح رسوب کرده بر روی سیستم از آن جدا می‌‌شوند.
نکته‌‌ ای که در مورد روش EDR قابل توجه می باشد این است که در هر مرحله از تصفیه تنها 50% از املاح می ‌‌تواند دفع گردد لذا برای رسیدن به خلوص بالاتر باید آب در چندین مرحله تصفیه شود.
روش EDR بیشتر برای تولید آب شرب در دنیا استفاده می شود.
از آنجایی که TDS مناسب آب شرب بین 100 تا 500 می‌‌باشد وTDSخروجی این روش بالاتر از100 می‌باشد، این روش بهترین روش تولید آب شرب در حجم‌‌ های بالا می باشد.
حداقل حجم آب تولیدی به روش EDR حدود 15 متر مکعب در شبانه روز می باشد.

 

 

تصفیه آب به روش (EDR (Electro dialysis Reverse

 

 

روش اسمزمعکوس (RO)

در یک عبارت کلی به حرکت جرم از یک محیط به محیط دیگر که بر اثر اختلاف  پتانسیل شیمیایی به وجود می آید فرایند اسمز می گویند. در فرآیند اسمز مایع از بخش محلول رقیق به سمت محلول غلیظ با عبور از یک غشا نیم تراوار حرکت می کند. بر همین اساس فرآیند اسمز معکوس (Reverse Osmosis) یا به اختصار سیستم RO نوعی تکنولوژی برای آب شیرین کن است که بر خلاف فرآیند اسمز با ایجاد یک فشار اسمزی بر روی محلول غلیظ ، محلول غلیظ تمایل دارد به سمت محلول رقیق حرکت کند.گروه صنعتی و تولیدی آوین گستر البرز به عنوان یکی از معتبرترین تولیدکننده های سیستم های آب شیرین کن از جمله سیستم هایNF ، سیستم هایMF ، سیستم ضد عفونی کننده(ازن ، UVو کلریناتور) و… در زمینه ساخت حرفه‌ای RO نیز با استفاده از بهترین قطعات و استاندرادهای بین المللی تولید آب تصفیه کن های صنعتی فعالیت می‌کند.

سیستم تصفیه آب صنعتی|آب شیرین کن

دستگاه آب شیرین کن یکی از پرکاربردترین دستگاه ها برای تصفیه آب است .تصفیه آب صنعتی به عنوان بخش مهمی در صنعت تولید به حساب می آید زیرا آب در همه صنایع و برای انسان ها یک امر حیاتی است

تصفیه آب صنعتی چیست؟

دستگاه تصفیه آب صنعتی (Industrial water purifier)دستگاهی است مجهز به تکنولوژی تصفیه و جداسازی املاح و مواد اضافی محلول در آب، که با هدف کنترل و بهبود شرایط مربوط به فعالیت های بر پایه آب در صنایع مختلف استفاده می شود و خروجی آن،  آب با مقدار TDS خیلی پایین و درجه خلوص بالا در مقیاس بزرگ است .آب تصفیه شده توسط تصفیه آب صنعتی مناسب استفاده جهت تامین آب مورد نیاز صنایع مختلف از جمله؛ کشاورزی، خودروسازی، مرغداری، داروسازی و … است.

انواع دستگاه تصفیه آب صنعتی

انواع روش های تصفیه آب صنعتی

مهمترین کاربرد سیستم RO

در حال حاضر فرایند اسمز معکوس یکی از روش‌های جدید جداسازی و تغلیظ می باشد که کاربردهای مختلفی دارد. مهمترین استفاده فرآیند اسمزمعکوس برای شیرین سازی آب های شور و آب دریا ، حذف یون های محلول در آب، گندزدایی و جداسازی مواد آلی و سمی از پساب های صنعتی و … است. سیستم دستگاه های آب شیرین کن  مجهز به روش اسمز معکوس با ظرفیت های متفاوتی در بازار دستگاه ها و تجهیزات تصفیه آب صنعتی عرضه می شود.

