بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
جنبه های فیزیکی و شیمیائی آب آشامیدنی «گوارائی آب»
اسلاید 2 :
ويژگي هاي آب آشاميدني
مشخصات فيزيكي آب آشاميدني
اسلاید 3 :
ويژگي هاي آب آشاميدني
»حداكثر مجاز و مطلوب مواد شيميايي معدني و غير سمي موجود در آب آشاميدني« (بر حسب ميلي گرم بر ليتر)
منبع: موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران – استاندارد 1053 – ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي آب آشاميدني – تجديد نظر پنجم – سال 1388
اسلاید 4 :
کدورت
کدورت یک ویژگی فیزیکی و بیانگر توانایی آب در عبور نور است.
ذرات زنده و غیر زنده موجود در آب با قطر متوسط بیشتر از یک میلی میکرون قادر به جذب و یا انکسار نور در آب بوده و عامل ایجاد کدورت به شمار می روند.
در میان عامل های مشخص کننده آب، کدورت از جایگاه ویژه ای برخوردار است
مقبولیت عمومی کدورت (زیبا شناختی) در کنار اثر گذاری عامل های مسبب آن باعـث شـده تـا نـه تنهـا محـور و اساس عملکرد فرآیندهای متعارف تصفیه آب بر عامل های ایجاد کننده کدورت بنا نهاده شود.
اصول طراحی تصفیه خانه ها نیز بر پایه زدایش کدورت استواراست.
هر یک از ذرات موجود در آب بر حسب شکل اندازه و تراکم آن ها در آب، با جذب و یـا پراکنده ساختن بخشی از نور تابیده شده به آن، میزان نور عبور کرده را تقلیل می دهند.
هر چـه شـدت نـور عبـور کرده بیشتر باشد، ظاهر آب شفاف تر و زلال تر به نظر می آید.
هر چه میزان و تراکم عامل های خارجی، اعم از زنده و غیر زنده در آب فزون تر باشد میزان نور جذب با منحرف شده بیشتر و در نتیجه کدورت آن بیشتر است.
اسلاید 5 :
طبقه بندی ذرات در آب
تمامی ذرات و املاح موجود در آب بر حسب قطر متوسط ان ها به دو دسته کلی:
1- معلق و 2- قابل صاف شدن تقسیم می شوند.
1. اجزای معلق در آب خود از دو بخش تشکیل شده اند:
الف) جامدات قابل ته نشینی (با قطر 10 تا 1000 میکرون)
ب) جامدات غیر قابل ته نشینی (با قطر 1 تا 10 میکرون)
2. مواد خارجی قابل صاف شدن آب نیز به دو دسته تقسیم می شوند:
الف) عامل های کلوئيدی (با دامنه قطر 10 ميكرون تا ميكرون
ب) مواد محلول (با قطر تا میکرون)
پس دامنه اندازه ذراتی که در آب یافت می شوند در محدوده تا 1000 میکرون قرار دارد.
به جزء املاح محلول بقیه در زمره عامل های کدورت قرار دارند.
از منظری دیگر ذرات همراه آب از لحاظ ماهیت به سه دسته کلی تقسیم می شوند:
مواد معدنی نظیر رس ..
مواد آلی
موجودات زنده- جلبک ها- باکتری ها- ویروس ها
اسلاید 6 :
کدورت آب از منابع زیر سر چشمه می گیرد.
تخلیه فاضلاب ها و مواد زاید گوناگون
میکرو ارگانیسم ها- جلبک ها- گیاهان ریشه دار زنده و تجزیه و فساد آن ها
اسيد هـای هیومیـک و سایر ترکیبات آلی ناشی از تجزیه گیاهان و برگ ها
مقادیر زیاد آهن سه ظرفیتی در آب به ویژه در آب های زیر زمینی که رنگ قهوه ای ایجاد میکند
حباب های هوا
در منابع آب غیر آلوده و دور دست فرسایش خاک و راه یابی آن به بسترهای آبی عامل ایجاد کدورت است (شامل ذرات سیلیت ماسه هایی حاصل از فرسایش- ذرات آهن- سیلیس- کربنات ها)
اسلاید 7 :
رابطه کدورت و کیفیت میکروبی آب
کدرورت ناشی از مواد آلی و معدنی و میکروب ها بستر مناسبی برای جذب حشره کش ها و سایر ترکیبات آلی و میکرو ارگانیسم ها و حتی فلزات سنگین است.
ذرات آلی و معدنی مسبب کدورت با فراهم آوردن مواد غذایی بستر مناسب برای رشد میکرو ب ها در شبکه های توزیع می شوند.
