عجایب آب

سالانه در رودخانه های جهان حدود ۴۰ هزاركیلومتر مكعب آب جریان می یابد و این رقمی است كه طی قرن بیستم حدود ۳ در صد افزایش داشته است. تاكنون اكثر محققین این تقصیر را بر گردن تغییرات آب و هوا انداخته اند.
● افزایش آب رودخانه ها در نتیجه افزایش CO۲
افزایش CO۲ اتمسفر منجر به افزایش آب رودخانه ها می شود.
تحقیقات اخیر گویای آن است كه گیاهان موجود در جهان به دلیل افزایش مقدار دی اكسید كربن به آب كمتری برای رشد نیاز دارند. نتایج این تحقیق جدید بیانگر آن است كه مقدار آب رودخانه ها شدیداً افزایش خواهد یافت و ریسك جاری شدن سیل بیشتر خواهد شد. نیكولا جدنی از مركز پیشگویی و تحقیق آب و هوای هادلی در انگلستان مسئول این تحقیق بوده است و در این باره اظهار می دارد كه «ما فكر می كنیم كه این موضوع باعث می شود سالانه ۲۰۰۰ كیلو متر مكعب به روان آب های جهان اضافه شود كه این عدد نسبتاً زیادی است.»
مقدار اضافی دی اكسیدكربن موجود در جو حاصل سوزاندن سوخت های فسیلی است. عقیده بر آن است كه افزایش غلظت این گاز باعث گرم شدن اتمسفر می شود. البته این موضوع باعث می شود كه گیاهان راحت تر این گاز را جذب كرده و از طریق فتوسنتز به بافت های گیاهی تبدیل كنند و برای این فرآیند از رطوبت كمتری بهره جویند.
در مقیاس های كم این بدان معنی است كه گیاهان رطوبت كمتری را از طریق منافذ موجود بر روی برگ های خود وارد هوا كنند. این موضوع در سطح یك سرزمین بدان معنی خواهد بود كه رطوبت بیشتری در خاك باقی بماند و احتمالاً وارد روان آب ها شود.
● عجایب آب
سالانه در رودخانه های جهان حدود ۴۰ هزاركیلومتر مكعب آب جریان می یابد و این رقمی است كه طی قرن بیستم حدود ۳ در صد افزایش داشته است. تاكنون اكثر محققین این تقصیر را بر گردن تغییرات آب و هوا انداخته اند.
اما جدنی می گوید كه اگر به كل سطح سیاره زمین نظر افكنیم متوجه می شویم كه تغییرات آب و هوا احتمالاً باعث كاهش بارندگی نیز شده باشد كه این با تئوری بالا همخوانی ندارد.
ایشان برای آنكه به یك چنین نتیجه ای دست یابند، چهار تئوری را برای توجیه افزایش جریان رودخانه ها مد نظر قرار دادند. برای هر یك از این تئوری ها، جدنی پیشگویی های هر تئوری را به كمك مدل های ارائه شده در مركز هادلی با روند تغییرات واقعی مقایسه كرده اند.
او این مقایسه را در دو سطح جهانی و منطقه ای انجام داده است.
چهار تئوری افزایش آب رودخانه ها به قرار زیر است:
۱- تغییرات اخیر در میزان بارندگی علت این موضوع است.
۲- تغییر در كاربری زمین باعث این بحث شده است.
۳- ذرات گرد و غبار ناشی از فعالیت های انسان ها باعث كاهش قدرت نور خورشید شده و از میزان تبخیر می كاهد.
۴- بهتر انجام شدن فتوسنتز ناشی از افزایش دی اكسید كربن در هوا علت موضوع بوده است.
● تاثیر دوگانه
جدنی در مصاحبه خود اظهار داشته است كه «تغییرات آب و هوا به خودی خود باعث كاهش مقداری از روان آب ها خواهد شد ولی تاثیر دی اكسیدكربن روی گیاهان باعث افزایش حدود ۵ درصدی روان آب ها می شود.» حال اگر این دو موضوع را با یكدیگر تركیب كنیم می توان افزایش حدود ۳ درصدی را مشاهده كرد كه این با الگوهای منطقه ای همخوانی دارد. پیتر كاكس از مركز اكولوژی و هیدرولوژی وینفریت انگلستان می گوید كه « این برای اولین بار است كه اثر دی اكسیدكربن بر روی گیاهان در مقیاس های بزرگ مورد بررسی قرار می گیرد.»
دامون ماتیوز از دانشگاه كلگری كانادا نیز اشاره داشته است كه ممكن است عوامل دیگری نیز در تغییر دبی رودخانه ها موثر بوده باشند. اما او نیز موافق است كه از بین تئوری های مهم تاكنون به نظر می رسد كه تغییر در فتوسنتز با واقعیت همخوانی بیشتری داشته است.

تركيبات آب - سختي آب- آلودگي آب و...

ناخالصي هاي موجود در آب :