 

تولید سیستم های RO در شرکت آوین گستر البرز

شرکت آوین گستر البرز با توجه به استانداردهای بین المللی ساخت دستگاه های آب تصفیه کن صنعتی ، گامی نو در جهت طراحی ، تولید و ساخت سیستم های آب شیرین کن RO با بکارگیری بهترین مهندسان حوزه آب و فاضلاب و همچنین استفاده از آخرین تکنولوژی ها و تجهیزات مدرن روز دنیا با هدف ساخت محصولات باکیفیت ایرانی و قابل رقابت با برندهای خارجی برداشته است.دستگاه های Roآوین گستر البرز درظرفیت های مختلف از5 الی 5000متر مکعب در شبانه روز طراحی و ساخته می شود. این دستگاه ها در قالب پکیج ارائه می گردد. به نحوی که تمامی متعلقات دستگاه بر روی یک شاسی تعبیه شده است. بنابراین نصب و راه اندازی دستگاه های Ro آوین گستر البرز بسیار ساده می باشد. شاسی و پمپ فشار قوی این دستگاه های آب شیرین کن از جنس استنلس استیل است که از کیفیت قابل قبولی برخوردار است. جهت افزایش کارایی و اپراتوری آسان، تمام دستگاه‌های سیستم RO آوین گستر البرز دارای تابلو برق به همراه مانیتور جهت نمایش وضعیت کارکرد دستگاه می باشد.

روش های گندزدایی آب

گندزدایی آب یکی از مهم ترین و اصلی ترین گام ها در فرآیند بهبود کیفیت و استاندارد سازی آن برای مصرف به عنوان آب آشامیدنی و غیره می باشد. نحوه و روش های گندزدایی آب های آشامیدنی و آب چاه و آب های شهری و غیره با توجه به مقدار بودجه و نوع آلاینده ها و تجهیزات در دسترس متفاوت بوده و در نهایت هدف همگی یکسان است. به طوریکه در تمام روش ها تلاش می شود باکتری و میکروارگانیسم ها و عوامل بیماری زا موجود در آب کاسته شده و منجر به حفظ سلامت انسان و طبیعت گردند.

گند زدایی آب چیست؟

آب از مهم ترین عناصر طبیعت بوده و به همان اندازه که می تواند سلامتی را تضمین کند، در شیوع بیماری های عفونی و گوارشی نیز موثر عمل می کند. شرایط موجود در آب های سطحی زمینه رشد و تکثیر انواع باکتری و ویروس و پاتوژن های مختلف را فراهم می کند که منشا شیوع بیماری هستند. گندزدایی آب به مجموعه فعالیت های فیزیکی و شیمیایی گفته میشود که در آنها تلاش میشود تا هرگونه باکتری و ویروس و عوامل بیماری زا موجود در آب از بین برود. نحوه گندزدایی آب های شهری و آب چاه و غیره با هم متفاوت بوده و نتیجه روند هر یک به افزایش کیفیت آب ختم خواهد شد.

به‌طور کلی روش‌های متداول گندزدایی آب عبارتند از:

1روش‌های فیزیکی:

*حرارت: ساده ترین روش گندزدایی آب آشامیدنی، حرارت دهی آن است. بسیاری از باکتری ها و عوامل بیماری زای موجود در آب در دمای زیاد مقاومت نداشته و ساختار آنها تخریب میشود. حرارت دهی ماده جانبی خطرناک تولید نمی کند، اما این شیوه ضد عفونی بسیار زمان بر بوده و مصرف انرژی در آن زیاد است. چون هر اندازه مقدار و ارتفاع آب بیشتر باشد، به انرژی بیشتری برای گند زدایی آن نیاز است.

*اشعه فرابنفش (UV): یکی از بهترین روش های نوین برای از بین بردن باکتری ها و عوامل بیماری زا موجود در آب ها، استفاده از اشعه ماورابنفش می باشد. اشعه فرابنفش قدرت تخریب دیواره سلولی عوامل بیماری زای موجود در آب را داشته و از این طریق می توانند آنها را تخریب کند. اشعه گند زدایی آب توسط لامپ های مخصوص تولید شده و تنها در محیط های آزمایشگاهی می توان از آن استفاده نمود.
تولید پرتوهای گند زدایی آب توسط تجهیزات جانبی هزینه بر بوده و برای حوضچه های تصفیه بزرگ مقرون به صرفه نخواهد بود. در بسیاری از آب های سطحی از تابش نور خورشید این اشعه ها فراهم می شوند که می توانند تا حد نسبتا خوبی منجر به بهبود کیفیت آب ها شوند و هزینه بر نخواهند بود.