با ایجاد پوشش محافظ مانع از دسترسی و تماس مواد گندزدا با میکروب ها می شوند.
ارتباط معناداری بین کدورت آب و شمارش میکروب ها در آب وجود دارد.
سازمان جهانی بهداشت در سال 2006 شرط سلامت ميكروبی و فقدان باکتری و ویروس ها در آب را بر مبنای کدورت قرار داده است.
در صورتی که معیار میانه كدورت از یک واحد NTU و در یک نمونه منفرد از 5 واحد کمتر باشد به احتمال یقین 99/99 آب عاری از باکتری ها و ویروس ها خواهد بود.
مشـروط بـر آن کـه کلـر باقیمـانده آزاد پس از 30 دقیقه تماس در محدوده 0/8 – 0/5 میلی گرم در لیتر و PH آب کمتر از 8 باشد.
اسلاید 8 :
به دلیل بالا
کـدورت نه تنهـا بـه عنـوان شاخص کارآمدی تصفیه خانه های آب در زدایش عامل های میکروبی بلکه به عنوان مشخصه میکروبی آب شناخته می شود.
در تصفیـه خانـه هـا و شبکه های توزیع آب آزمایش شمارش و تعیین مقدار باکتری های شاخص کلیفرم و Eloli نیازمند زمان 24 تا 72 ساعت زمان است.
برای رفع این نقيصه آزمایش کدورت در کمترین زمان ممکن بسیار راهگشا است.
بـه همیـن دلیـل در آمریکـا آزمایـش کـدورت جـزء اولیـه آزمایش میکروبی آب شده است.
تأثیر دیگر کدورت بر کیفیت میکروبی آب در عدم تأثیر گذاری و کارآمدی گندزداها در انهدام میکروبی آب است.
تأکید WHO به حضور کلیفرم ها در کدورت 4 تا 84 واحد NTU به رغم وجود 0/1 تا 0/4 میلی گرم در لیتر کلر آزاد باقیمانده پس از زمان تماس 30 دقیقه اشاره شده ا ست.
و در یک تحقیق اعلام شده است که باکتری Ecoli در پوشش ذرات معلق و یا به صورت بیو فیلم در می آید در مقایسه با حالت ازاد مقاومت ان در برابر کلر 2400 مرتبه افزایش می یابد.
اسلاید 9 :
رابطه كدورت با ديگر پارامترهاي آب
كدورت آب با بسياري از پارامتر هاي آب در ارتباط است
رنگ آب به علت حضور مواد كلوئيدي در آب است. 50 درصد رنگ ها به علت وجود مواد كلوئيدي است .
رابطه بين كدورت زياد در آب خام وصاف شده وطعم وبو رابطهاي شناخته شده است. مواد معلق براي ميكروارگانيسم ها نقش ماده غذايي ويا پوشش محافظ را بازي مي كند
مصرف آبي كه كدورت بالايي داشته و كلرزني مي شود مخاطرات بهداشتي در پي دارد
وجود كدورت اختلال در انجام آزمايش پديد مي آورد .
كدورت بيش از 5 واحد معمولا براي مصرف كننده قابل احتراز است
تأثیر کدورت آب به عنوان پوشش محافظ میکرو ارگانیسم ها محدودیت های جدی در کاربرد برخی گند زداها در تصفیه آب ایجاد می کند.
مثلاً گندزدایی به روش UV درآب های کدر کار برد ندارد.
یا این که اول کدورت آب کم بشود بعد آب کلر زنی شود.
اسلاید 10 :
راه های کاهش کدورت
کدورت را می توان از طریق فیلتراسیون ساده یا ترکیبی از فرآیندهای انعقاد- ته نشینی و صافی، حذف کرد.
کدورت را می توان توسط فیلتراسیون غشایی تا حد زیادی حذف کرده .
استاندارد 1053 ایران کدورت مطلوب را زیر 1 واحد و حداکثر مجاز را 5 واحد NTU تعیین کرده است.
روش های اندازه گیری کدورت
1. روش کدورت سنج جکسون JTU برای مقادیر بیشتر از 25 JTU کاربرد دارد. ازطريق تابش عمودي نور شمع به نمونه بدست مي آيد.
2. کدورت سنج پاترسون . از يك منبع نور الكتريكي و يك عدسي بدست مي آيد.
3. کدورت سنج فولر كدورت را بر اساس ذرات معلق كه كدورت حقيقي را نشان مي دهد كاليبره مي كنند.