آب خالص در طبيعت به دليل ويژگيهاي حلاليت بالاي آن ، وجود ندارد و داراي ناخالصي هاي گوناگون مي باشد ناخالصي هاي آب را به سه دسته كلي مواد جامد محلول ، مواد جامد معلق و كلوئيدي و گازها دسته بندي مي نمايند.
مواد غير محلول و معلق :
ذرات ريز و درشت مواد غير محلول و معلق در آب داراي اهميت بسيار متنوع مي باشند اين مواد معلق سبب كدورت آب مي شوند. برخي از اين ذرات كه درشت تر هستند داراي قابليت ته نشيني مي باشند و با حذف آنها آب شفاف تر مي گردد و برخي ديگر از اين ذرات معلق قابليت ته نشيني بسيار كمي دارند و براي ته نشيني نياز به زمان طولاني دارند و يا اينكه به طور كلي غير قابل ته نشيني هستند برخي از اين مواد معلق عبارتند از :
1) ذرات ريز خاك و سنگ و مواد تشكيل دهنده بستر رودخانه ها كه در اثر فرسايش زمين ايجاد شده اند.
2) موجودات ريز زنده ( ميكروارگانيزم ها) مانند باكتري ها
3) سيليس كلوئيدي ، كلوئيدها ، سوسپانسون ها و امولسيون ها
در اينجا به دليل اهميت موضوع ، اشاره اي به محلول هاي حقيقي ، سوسپانسيون ، امولسيون و كلوئيدي مي گردد.
هرگاه ذرات بسيار ريز يك جسم در بين ذرات جسم يا اجسام ديگر پراكنده گردد ، مجموعه حاصل سيستم پراكنده ناميده مي شود در بين اين سيستم بيشتر سيستم يا دستگاهي مورد بررسي مي باشد كه در آن حلال ، مايع مي باشد زيرا اين سيستم در تصفيه آب اهميت بيشتري دارند كه معمولا به آنها محلول گفته مي شود . خواص چنين محلول هايي در درجه اول به بزرگي ذرات حل شده يا پراكنده شده بستگي دارد كه بزرگي ذرات ميزان پايداري آنها را تعيين مي كند. اگر اندازه اين ذرات بزرگتر از اندازه مولكول ها باشد ، سيستم ناپايدار بوده و ذرات پراكنده مي شوند و به سهولت جدا و بنابر چگالي خود دربالا يا پايين دستگاه جمع مي شوند اينگونه سيستم ها يا دستگاهها را سيستم هاي معلق مي گويند كه ممكن است از نوع سوسپانسيون يا امولسيون باشند ولي اگر كاملا پايدار يا مدت طولاني پايدار باشند به محلول هاي واقعي معروف مي باشند . ذرات جامد معلق در مايع را سوسپانسيون و مايع معلق در مايع را امولسيون مي گويند اين ذرات داراي ويژگيهاي زير مي باشند :
1) كم كم در سطح حلال و يا ته ظرف يعني زير حلال جمع مي شوند.
2) از پرده اسمزي عبور نمي كنند و اكثرا از كاغذ صافي هم عبور نمي كنند.
3) اين ذرات با چشم ديده نمي شوند ولي با ميكروسكوپ هاي معمولي قابل مشاهده مي باشند.
محلول هاي حقيقي مانند محلول نمك در آب داراي ويژگيهاي زير مي باشند :
1) نه در سطح حلال و نه در زير حلال جمع مي شوند.
2) از هر نوع كاغذ صافي عبور مي كنند.
3) از پرده هاي اسمزي عبور مي كنند.
4) با الكتروميكروسكوپ ها هم قابل مشاهده نمي باشند.
مواد كلوئيدي ، حد واسطي بين سوسپانسيون ها ، امولسيون ها و محلول هاي واقعي مي باشند كه داراي ويژگيهاي زير مي باشند :
1) از كاغذ صافي عبور مي كنند ولي از صافي هاي خيلي ريز ( اولترافيلتر) عبور نمي كنند.
2) از پرده هاي اسمزي عبور مي كنند.
3) ته نشين نمي شوند ولي به هم مي پيوندند و توده نيمه جامدي به نام لخته تشكيل مي دهند.
مواد جامد محلول : دسته اي از ناخالصي هاي تشكيل دهنده آب موادي هستند كه به صورت محلول مي باشند . به طور كلي همه مواد در آب حل مي شوند ولي ميزان حلاليت آنها متناسب است.
انحلال در آب به سه صورت مولكولي ، قطبي ، يوني مي باشد . مواد جامد در محلول به دو گروه كلي مواد يوني و مواد غير يوني تقسيم ميشوند.

گازها :

اين مواد با مقادير مختلف در آب ها حل مي شوند .مقدار گاز حل شده به فشار گاز و نوع گاز از يك سو و از سوي ديگر به دماي آب ،مواد موجود در آب و
PH آن بستگي دارد. برخي از گازهايي كه وجودشان در آب تصفيه مطرح است عبارتند از :

NH3,CH4,H2S,CL2,O2,CO2

خواص آب با توجه به نوع و ميزان ناخالي هاي آن :
با در نظر گرفتن مواد جامد در آب مي توان خواص آب را به دودسته فيزيكي و شيميايي تقسيم كرد :
خواص فيزيكي آب : مواد موجود در آب موجب ايجاد تغييراتي در رنگ ، بو ، مزه و كدورت آب مي شوند اين خواص كه تحت تاثير شرايط محيطي واقع مي شوند و خصوصيات ظاهري آب را نشان مي دهند به همراه دما خواص فيزيكي آب هستند.
رنگ (
Coloure
) : آب خالص بدون رنگ است ولي آب ناخالص با توجه به ميزان و نوع مواد محلول و يا معلق در آن ممكن است داراي رنگ باشد به عنوان مثال آب زرد رنگ مي تواند نشان دهنده وجود اسيدهاي آلي باشد و رنگ قهوه اي آب نشانگر يون هاي آهن مي باشد. رنگ را مي توان در اثر جذب سطحي يا فرايند منعقدسازي و يا اكسيداسيون از بين برد.
كدورت (
Turbidity
) : كدري يا كمبود شفافيت به دليل وجود مواد معلق و يا كلوئيدي در آب است. كدورت آب موجب پراكنده شدن و يا جذب نور تابيده به آن مي شود. براي اندازه گيري ميزان كدورت آب از محلول شاهد استفاده مي شود كه به صورت واحد استاندارد اندازه گيري كدري مطرح است و هر واحد آن برابر كدري آبي است كه شامل يك قسمت در ميليون سيليس است. كدورت آب آشاميدني بايد از 5 واحد كمتر باشد.
بو و مزه (
Odor and Taste) : آب خالص بدون بو و مزه است وجود مواد مختلف در آب مي تواند به آب بو و مزه هاي ويژه بدهد كه برخي از آنها نامطبوع هستند. به عنوان مثال آب درياچه هاي راكد بوي لجن مي گيرد و يا در اثر وجود يون هاي سديم كلريد ، شور مزه مي شود و در اثر وجود نمك هاي منيزيم و پتاسيم تلخ مزه مي شود. همچنين آبي با PH بالا داراي مزه ناخوشايند صابوني مي باشد و در اثر وجود پرتون كه به دليل وجود اسيد است ترش مزه مي شود. آبي كه محتوي مقداري گاز اكسيژن است داراي مزه مطلوب تري مي باشد. وجود برخي از گازها مانند هيدروژن سولفايد (H2S
) موجب تغيير بوي آب مي شود.
خواص شيميايي آب : خواص شيميايي معمولا به ويژگيهايي از آب گفته مي شود كه در اثر ميزان و نوع ماده حل شده در آن تغيير مي كند از جمله اين خواص مي توان به اسيديته ، قليائيت ، هدايت الكتريكي ، سختي آب اشاره كرد.
هدايت الكتريكي (
electrical conductivity) : قابليت انتقال جريان برق نشانگر ميزان هدايت الكتريكي است هدايت يك محلول را به صورت عكس مقاومت تعريف مي كنند و واحد آن (mho) است . بنابراين واحد هدايت الكتريكي ,mho,1/mho (مو) و واحد هدايت ويژه mho/cm يا S/cm
(زيمنس بر سانتي متر) مي باشد.
به دليل اينكه مقادير هدايت ويژه كوچك است معمولا آن را در 6 10 ضرب كرده و بر حسب
Ms/cm
(ميكروزيمنس بر سانتي متر) گزارش مي كنند.
مقدار هدايت الكتريكي ويژه آب نشان دهنده ميزان وجود املاح در آب است دليل كاهش مقدار مقاومت الكتريكي در اين است كه با افزايش املاح حركت يون ها روي يكديگر اثر منفي مي گذارند و هدايت الكتريكي محلول همانند محلول هاي رقيق با تعداد يون ها متناسب نمي باشد.
كل مواد جامد محلول در آب (
Total disolved solids) : مقدار كل مواد غير فرار حل شده در آب را كه شامل يون هاي مختلف مي باشد به نام كل مواد جامد محلول در آب مي خوانند و با علامت T.D.S
نشان مي دهند.
مواد جامد معلق (
Suspended solids-s.s) : وقتي آب از فيلتر عبور مي كند مواد جامد معلق روي فيلتر باقي مي ماند و مواد جامد محلول و مواد كلوئيدي موجود در آب از فيلتر عبور مي كند. با خشك كردن مواد جامد باقي مانده روي فيلتر و وزن كردن آن مقدار مواد جامد معلق (s.s
) بدست مي آيد.
از مجموع مواد جامد محلول در آب و مواد جامد معلق ، كل مواد جامد بدست مي آيد.
كل مواد جامد معلق (
s.s) + كل مواد جامد محلول (T.D.S) = كل مواد جامد (T.S
)
به دليل آنكه يون ها عامل انتقال جريان برق در محلول ها هستند و ميزان هدايت الكتريكي را مشخص مي كنند رابطه نزديكي بين هدايت الكتريكي (
E.C) و كل مواد جامد محلول در آب (T.D.S
) وجود دارد كه به صورت زير مي باشد :
E.C × ضريب = T.D.S