 

2- روش‌های شیمیایی:

*گندزدایی آب باکلر: یکی از رایج ترین و کاربردی ترین روش های به کار رفته در تصفیه آب های آشامیدنی و حذف عوامل بیماری زا از آن، استفاده از کلر می باشد. در پاسخ به این سوال که کلر چیست می توان گفت کلر یکی از هالوژن های موجود در گروه IV در جدول عناصر شیمیایی می باشد که دارای عدد اتمی 17 بوده و با CL  نمایش داده میشود. از مهم ترین ویژگی های این عنصر می توان به فرار بودن و قدرت بسیار بالای اکسید کنندگی آن اشاره نمود. به همین دلیل برای از بین بردن باکتری ها و قارچ ها و ذرات آلوده در آب استفاده می شود. با توجه به اینکه در صورت واکنش شیمیایی کلر با آب، اسید هیپوکلرو HOCL تولید می شود و قدرت بسیار زیادی برای حمله به باکتری ها و از بین بردن آنها دارد، لذا می تواند در مدت زمان کوتاه حجم بسیار زیادی از عوامل بیماری زا را در آب های آشامیدنی از بین ببرد.

کلر مورد استفاده برای گندزدایی آب استخر و آب های آشامیدنی دارای انواع مختلفی بوده و با به صورت های متفاوتی از قبیل هیپوکلریت سدیم، هیپوکلریت کلسیم (کلر جامد)، اسید هیپوکلرو یا گاز کلر و دی اکسید کلر برای گند زدایی استفاده می شوند. علیرغم قدرت اکسید کنندگی بسیار بالا و حذف میکروب ها و همچنین قیمت ارزان تر آن نسبت به سایر ترکیبات شیمیایی، این شیوه ضد عفونی کردن آب با معایبی همراه می باشد که از قبیل:

+ گاز کلر سمی می باشد و موجب مسمویت شدید و خفگی می گردد.

+ تماس کلر با پوست منجر به سوزش شدید می شود.

+ هیچ یک از ترکیبات کلر را نباید در فضای بسته با سایر مواد شیمیایی استفاده نمود چون احتمال انفجار در آنها زیاد می باشد.

+ استفاده زیاد از آن منجر به باقی ماندن اثرات و ترکیبات جانبی مضر می گردد که لازم است با شیوه های مختلف اثرات آن تا حد امکان کاهش یابد.

 

*ضد عفونی کننده آب با آب ژاول: قبل از بررسی روش تصفیه با این مواد، لازم است به این سوال پاسخ دهیم که آب ژاول چیست؟ آب ژاول یا هیپوکلریت سدیم که با نام های کلر مایع و آنتی فرمین و اکسید کلراید سدیم نیز شناخته شده می باشد، مایعی زرد رنگ بوده و برای ضد عفونی آب و همچنین سطوح مورد استفاده قرار میگیرد. این محلول از دمیدن گاز کلر درون سدیم هیدروکسید به دست می آید. با توجه به قدرت بسیار بالای این ترکیب شیمیایی بر حذف باکتری ها و عوامل بیماری زا موجود در آب های استخر، از آب ژاول برای ضد عفونی استفاده میشود. البته لازم به ذکر است که این محلول برای گند زدایی آب های آشامیدنی کاربرد ندارد. علاوه براین، لازم است به این مساله نیز توجه شود که استفاده از آب ژاول یا وایتکس در محیط های بسته موجب خفگی شده و به شدت در ایجاد حساسیت های پوستی موثر می باشد.

 

*ضد عفونی کننده آب با  ازن:  از دیگر روش های بسیار رایج برای ضد عفونی کردن آب های آشامیدنی و استخر می توان به استفاده از ازن O3 اشاره نمود. این مولکول سه اتمی اکسیژن مانند کلر ناپایدار نبوده و خاصیت اکسید کنندگی بالایی دارد. با توجه به سرطان زا بودن کلر و ناپایداری بالای ازن و تبدیل شدن آن به اکسیژن پس از ورود به آب و نداشتن ترکیبات جانبی و مضر، از این گاز برای گند زدایی آب استفاده می شود. لازم به ذکر است که تاثیر و نقش ازن در تصفیه آب و فاضلاب 25 مرتبه بیشتر از کلر قدرت ضدعفونی کننده داشته و خاصیت اکسید کنندگی و لخته سازی آن نیز بیشتر از کلر می باشد و به همین دلیل تاثیر زیادی بر تبدیل COD بر BOD و حذف BOD و کاهش بو در آب ایجاد می کند.

BOD فاضلاب چیست ؟

BOD فاضلاب از فاکتورهای بسیار مهم در تعیین روش و تجهیزات مورد نیاز برای تصفیه می باشد که به شیوه های مختلف اندازه گیری می شود. این فاکتور در واقع نشان دهنده میزان اکسیژن مورد نیاز برای تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب می باشد که توسط میکروارگانیسم های هوازی مصرف می شود.