4. روش نفلومتری N.T.U روشی برای اندازه گیری کدورت است که این روش عمومیت یافته است. بر اساس تفرق نور كار مي كند. انـدازه تفـرق نـوري را كـه در زاويـه 90 درجـه منكسر مي شود اندازه گيري مي كند.
گاهی وقت ها این واحدها با F.T.U نمایش می دهند زیرا محلول استاندارد آن پلیمر فورمازین است. قبلا محلول استاندارد آن سيليس بوده است.
لوله نمونه ها برای آزمایش همیشه باید تمیز و پاک بوده و حباب هوا نداشته باشد.
5. روش شمارش ذرات به کمک دستگاه الکترنیکی
ایـن روش بسیـار دقیق و پیشرفته است. حتی مقدار ذرات و اندازه و سایز ذرات را شمارش و دسته بندی می کند.
اسلاید 14 :
اندازه ذرات موجود در تصفیه آب
ویروس ها 0/01 – 0/005
باکتری ها 3- 0/3
کلوئیدهای کوچک 0/01-0/001
کلوئیدهای بزرگ 1-0/1
خاک 100-1
شن 500
لخته 2000-100
تک یاخته ها 30-6
ذرات کلوئید را بر اساس اندازه آن ها تعریف می کنند.
گستـره انـدازه این ذرات اغلب بین 0/001 میکرون تا یک میکرون در نظر گرفته می شود.
نوع ذره قطر ذره میکرون
اسلاید 15 :
سرعت رسوب ذرات در آب
سرعت طبیعی ته نشینی ذرات کوچک
غیر قابل ته نشینی محسوب می شوند
ذرات موجود در این گستره عبارتند:
1. ذرات معدنی مانند فیبر، آزبست، رس
2. رسوب منعقد کننده ها
3. ذرات آلی مانند مواد هیومیکی
4. ویروس ها
5. باکتری ها
اسلاید 16 :
رنگ در آب
برای آنکه آبی جهت مصارف عمومی وصنعتی مناسب شود رنگ آن می بایست حذف گردد .
پسابهای صنعتی رنگی ممکن است قبل از تخلیه در جریان آب ،به حذف رنگ نیاز داشته باشند .
رنگ طبیعی در وهله اول در آب به صورت ذرات کلوئیدی با بارمنفی وجود دارد . به این دلیل جداسازی آن را می توان به آسانی با استفاده از فرآیند انعقاد با کمک یک فلز سه ظرفیتی نظیر آلومینیوم و آهن انجام داد.
رنگ ایجاد شده توسط مواد معلق رنگ ظاهری و رنگ ایجاد شده توسط مواد آلی گیاهان که کلوئیدی می باشند رنگ حقیقی نامیده می شوند .
هدف اصلی یک تصفیه خانه آب تولید آبی است که با استاندارد های بهداشتی و ایمنی مطابقت داشته باشد.
ملاحظات زیبائی شناختی برای حفظ اعتماد مردم سبب شده تا استانداردهای ثانویه آب برای پایین بودن رنگ، طعم، بو و سایر عوامل زیبا يی شناختی وضع شوند.
رنگ
رنگ یکی از مشخصه های دائمي آب های سطحی است.
وجود رنگ قابل توجه به معنی نا سالم بودن اب برای آشامیدن نیست.
وجود رنگ ممکن است از اعتماد مردم نسبت به منبع آب بکاهد. و وجود رنگ کیفیت فرآورده های نهایی مانند غذاها- نوشیدنی ها .. را کاهش می دهد.
وجود رنگ در آب پتانسیل تشکیل تري هالومتانها را افزایش میدهد.
اسلاید 17 :
واژه رنگ برای تعریف رنگ حقیقی یک محلول بکار برده می شود. یعنی رنگ محلولی است که کدورت آن حذف شده است .
رنگ ظاهری: رنگی است که آب در اثر وجود مواد معلق و ترکیبات محلول رنگین آلی ومعدنی به خود می گیرد رنگ ظاهری آب خوانده می شود . این رنگ برای نمونه اصلی آب قبل از صاف کردن با سانتریفیوژ تعیین می شود .
رنگ حقیقی: رنگی است که پس از عبور نمونه از صافی مناسب یا جداکردن املاح معـلق آن مشاهـده شـود. رنـگ حقیقی آب است که ناشی از وجود مواد محلول در آب می باشد .
آبهایی که دارای رنگ طبیعی می باشند دارای ظاهر زرد مایل به قهوه ای هستند .