كه با توجه به محدوده هدايت الكتريكي ، ضريب موجود در فرمول فوق (2/1-5/0) تغيير مي كند.
سختي آب (
hardness) : آب سخت واژه اي است كه به آب حاوي كاتيون هاي كلسيم و منيزيم ، آهن و منگنز و ... گفته مي شود با توجه به اينكه ميزان آهن و منگنز در آب بسيار كم است بنابراين كاتيون هاي كلسيم و منيزيم عامل اصلي ايجاد سختي آب به حساب مي آيند. سختي آب بر حسب واحدهايي مثل ميلي گرم ، يون در ليتر يا بر حسب معادل كلسيم كربنات حل شده در آب بيان مي شود.
انوع سختي :
1) سختي كل (
Total hardness-T.H
)
كل املاح كلسيم و منيزيم موجود درآب سختي كل ناميده مي شود و شامل دو قسمت است : الف) سختي كل كلسيم : نشان دهنده مقدار يون كلسيم در آب است. ب) سختي كل منيزيم : كل منيزيم محلول در آب را شامل مي شود.
2) سختي دائم (
Permanent hardness
)
شامل كليه املاح كلسيم و منيزيم به جز بي كربنات ها مي باشد به عنوان مثال ، سولفات ها ، كلريد ها و نيتراتهاي كلسيم و منيزيم محلول در آب را در بر مي گيرد و سختي دايم در اثر جوشاندن حذف نمي شود.
3) سختي موقت (
Temporary hardness
)
كلسيم و منيزيم بي كربنات محلول در آب را مي گويند كه در اثر جوشاندن آب طبق واكنش زير تجزيه مي شوند و رسوب مي كنند .
سختي موقت + سختي دائم = سختي كل
- اسيديته (
Acidity
) :
آب خالص به مقدار خوبي يونيزه مي شود و مقادير مساوي از يون هاي
OH-,H
+ توليد مي كند . غلظت يون هاي توليد شده تابعي از دماست .
- قليائيت (
Alkalinity
) :
از نظر شيميايي ، قليائيت آب نشانگر مقدار ظرفيت خنثي شدن آن به وسيله اسيد مي باشد . خنثي شدن آب به معني رسيدن به
PH
آب به حدود 5/4 است.
قليائيت آب هاي طبيعي به سبب وجود هيدروكسيدها ، كربنات ها و بي كربنات ها مي باشد البته يون هاي ديگري مانند فسفات ها ، سيليكات ها و بورات ها نيز مي توانند موجب قليائيت شوند ولي به دليل غلظت بسيار كم آنها در مقايسه با يون هاي سري اول مي توان از قليائيت ناشي از آنها صرفه نظر كرد.
- اهميت قليائيت و رابطه آن با
PH
:
قليائيت عامل موثر بر خوردگي و رسوب گذاري آب است . براي نمونه مي توان گفت ، قليائيت آب مورد استفاده در ديگ هاي بخار بايد به اندازه كافي بالا باشد تا از خورده شدن ديواره ديگ ها جلوگيري شود همچنين قليائيت نبايد به حدي باشد كه سبب انتقال مواد جامد به وسيله بخار شود و يا سبب شكنندگي قليايي (
Constic embri Hlement) شود و در ديواره ديگ ها ايجاد ترك نمايد . قليائيت با PH رابطه نزديكي دارد به گونه اي كه هر چه قليائيت بيشتر باشد نشانگر بالاتر بودن غلظت هيدروكسيدها و كربنات ها است بنابراين PH
بالاتر مي رود و محلول قليايي تر مي شود.
حلاليت آب (
Solubility
) :
يكي از خواص بي نظير آب قدرت حلاليت آن است ، آب مي تواند تمام موادي را كه با آن در تماس هستند در مقادير متفاوت بسته به ثابت حلاليت و دما در خود حل كند به همين دليل به آب حلال جهاني مي گويند . به اين دليل كه ساختمان خود آب قطبي است و مواد قطبي و نيز آن دسته از موادي كه در آب يونيزه مي شوند را بهتر حل مي كند همچنين دما ، فشار و
PH و غلظت از جمله عواملي هستند كه بر ميزان حلاليت در آب تاثير مي گذارند . وجود بعضي مواد در آب موجب تقويت انحلال مواد ديگر مي شود و برعكس بعضي از مواد قابليت حل شوندگي مواد ديگر را كاهش مي دهند براي مثال وجود CO2
در آب موجب افزايش انحلال سنگ هايي مثل كلسيم و منيزيم مي شود.
سنجش مقدار مواد آلي (
Measurement of organic component
)
براي اندازه گيري مقدار مواد آلي موجود در آب روش هاي مختلفي وجود دارد از جمله اين روش ها اندازه گيري بخش مواد فرار ، اندازه گيري كل مواد جامد ،
COD,BOD مي باشد . چون اندازه گيري بخش مواد فرار و سنجش كل مواد جامد داراي خطاي نسبتا زيادي است. بيشتر از اندازه گيري اكسيژن مورد نياز بيوشيميايي (BOD) و اكسيژن مورد نياز شيميايي (COD) و اندازه گيري كل كربن آلي (TOC
) براي بدست آوردن مقدار مواد آلي موجود در آب استفاده مي شود.
- اكسيژن مورد نياز بيوشيميايي (
Biochemical oxygen demand
)
آن دسته از موادي كه توسط باكتريها تخمير مي شوند توسط اين شاخص سنجيده مي شود. در اين اندازه گيري به جاي اينكه مقدار موادي را كه مورد اكسايش قرار ميگيرند تعيين كنند مقدار اكسيژني را كه ميكروارگانيسم هاي تجزيه كننده هوازي لازم دارند تا آن مقدار از ماده را اكسايش دهند اندازه گيري مي كنند. در اين روش استاندارد 5 روزه اي بكار مي رود كه با 5(
BOD
) نمايش داده مي شود و عبارت است از اندازه گيري اكسيژني كه طي 5 روز در دماي 20 درجه سانتي گراد توسط باكتري هاي موجود در آب مصرف مي شود تا بتواند مواد آلي موجود در آب را اكسايش دهند.
بنابراين براي اندازه گيري
BOD
بايد اختلاف اكسيژن حل شده در زمان نمونه گيري و پس از 5 روز را در نمونه بدست آورد.
BOD5=DO0-DO5