 

BOD فاضلاب یا میزان اکسیژن خواهی بیولوژیکی

آب های مصرف شده در محیط های صنعتی و شهری به مرور با حجم بسیار بالایی از مواد آلاینده نظیر مواد آلی و غیر آلی محلول و غیر محلول آلوده میشوند. با توجه به نوع مواد آلاینده موجود در پساب ها روش ها و مراحل مختلفی در پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی در نظر گرفته میشود. یکی از مهم ترین روش ها تصفیه بیولوژیکی می باشد. این روش تصفیه بر پایه میکروارگانیسم های هوازی و بی هوازی پیاده سازی شده و شرایط را برای مصرف مواد آلی توسط باکتری های موجود در آب فراهم می کند. BOD یا biological oxygen demand به میزان اکسیژنی گفته میشود که باکتری های هوازی برای تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب نیاز دارند.

این کاملا طبیعی است که هر چه مقدار مواد آلی و آلاینده موجود در فاضلاب بیشتر باشد، به همان نسبت نیز BOD افزایش پیدا خواهد کرد. به همین دلیل BOD بالای فاضلاب نشان دهنده آلودگی زیاد آن می باشد. مقدار اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی را در برخی از مواقع با BOD5 نشان می دهند چون این فاکتور مقدار اکسیژن مورد نیاز برای مصرف در طول 5 روز می باشد.

 

نقش BOD در تصفیه فاضلاب

باکتری های هوازی این قابلیت را دارند تا مواد آلی را تجزیه و مصرف کنند. به همین دلیل در شرایطی که اکسیژن به اندازه کافی برای این منظور وجود داشته باشد، فرایند تجزیه بیولوژیکی ادامه پیدا می کند. در نتیجه مواد آلی از قبیل کربن، نیتروژن، گوگرد، هیدروژن و اکسیژن که موفق به تجزیه نمی شوند، ترکیبی به نام COHNS را به وجود خواهند آورد. در صورتیکه انرژی مورد نیاز برای این ترکیب فراهم شود، به سلول های جدیدی تبدیل شده و نام C5H7NO2 به آنها اختصاص داده شده است

 

دلایل اهمیت اندازه گیری BOD فاضلاب

در تعیین میزان کیفیت فاضلاب فاکتورهای مختلفی از قبیل TSS، BOD و COD  فضلاب نقش دارند و هر یک نشان دهنده ویژگی های متفاوتی می باشند. با اندازه گیری BOD فاضلاب در مرحله اول مشخص میشود که میزان کیفیت پساب مورد نظر چقدر است بر همین اساس می توان از نتایج به دست آمده استفاده های متعددی داشت که عبارتند از:

  • انتخاب روش های مناسب برای تصفیه بیولوژیکی
  • تعیین تجهیزات مورد نیاز در تصفیه خانه
  • سنجش و اندازه گیری راندمان فرآیند تصفیه با اندازه گیری BOD قبل و بعد از آن

 

روش آزمایش و اندازه گیری BOD

با توجه به اهمیت بسیار زیاد BOD در پساب ها، قبل از انتخاب پكيج تصفيه فاضلاب بهداشتي یا صنعتی لازم است به شیوه های مختلف مقدار BOD اندازه گیری شود. روش های اندازه_ گیری BOD فاضلاب با توجه به شرایط محیطی، دسترسی به ابزارها و تجهیزات و دما و … متفاوت می باشد. از رایج ترین روش ها برای اندازه گیری BOD می توان به موارد زیر اشاره نمود:

 

اندازه گیری BOD فاضلاب با روش وینکلر

در صورت عدم دسترسی به دستگاه برای اندازه گیری مقدار BOD، می توان از برخی مواد شیمیایی برای این منظور استفاده نمود که به این شیوه اصطلاحا وینکلر (Winkler) گفته میشود. پس از نمونه برداری از فاضلاب و انتقال آن به محیط آزمایشگاه، مراحل زیر طی می گردند:

  • یورد پتاسیم را با سولفات منگنز ترکیب نموده تا هیدرات منگنز حاصل شود.
  • هیدرات منگنز در صورت تماس با اکسیژن موجود در آب به هیدروکسید منگنز تبدیل خواهد شد.
  • به منظور فراهم ساختن ید لازم است کمی اسید سولفوریک به محلول به دست آمده در مرحله قبل اضافه شود. با انجام این کار هیدروکسید منگنز به سولفات تبدیل شده و در نهایت در تماس با یدور پتاسیم ید از این ترکیب آزاد خواهد شد.
  • ید بدست آمده با تیوسولفات سدیم قابل اندازه گیری بوده و از این ظریق می توان BOD را بدست آورد.