محلـول کلـرو پلاتینـات پتاسیـم و مقـدار کمی کلرور کبالت رنـگـی ایـجــاد می نمایند که بسیار شبیه رنگ آبهای طبیعی است .
رنگ ایجاد شده توسط 1 میلی گرم پلاتین به صورت کلروپلاتینات پتاسیم به عنوان واحد استاندارد رنگ انتخاب شده است .روش مرسوم یک محلول مادر یا ذخیره تهیه می کنند که حاوی 500 میلی گرم پلاتین باشد بعد کلرور کبالت به آن اضافه کرده و سپس رنگ مناسب استاندارد دلخواه را از آن می سازند ودرون لوله های نسلر می ریزند .
یک مجموعه که دارای صفر تا 70 واد رنگ باشد می سازند و برای ماه ها قابل استفاده است .
اسلاید 18 :
منابع رنگ
رنگ آب های طبیعی ناشی از ترکیبات آلی و غیر آلی با منشأ طبیعی و مصنوعی است.
این ترکیبات ممکن است به صورت جامدات معلق یا مواد محلول باشند.
جامدات معلق به وسیله سایر فرآیندهای تصفیه حذف می شوند.
رنگ غیر آلی معمولی ناشی ازوجود یون های فلزی طبیعی مثل آهن و منگنز در آب است
وجود رنگ ممکن است منشأ صنعتی داشته باشد.
معمول ترین منشأ رنگ ورود ترکیبات آلی حاصل ازتجزیه میکروبی و مواد آلی طبیعی و فاضلاب هاي صنعتی است.
بیشتر ترکیبات حاصل از فعالیت میکروبی ورودی به آب مواد هیومیکی نامیده می شود.
مـواد هیومیـکـی بـه صـورت اسیـدهـای هیومیـک – فولوويـك و تقسیم بندی می شوند.
کلروفیل حاصل از جلبک ها و مواد شیمیایی آلی مصنوعی نیز باعث ایجاد رنگ در آب می شوند.
اسلاید 19 :
اندازه گیری رنگ
دو نوع رنگ داریم:
رنگ ظاهری که شامل کدورت یا جامدات معلق در آب است.
رنگ حقیقی که ناشی از ترکیبات محلول مولد رنگ است.
رنگ ظاهری روی نمونه واقعی تعیین می شود.
رنگ حقیقی روی نمونه صاف شده یا سانتريفيوژ شده اندازه گیری می شود.
رنگ تابع PH بوده و با افزایش PH شدت رنگ افزایش مي يابد و با كاهشPH آب شدت رنگ كاهش مي يابد .
رنگ را با مقایسه با صفحات رنگی توسط چشم اندازه گیری می کنند.
یا این که رنگ را توسط دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری می شود.
استاندارد رنگ ترکیب پلاتین کبالت است. واحد رنگ در این روش رنگ ایجاد شده به وسیله mg/L1 پلاتینوم کبالت به عنوان استاندارد وضع شده است و به عنوان واحد رسمی شناخته شده است. TCU
واحد دیگر رنگ واحد هازن است HaZen
استاندارد مطلوب رنگ مطابق استاندارد 1053 حد مطلوب 1 واحد TCU و حد مجاز 15 واحد TCU می باشد.
TRUE COLOR UNIT
اسلاید 20 :
فرآيند هاي زير در حذف رنگ آب موثر است .
1-اكسيداسيون : حذف رنگ توسط اكسيداسيون را مي توان توسط مواد شيميايي اكسيد كننده انجام داد .
الف – كلر
ب – تركيبات كلر
ج – پرمنگنات پتاسيم
د- ازن
2 – انعقاد: كه علاوه بر كدورت، رنگ آب را نيز كاهش مي دهد .
3 – فيلتراسيون: هم كدورت و هم رنگ آب را كاهش مي دهد .
4 – جذب سطحي: كربن فعال به طور موثري رنگ را در آب حذف مي كند .
5- تبادل يوني: تبادل يوني نيز در حذف رنگ موثر است .
آب هاي خيلي رنگي مي تواند با مزه آب در ارتباط باشد .
رنگ با منشاء آلي باعث رشد و تكثير ميكروارگانيسم هاي آبزي مي شود .
رنگ به عنوان يك عامل مزاحم در بعضي از آزمايش هاي آب بشمار مي رود .
تركيبات آهن و منگنز در آب، رنگهاي زرد تا قهوه اي توليد مي كند .
تركيبات مس در آب، رنگ هاي خاكستري ايجاد مي كند .
جلبك ها رنگ آب را، سبز مي كنند .