- اكسيژن مورد نياز شيميايي (
Chemical oxygen Demand)
با كمك اين شاخص مي توان مقدار مواد آلي را كه در آب موجودند و مي شود آنها را به كمك اكسيد كننده قوي نظير اسيد كروميك يا پرمنگنات در محيط اسيدي اكسيد كرد ، بدست آورد ،
COD
عبارت است از كل اكسيژن مورد نياز شيميايي كه در واكنش هاي اكسيداسيون و تجزيه مواد آلي در محيط اسيدي و در مجاورت يك ماده قوي اكسيد كننده مصرف مي شود.
از محاسن اين روش نسبت به
BOD
اين است كه آسان تر انجام مي شود و وقت گير نيست و كل عمليات اندازه گيري در مدت چند ساعت انجام مي شود و همچنين مي توان هم مواد آلي قابل تجزيه و هم مواد آلي غير قابل تجزيه توسط باكتري ها را اندازه گيري كرد.
واكنش اصلي كه بادي كرومات به عنوان يك اكسيد كننده قوي انجام مي شود به صورت زير است :

ماده آلي

- مجموع اكسيژن مورد نياز (Total oygen Demand)
روش مفيد ديگري كه براي تعيين مواد آلي به كار مي رود روش
TOC است در اين روش مقداري از نمونه را در يك كوره در مجاورت كاتاليزور پلاتين به محصولات پايدار نهايي تبديل مي كند سپس اكسيژن موجود در گاز حامل نيتروژن محاسبه مي شود و نتايج با روش COD
وفق داده مي شود.