** نکته مهم اینکه، هر چه محلول حاصل از مراحل فوق رنگ زرد تیره تری داشته باشند، به همان اندازه مقدار BOD بیشتر خواهد شد.

برای درک بهتر، مراحل آزمایش را در ادامه با مقدار مشخص از هر یک از ترکیبات شرح خواهیم داد:

  • نمونه 300 میلی لیتر از فاضلاب مورد نظر را تهیه و در کمتر از 8 ساعت آن را در محیط آزمایشگاهی با درجه دمایی 20 درجه سانتی گراد قرار دهید.
  • سپس 2 میلی لیتر از MNSO4 و 2 میلی لیتر از محلول آزاید را در به نمونه اضافه نموده و ظرف را 15 مرتبه وارونه کنید تا فلوک ها یا مواد رسوب شده به مرور مشاهده گردند. محلول آزاید قلیایی مورد استفاده در این مرحله با ترکیب 500 گرم NAOH و 135 گرم NAI در آب مقطر دو بار تخمیر بدست می آید و در نهایت این ترکیب با 10 گرم NaN3 و 40 میلی لیتر از آب مقطر دوبار تخمیر ترکیب خواهد شد و حاصل محلول آزاید ید قلیایی خواهد بود.
  • 2 میلی لیتر اسید سولفوریک را به محلول مرحله اول اضافه نمایید.
  • بورت را تیوسولفات پر کنید و 5 میلی لیتر از نمونه بدست آمده را در ارلن 250 میلی لیتر وارد کنید.
  • در نهایت لازم است 2 تا 7 میلی لیتر محلول نشاسته را به آن اضافه کنید. تیتراسیون باید پس از 20 ثانیه بی رنگ شود.

 

در نهایت با کمک رابطه زیر مقدار دقیق BOD بدست خواهد آمد:

معنای هر یک از این فاکتورها در رابطه فوق به این صورت می باشد:

  • D1: اکسیژن محلول بلافاصله پس از تهیه نمونه
  • D2: اکسیژن محلول بعد از 5 روز از انکوباسیون در دمای 20 درجه
  • B1: اکسیژن محلول اولیه تغذیه کنترل شده قبل از انکوباسیون
  • B2: اکسیژن محلول نهایی تغذیه کنترل شده بعد از انکوباسیون
  • F: نسبت حجم آب رقیق سازی شده به نمونه کل حجم آب
  • P: نسبت حجم نمونه فاضلاب به حجم کل ترکیب شده

اندازه گیری BOD با استفاده از دستگاه BOD متر

راحت ترین روش برای سنجش مقدار BOD در نمونه های جمع آوری شده از پساب ها، استفاده از دستگاه های مخصوص این کار می باشد. البته نکته مهم رعایت استانداردهای نمونه برداری فاضلاب می باشد تا نتایج دقیق و معتبر بدست آید. بر اساس این استانداردها باید نمونه در ظروف بدون آلودگی و در دمای بین 10 تا 20 درجه سانتی گراد نگهداری شده و به منظور جلوگیری از انجام فرایندهای بیولوژیکی، 0.7 میلی لیتر اسید سولفوریک و یک میلی لیتر نیتروسدیم سه درصد به ظرف نمونه اضافه شود. علاوه براین، توجه داشته باشید که حداکثر 8 ساعت بعد از نمونه برداری لازم است ظرف در آزمایشگاه و دستگاه های مربوطه برای سنجش مقدار BOD قرار گیرند.

اندازه گیری BOD فاضلاب حاوی کلر

با توجه به اینکه ممکن است در پساب ها به دلایل مختلف مقدار زیادی کلر وجود داشته باشد، به همین دلیل لازم است قبل از اندازه گیری BOD فرآیند کلرزدایی انجام شود. برای این منظور می توان از مواد احیا کننده استفاده نمود و سپس بررسی نمود که آیا مقدار کلر کاهش پیدا نموده است یا خیر.

برای اندازه گیری مقدار کلر کافیست 100 میلی لیتر از نمونه فاضلابی که در ارلن قرار گرفته است را با کریستال های یدور پتاسیم KI حل کنید. سپس یک میلی لیتر اسیر سولفوریک به آن اضافه و در نهایت نیز 5 قطره از محلول نشاسته را به آن بیفزایید. توجه داشته باشید که پساب هایی که حاوی مقدار زیادی کلر هستند، در این شرایط آبی رنگ می شوند و لازم است مقدار کلر کاهش پیدا کند. پس از کلر زدایی لازم است با میکروارگانیزم ها بذرپاشی صورت گرفته با روش های بالا در نهایت مقدار BOD اندازه گیری شود.