فرايند نرم سازي به شيوه ته نشيني
(
Softening process by sedimentation Method
)
فرايند نرم سازي به منظور كاهش سختي آب بكار مي رود. با استفاده از مواد شيميايي ، سختي آب تحت واكنش هاي شيمايي قرار مي گيرد و رسوب مي نمايد كه در نتيجه سختي آب كاهش مي يابد. سختي آب به دليل وجود كربنات ها ، بي كربنات ها ، سولفات ها ،كلريدها و نيترات هاي فلزات كلسيم و منيزيم و آهن و آلومينيوم است. از آنجا كه سه فلز آهن ، آلومينيوم به مقدار كم در آب وجود دارد ، قسمت عمده سختي آب مربوط به يون هاي كلسيم و منيزيم است . ميزان سختي آب هاي خام تا حد زيادي به شرايط زميني كه آب در آن جاري است بستگي دارد و به همين دليل مقدار يون ها در آب هاي سطحي و زير زميني متفاوت است . سختي آب به صورت دائم و يا سختي غير كربناتي موقت يا سختي كربناتي بيان مي شود.
حذف سختي موقت (
Temporary hardness removal
) :
استفاده از آب آهك روش عمومي براي كاهش سختي موقت آب است. آب آهك (كلسيم هيدروكسيد) با كلسيم بي كربنات و منيزيم بي كربنات واكنش مي دهد و رسوب كلسيم كربنات و منيزيم هيدروكسيد توليد مي كند .
با توجه به واكنش هاي بالا آب آهك لازم براي كاهش سختي منيزيمي دو برابر مقدار آب آهك لازم براي كاهش سختي كلسيم است.
حذف سختي دائم (
Permanent hardness Removal
) :
براي كاهش سختي غير كربناتي آب از آهك / سود استفاده مي شود. در سختي موقت با اضافه كردن يك ماده قليايي مثل آهك يا سود ، بي كربنات موجود در محيط به كربنات تبديل مي شود و كربنات توليد شده باعث رسوب كردن كلسيم و كاهش سختي كلسيمي مي شود.
روش ديگر در نرم سازي آب ،استفاده از سود سوزآور است كه درمواد خالص به كار مي رود . برتري استفاده از سود سوزآور اين است كه با كلسيم بي كربنات توليد سديم كربنات مي كند كه خود اين ماده در حذف سختي دائم موثر است.
تبادل يوني (
Ion-exchange
) :
رزين هاي تعويض يوني جامدات نامحلول در آب مي باشند كه به وسيله تبادل يون مي توانند جهت جذب كاتيون ها و آنيون ها به كار گرفته شوند. پديده تعويض يون تركيبي از پديده جذب سطحي و فرايند نفوذ مي باشد و سرعت واكنش را عمليات انتقال جرم كه يون ها را از سيال به سطح رزين و يا از سطح رزين به سيال مي رساند مشخص مي كند. پديده تبادل يون يك تعادل شيميايي است و از اصول حاكم بر تعادل ها پيروي مي كند. در الكتروليت ها نيز پديده تعويض يون وجود دارد ولي به دليل همگن بود يون ها كه در آن مبادله كننده هاي يون هر دو مايع مي باشند عامل موثر سينتيك شيمايي است در حاليكه در تعويض يوني به دليل جامد بودن رزين ها نفوذ يون ها مورد توجه مي باشد در واقع پديده تبادل يون به دليل وجود نيروهاي الكترواستاتيك مي باشد و قدرت تبادل به اين نيروها بستگي دارد و به شيوه اي است كه مواد قبل و بعد از تبادل يون هر دو از نظر الكتريكي خنثي خواهند بود.
رزين هاي تبادل يوني ويژه بستر مختلط
(
Mixed bed colums ion-exchange resins
)
حذف كاتيون ها و آنيون هاي موجود در آب ، به طور همزمان به وسيله مخلوطي از رزين هاي تبادل يوني كاتيوني و آنيوني انجام ميگيرد. در اين فرايند مخلوط رزين ها در يك ستون قرار مي گيرند و آب از بستر رزين عبور مي كند و آب خروجي داراي
T.D.S
بسيار پاييني خواهد بود. احياي رزين هاي كاتيوني و آنيوني در چند مرحله انجام مي پذيرد . در نخستين مرحله رزين ها به شيوه مكانيكي از هم جدا مي شوند ، سپس رزين ها احيا مي گردند و در مرحله نهايي دو رزين كاتيوني و آنيوني مخلوط مي شوند و مورد استفاده قرار مي گيرند.
مقايسه رزين هاي ضعيف و قوي :
رزين هاي تبادل يوني كاتيوني ، انيوني از دو نوع ضعيف و قوي در ويژگيهاي برجسته زير متمايز هستند :
1) رزين هاي ضعيف توانايي يوني محدودي دارند در حاليكه رزين هاي قوي از توانايي تبادل يوني بالايي برخوردار هستند.
2) رزين هاي ضعيف داراي ظرفيت بالاتري نسبت به نوع قوي مي باشند و در برخي موارد ظرفيت تبادل يوني رزين هاي ضعيف بيشتر از دو برابر نوع قوي مي باشد.
3) جهت احياي رزين هاي ضعيف به ميزان كمتري از ماده شيمايي نياز مي باشد.
4) هزينه آب بي يون توليد شده به كمك استفاده توام رزين هاي ضعيف و قوي كمتر مي باشد.
5) رزين هاي ضعيف به درصد كمتري از ماده شيميايي جهت احيا نياز دارند بنابراين در سيستم هاي چند مرحله اي كه از ستون هاي رزين هاي ضعيف و قوي استفاده مي گردد، مواد احيا كننده خروجي از رزين هاي قوي جهت استفاده رزين هاي ضعيف بسيار مفيد مي باشند.
6) احياي رزين هاي كاتيوني بطور معمول توسط سولفوريك اسيد انجام مي گردد. جهت جلوگيري از رسوب كلسيم سولفات بر روي رزين ها ، ابتدا از سولفوريك اسيد يك و نيم درصد و در مرحله بعد از سولفوريك اسيد چهار الي پنج درصد استفاده مي گردد. غلظت اسيد مورد استفاده براي احياي رزين هاي كاتيوني ضعيف حدود يك الي يك و نيم درصد مي باشد.
7) جهت احياي رزين هاي آنيوني معمولا از سديم هيدروكسيد چهار الي پنج درصد براي رزين هاي قوي استفاده مي شود و پساب خروجي براي احياي رزين هاي آنيوني ضعيف استفاده مي شود.
فرايند بي يون سازي (
Demineralisation Process
)
همواره فرايند بي يون سازي براي محلول هاي با غلظت هاي نسبتا بالا امكان پذير است ولي از لحاظ اقتصادي هرگاه
T.D.S آب خام كمتر از ppm 700 باشد فرايند تعويض يوني مطرح مي شود . از لحاظ اقتصادي براي كاهش T.D.S
تا رسيدن به حد مطلوب و جهت فرايند بي يون سازي شيوه هاي گوناگوني مطرح مي باشد. براي مثال مي توان در يك يا تركيبي از روش هاي زير آب خام ورودي به سيستم تبادل يوني را مهيا ساخت .
الف) الكترودياليز
ب) اسمز معكوس
پ) تقطير
ت) انرژي خورشيدي
ث) فرايند آب آهك زني
ج) پمپهاي حرارتي
انتخاب فرآيند بي يون سازي بر اساس موارد زير است :
الف) كيفيت آب خام
ب) كيفيت آب مورد نياز
پ ) هزينه سرمايه گذاري
ت) هزينه بهره برداري
خواص رزين هاي مبادله كننده يوني :
رزين هاي تبادل يوني بايستي از ويژگيهاي خاصي برخوردار باشند . مهم ترين اين ويژگيها عبارتنداز :
الف) بزرگ بودن سطوح تبادل يوني
ب) دارا بودن ظرفيت بالا
پ) بالا بودن ضريب انتخاب
ت) مقاومت در برابر مواد شيمايي
ث) مقاومت در برابر تغييرات
PH

ج) مقرون به صرفه بودن
چ) ارزان بودن مواد به كار گرفته شده در فرايند احياي رزين ها
ح) سمي نبودن
خ) دارا بودن مقاومت مكانيكي بالا
مزيت هاي روش تبادل يوني :
الف) سهولت در نصب و بهره برداري
ب) بالابودن عمر مفيد رزين ها ( در شرايط بهره برداري مناسب عمر رزين ها بيشتر از 15 سال است)
پ) قابليت اجرا در ظرفيت هاي مختلف
ت) عدم وجود فاضلاب آلوده براي محيط زيست
محدوديت هاي روش تبادل يوني :
الف) در محدوده
T.D.S>700ppm مقرون به صرفه نيست
ب ) اين روش براي واحدهاي صنعتي متداول مي باشد و معمولا براي آب آشاميدني مورد استفاده قرار نمي گيرد.
پ ) مواد شيميايي مصرفي از همه روش ها بيشتر و آب توليدي پرهزينه تر است.
ت ) بر اساس نوع رزين و پوشش ستون هاي تبادل يوني ماكزيمم دماي فرايند تبادل يوني محدوديت دارد.
ج ) اجسام غير يونيزه قابليت تبادل يوني ندارند.
چ ) حد مجاز آهن ، منگنز و فلزات سنگين در مجموع بايد كمتر از
ppm 1/0
باشد.
ح ) آب عبوري از رزين هاي تبادل يوني بايد فاقد املاح معلق ، اجسام كلوئيدي ،چربي و مواد آلي باشد.
فرايند تبادل يوني با بستر ثابت (
Fixed bed process
)
استفاده از بستر ثابت رزين ها با جريان آب از بالا به پايين (
Down flow
) يكي از روش هاي مرسوم در تصفيه آب به كمك رزين هاست . كاهش درجه خلوص آب خروجي از ستون تبادل يون ، نشان دهنده اين است كه رزين ها اشباع شده اند و بايد احيا گردند . عمل احياء رزين در چهار مرحله انجام مي پذيرد.
1) شست و شوي معكوس به منظور شكوفا شدن رزين ها
2) عبور از ماده احيا كننده از بستر به منظور احياي رزين ها
3) آبكشي آهسته براي بيرون راندن آرام ماده احيا كننده از ستون تبادل يوني
4) آبكشي سريع براي بيرون راندن آخرين ذرات ماده احيا كننده از بستر تبادل يوني
اطلاعات تكميلي (
Supplimentary information
)
1) از محلول هاي سولفوريك اسيد و سود سوز آور براي احياي رزين ها استفاده مي شود.
2) در طراحي سيستم بي يون سازي با استفاده از رزين هاي تبادل يوني ، تركيبي از رزين هاي مختلف و ستون هاي گوناگون به كار گرفته مي شود . از لحاظ اقتصادي ، طراحي به گونه اي انجام مي پذيرد كه با اشباع شدن رزين هاي آنيوني ضعيف كل سيستم در فاز احيا قرار گيرد.
3) ميزان اسيد و قلياي مورد استفاده جهت احياي رزين ها همواره بيشتر از مقدار استوكيومتري مي باشد.
4) در اثر مخلوط شدن رزين هاي كاتيوني ضعيف و قوي ، بهره برداري و و احياي سيستم دچار مشكل مي گردد.
5) هرگاه به هر دليلي رزين هاي ستون كاتيوني با رزين هاي ستون آنيوني ضعيف مخلوط شوند، راندمان سيستم تبادل يوني به شدت كاهش مي يابد.
6) مناسب ترين دما جهت توليد آب بدون يون حدود 35 درجه سانتي گراد و جهت احياي رزين ها حدود 40 درجه سانتي گراد درنظر گرفته مي شود.
7) بروز توقف در خط توليد آب بي يون موجب برقراري تعادل بين يون هاي محلول و رزين تبادل يوني مي شود و پس از راه اندازي مجدد آب توليدي از كيفيت مناسبي برخوردار نمي باشد بنابراين لازم است تا رسيدن به آب با كيفيت مطلوب آب توليدي سيركوله شود و در غير اين صورت كل سيستم احيا گردد.
8) به دليل اسيدي و يا قليايي بودن آب درون ستون ها و جلوگيري از خوردگي ، لازم مي شود كه درون ستون ها با موادي از جنس لاستيك ، فايبر گلاس و يا مواد پلاستيكي پوشش مناسب داده شود.
9) چنانچه پيش از استفاده از سيستم تبادل يوني از سيستم كلاريفاير و آهك زني به منظور حذف كلسيم بي كربنات و منيزيم بي كربنات استفاده شود ، مي توان ستون رزين كاتيوني را حذف نمود و تنها از رزين هاي كاتيوني قوي استفاده كرد.
10) آب تقطير شده ، آب عبوري از دستگاه اسمز معمولي و يا الكترودياليز ، داراي يون مي باشند. براي تهيه آب بدون يون لازم است يك سيستم تبادل يوني به دنبال سيستم هاي مطرح شده مورد استفاده قرار گيرد.
11) هدايت الكتريكي آب خروجي از ستون هاي كاتيوني در مرحله بهره برداري در مقايسه با آب ورودي افزايش مي يابد. در صورت كاهش ، سيستم به حالت اشباع رسيده است.
12) هدايت الكتريكي آب خروجي از ستون هاي آنيوني ، در زمان بهره برداري كاهش مي يابد. افزايش هدايت الكتريكي آب خروجي از ستون آنيوني ، معرف اشباع شدن ستون است.
13) به دليل كاربرد بيشتر و راندمان بالاتر رزين هاي ضعيف در مقايسه با نوع قوي ، گران قيمت تر مي باشند .
14) بهاي رزين هاي آنيوني ، به دليل پيچيده بودن فرآيند توليد آنها خيلي بيشتر از رزين هاي كاتيوني مي باشد.
15) در صورت طراحي و بهره برداري مناسب گاز زدا ، ميزان گاز كربنيك باقي مانده در آب به حدود
ppm 5
مي رسد كه گاز كربنيك باقي مانده به همراه سيليكا توسط رزين هاي آنيوني قوي حذف مي گردد.
16) به منظور بهبود بهره برداري از ستون هاي تبادل يوني به شيوه جريان بالا به پايين مي توان روي نازل ها در كف ستون تبادل يون را لايه اي از آنتراسيت قرار داد تا زمينه براي عبور بهتر آب بوجود آيد.
17) در بهره برداري از ستون هاي تبادل يون به شيوه جريان از پايين به بالا مي توان از مقداري مواد پلي مري به نام رزين خنثي با دانه بندي درشت تر از رزين استفاده كرد تا آب بهتر از ميان خلال و فرج عبور نمايد و افت فشار كمتري در سيستم ايجاد شود.
18) رنگ رزين ها به طور معمول شفاف مي باشند. در اثر آلودگي رزين ها به مواد آلي رنگشان به تيره و يا سياه تغيير مي كند. جهت رفع اين مشكل رزين ها را با مخلوط آب نمك 10% و حدود 3-2% سود سوزآور در دماي حدود 40 درجه سانتي گراد براي مدت 3 ساعت شست و شو مي دهند.
19) جهت نگهداري رزين ها و جلوگيري از فساد آنها در توقف هاي طولاني مدت ، مي توان رزين ها را توسط سديم كلريد اشباع كرد و سپس ستون تبادل يون را توسط محلول نيم درصد فرمالين پر نمود.
20) رعايت سرعت خطي آب در ستون ها و فشار درون فيلتر ها بر روي راندمان خط تصفيه اثر مي گذارد ، لذا لازم است اين موضوع براي طراحي و بهره برداري در نظر گرفته شود.
21) به طور معمول براي جلوگيري از رشد باكتري ها بر روي رزين ها ، آب را توسط كلرين ضد عفوني مي كنند. اگر ميزان كلرين كمتر از
ppm 1/0
باشد براي رزين ها مشكلي بوجود نمي آورد. افزايش غلظت كلرين ، بيشتر از حد مجاز تخريب رزين ها را به همراه خواهد داشت.
22) آب عبوري از ستون هاي تبادل يوني همواره بايد بدون مواد كلوئيدي و معلق باشد . مواد ريز معلق موجب مسدود شدن خلل و فرج رزين ها مي شود.
23) هيچگاه نبايد در خط تصفيه آب ، رزين هاي آنيوني پيش از كاتيوني قرار گيرند. زيرا
PH
آب به طور شديد قليايي مي شود و برخي از كاتيون ها روي آنيون ها رسوب كرده و موجب تخريب رزين ها مي شود.