 

 

مقدار استاندارد BOD فاضلاب

در پساب های مختلف نوع و مقدار مواد آلی متفاوت می باشد و بر همین اساس نیز مقدار اکسیژن مورد نیاز برای مصرف آنها توسط میکروارگانیسم ها با هم فرق خواهد داشت. بر اساس استانداردهای ارائه شده توسط سازمان حفاظت از محیط زیست، تمام پساب های صنعتی و بهداشتی قبل از ورود به طبیعت باید BOD را در سطح استاندارد کاهش دهند.

با توجه به میزان BOD پساب ها، روش های بیولوژیکی برای تصفیه متفاوت خواهد بود و در برخی از مواقع روش های ترکیبی نیز استفاده میشوند. به عنوان مثال، در فاضلاب بهداشتی و انسانی نسبت به فاضلاب های صنعتی BOD در سطح کمتری می باشد و با انجام فرآیندهای ساده بیولوژیکی می توان آنها را به طبیعت وارد کرد. این در حالیست که فاضلاب های کارخانه های تولید مواد الکلی و روغن سازی BOD بسیار بالایی داشته و باید فرآیندهای ترکیبی در بازه های زمانی طولانی برای کاهش آن انجام شود.

 

 

COD فاضلاب چیست؟

COD یا میزان اکسیژن خواهی شیمیایی فاضلاب از جمله فاکتورهای مهم و تاثیرگذار در فرآیند تصفیه آب های صنعتی و بهداشتی می باشد که با مقدار مواد اکسید شونده در پساب ها ارتباط مستقیم دارد. این فاکتور در واقع مقدار اکسیژن مورد نیاز برای اکسید شدن مواد شیمیایی موجود در فاضلاب را مشخص می کند.

COD یا میزان اکسیژن خواهی شیمیایی فاضلاب

پساب های تولید شده در محیط های صنعتی و بهداشتی به مرور با حجم بالایی از مواد آلاینده آلی و غیر آلی و مواد شیمیایی ترکیب می شوند. برخی از این مواد با کمک تصفیه بیولوژیکی و به کمک میکروارگانیسم ها تجزیه شده و مابقی لازم است به شیوه های دیگری تصفیه شوند. مواد شیمیایی موجود در فاضلاب در تماس با اکسیژن وارد واکنش شده و اصطلاحا اکسید می شوند و در این فرایند اکسیژن موجود در پساب ها مصرف خواهد شد. به مقدار اکسیژنی که لازم است در پساب ها موجود باشد تا تمام مواد شیمیایی موجود در آنها اکسید شوند COD یا Chemical Oxygen Demand گفته می شود.

با توجه به تعریف این پارامتر، هر چه مواد شیمیایی موجود در پساب ها بیشتر باشد، به همان نسبت به اکسیژن بیشتری برای اکسیداسیون آنها نیاز می باشد و در نهایت باعث افزایش مقدار پارامتر COD در فاضلاب می گردد. به عبارت دیگر، هر چه مقدار اکسیژن خواهی شیمیایی فاضلاب بیشتر باشد، مقدار مواد شیمیایی اکسید شونده در آن بیشتر بوده و پساب ها آلوده تر هستند.

مقدار COD فاضلاب

همان طور که اشاره شد، مقدار COD فاضلاب هر چه بیشتر باشد، نشان دهنده وجود مواد شیمیایی بیشتر در آن بوده و به همین دلیل ورود این پساب ها بدون تصفیه برای طبیعت خطر بیشتری را به همراه دارند. لازم به ذکر است که این پارامتر با BOD فاضلاب کاملا متفاوت بوده و به مقدار اکسیژن برای انجام فرآیندهای بیولوژیکی ارتباطی ندارد. بر اساس اندازه گیری های صورت گرفته در فاضلاب های مختلف صنعتی و بهداشتی و شهری مقدار اکسیژن خواهی شیمیایی این پساب ها به صورت زیر می باشد:

 

 

همان طور که در جدول نمایش داده شده است، هر چه محیط صنعتی تر باشد، به همان نسبت مقدار COD در آنها بیشتر میشود چون در این محیط ها مصرف مواد شیمیایی بیشتر از محیط های مسکونی می باشد.