الكترو دياليز (
Electrodialysis
) :
الكترو دياليز با علامت مخفف
ED
نشان داده مي شود. يك فرايند جداسازي غشايي مي باشد كه درآن از اختلاف پتانسيل الكتريكي به عنوان نيروي محركه جهت انتقال يون ها استفاده مي شود .
در اين سيستم از غشاهاي پليمري حاوي رزين هاي تبادل يوني استفاده مي گردد. اين رزين ها بر روي پارچه هايي پليمري مانند پلي اتيلن پوشش داده شده اند . پرده هاي كاتيوني نسبت به كاتيون ها تراوا مي باشند و آنيون ها فقط مي توانند از غشاهاي آنيوني عبور نمايند.
فضاي بين دو غشاي غير همنام سل ناميده مي شود . در سيستم هاي پيشرفته دستگاه الكترودياليز به شيوه اي طراحي و بهره برداري مي گردد كه در حدود هر 15 دقيقه يك مرتبه قطب كاتد و آند جابجا مي شوند و به طور اتوماتيك از رسوب روي الكترودها و گرفتگي غشاها كاسته مي شود .غشاها توسط جدا كننده هاي پليمري از يكديگر مجزا مي شوند به طور معمول ضخامت اين توري ها در فضاي بين غشاء ها نيم ميلي متر و در كنار الكترودها يك ميلي متر مي باشد.
نكات مهم در طراحي و بهره برداري از سيستم هاي الكترودياليز :
1) كيفيت آب ورودي بيشترين اهميت را در ثابت نگه داشتن مشخصات آب خروجي دارد . يون هاي مهم در تصفيه آب شامل سديم ، كلسيم ، منيزيم ، آهن ، سيليس ، كلريد و بي كربنات مي باشند. هر چند تغيير در مشخصات آب ورودي موجب تغيير در كيفيت آب خروجي مي گردد.
2) دماي آب ورودي اثر فوق العاده مهمي بر روي بازده دستگاه و كيفيت محصول دارد. به طور معمول دماي آب نبايد از 10 درجه سانتي گراد كمتر و از 45 درجه سانتي گراد بيشتر باشد.
3) حد مجاز آهن در آب وروي به طور معمول حدود
ppm 2/0
مي باشد زيرا بيشتر از اين مقدار موجب اشكال در فرايند مي گردد. يكي از اثرهاي منفي يون هاي آهن و يا آهن معلق ، افزايش مقاومت الكتريكي غشاها مي باشد كه در اثر رسوب بر روي غشاها يك لايه نارنجي رنگ بوجود مي آورند و موجب كاهش كيفيت توليد آب و تغيير در ولتاژ و آمپر مورد استفاده مي شود.
4) وجود كلرين در آب ورودي موجب آسيب ديدگي سيستم مي شود لذا نبايد سيستم راه اندازي شود.
5) وجود هيدروژن سولفايد در آب ورودي مانند حالت بالا موجب آسيب رسيدن به غشا ميشود و لذا نبايد سيستم راه اندازي شود.
6) حد مجاز آهن و منگنز بر روي هم درآب ورودي
ppm 2/0
مي باشد.
7) به طور اساسي يكي از عوامل وجود آهن در لوله هاي انتقال و مخازن سرچاهي خوردگي مي باشد و يكي از رايج ترين عوامل خوردگي در آب هاي زير زميني باكتري هاي احيا كننده سولفات (
SRB) مي باشد كه مي توانند به دليل بي هوازي بودن در چاههاي آب وجود داشته باشند و همچنين با استفاده از اكسيژن مي توان سولفات موجود درآب را احيا و توليد H2S نمود كه در نهايت سولفيت آهن توليد مي گردد. بهترين شيوه مبارزه تزريق كلر در سر چاه به ميزان باقي مانده در حدود ppm 1
مي باشد ولي چون كلرين آزاد براي سيستم زيان بخش است ، بايد آب را قبل از ورود به سيستم توسط كربن فعال و يا هر شيوه ديگر كلرين زدايي گردد.
8) در سيستم هاي الكترو دياليز اتوماتيك ، هر پانزده دقيقه يك مرتبه پلاريته الكتريكي و مسيرهاي الكتريكي تعويض مي شوند و اين عمل با تعويض قطب كاتد و آند انجام ميگيرد كه هيچ يك از قطب ها با آب نمك غليظ براي مدت بيش از پانزده دقيقه در تماس نباشند و نمك انباشته شده را به سرعت حل مي نمايند و از سيستم خارج مي سازند.
9) محيط آند هميشه در اثر تجمع
H
+ اسيدي مي باشد ، لذا مناسب است كه آب در اطراف قطب آند ، حالت سكون داشته باشد تا رسوباتي كه در اين قطب به وجود آمده است حل و در زمان تخليه خارج شوند و يا به عبارت ديگر عمل شست و شوي اسيدي در قطب آند انجام شود. به دليل تعويض قطب ها در هر پانزده دقيقه يك مرتبه اين روش كمك فراواني به تميز شدن الكترودها مي نمايد.
10) به طور معمول حداقل فشار سيستم الكترودياليز
atm 15/0 و حداكثر atm 5/1
طراحي مي شود.
11) دستگاه نشان دهنده اختلاف فشار بين آب رقيق و غليظ در ورودي و خروجي مجموعه غشاها به شيوه اي است كه اختلاف فشار آب تصفيه شده و آب نمك را نشان مي دهد زيرا هميشه بايد فشار آب تصفيه در حدود نيم الي يك و نيم اتمسفر بيشتر از فشار آب نمك باشد.
12) جهت كنترل كيفيت آب توليدي دستگاه اندازه گيري هدايت الكتريكي در قسمت خروجي آب تصفيه شده نصب مي شود.
13) در صورت توقف بيش از سي دقيقه در سيستم هاي الكترودياليز كه به شيوه هاي دستي يا اتوماتيك عمل مي نمايند لازم است در حدود چهار الي هشت دقيقه آبكشي شوند تا نمك هاي باقي مانده تخليه شوند و از ايجاد رسوب بر روي غشاها جلوگيري گردد.
14) در صورت افزايش
T.D.S
آب و كاهش آمپر مصرفي لازم است موارد زير مورد بررسي قرار گيرند : الف) دماي آب : كاهش يك درجه فارنهايت از دماي آب باعث كاهش يك درصد از آمپر مصرفي مي شود ب) كثيف بودن غشاها ج) پوشش سطح الكترودها د) پارگي و يا سوختگي غشاها.
15) در صورت كاهش ميزان آب توليدي ، موارد زير بايد بررسي شود : الف ) گرفتگي صافي ها ، ب ) وضعيت ساير تجهيزات مانند شيرها و پمپ ها ، ج) اختلاف فشار جريان هاي ورودي و خروجي
16) هرگاه جريان مصرفي بين الكترود كاهش يابد بايد بررسي زير انجام گيرد
الف) اطمينان از بسته نبودن لوله هاي آب تغذيه الكترودها يا لوله هاي خروجي الكترودها
ب) اطمينان از برابر بودن فشار ورودي آب الكترودها و فشار ورودي مجموعه غشاها
ج) اطمينان از عدم رسوب روي غشاها ، صفحه هاي جدا كننده و الكترودها.

فرآيند تقطيري :
تبخير و ميعان آب يكي از روشهاي تصفيه آب است . دماي تبخير املاح موجود در آب بالاست لذا با حرارت دادن محلول آب مي توان اجزاء آب را بخار و از سنگ هاي محلول در آن جدا نمود.
اين شيوه تصفيه آب را روش تقطيري مي نامند . آب داراي املاح بالا در سه مرحله تبديل به آب مناسب مي گردد.
1) توليد بخار با حرارت دادن به آب و رسانيدن دماي آب به نقطه جوش
2) جمع آوري بخار
3) ميعان بخار و بازيافت حرارت
سيستم تقطير چند مرحله اي (
Multistage Distillation
) :
افزايش راندمان سيستم تقطير با بكارگيري مجموعه اي از سيستم هاي تقطير ساده به طور متوالي امكان پذير است . در چنين سيستمي يكي از تبخير كننده هاي به وسيله بخار تغذيه مي شود . دماي بخار در اين تبخير كننده بيش از دماي جوش آب داخل پوسته است. بخار ايجاد شده در محفظه اول داخل لوله هاي سيستم دوم مي شود و در نتيجه آن ، مقداري از آب درون پوسته اين سيستم تبخير مي شود . براي تبخير اين مرحله بايد دماي بخار ورودي به لوله ها از دماي آب موجود در پوسته در حد مناسبي بيشتر باشد به همين ترتيب بخار خارج شده از مرحله دوم وارد لوله هاي مرحله سوم مي شود و در اثرميعان مقداري از آب در درون پوسته مرحله سوم تبخير مي گردد. به طور كلي در اين گونه سيستم ها ، طراحي به گونه اي انجام مي شود كه به ازاي هر كيلوگرم بخار داده شده به سيستم حدود سه كيلوگرم آب مقطر توليد مي شود. براي تامين خلاء به منظور جمع آوري گازهاي خارج شده از آب تاسيسات جانبي تقطير ، پمپ خلاء نياز مي باشد. بر اساس قوانين ترموديناميك با كاهش فشار ، دماي نقطه جوش كاسته مي شود ، لذا ايجاد خلا در اين گونه سيستم ها آب را در دماي كمتري به بخار تبديل مي كند . به طور كلي در اين سيستم ها با افزايش تعداد مراحل ، راندمان كلي توليد آب شيرين افزايش مي يابد ولي از لحاظ اقتصادي ، تعداد مراحل بهينه وجود دارد.
سيستم هاي تقطيري چند مرحله اي داراي انواع گوناگوني مي باشند كه عبارتند از :
1) تقطير كننده با لوله هاي درون آب
2) تبخير كننده با لوله هاي بلند عمودي
3) تبخير كننده هاي عمودي بالايه پايين رونده
4) تبخير كننده هاي عمودي بالايه بالا رونده
5) تبخير كننده هاي افقي
كاربرد پمپ حرارتي در تصفيه آب :
پمپ هاي حرارتي ، دستگاههايي مي باشند كه با انجام كار مكانيكي ، حرارت را از سيستم سرد به سيستم گرم منتقل مي كنند. پمپ حرارتي در واقع يك ماشين حرارتي معكوس است .كار مكانيكي به طور معمول توسط يك پمپ يا كمپرسور ( با توجه به نوع پمپ حرارتي) انجام مي گيرد به همين دليل نام اين سيستم را پمپ حرارتي گذارده اند. در سيستم هاي تقطير به كمك پمپ حرارتي ، گرماي محصول كه كمتر از گرماي درون برج (خوراك ورودي) است از طريق يك سيال كاري به خوراك ورودي يا جوشاننده برج انتقال مي يابد واين موضوع اساس كاهش انرژي حرارتي مصرفي است. سيال كاري كه جهت انتقال انرژي استفاده مي شود به طور معمول بخار آب است.
اجزاء اصلي يك پمپ حرارتي عبارتند از :
1) كمپرسور براي افزايش فشار سيال كاري
2) شير انبساط به منظور كاهش و افت فشار سيال كاري
3) چگالنده به منظور دفع انرژي سيال كاري به محيط گرم
4) تبخير كننده براي جذب انرژي از محيط سرد به سيال كاري
سيال كار در فشار پايين گرما را جذب و در فشار بالا گرما را به محيط مي دهد. در اين چرخه ،كمپرسور مقداري كار و انرژي مصرف مي نمايد كه موجب افزايش فشار و دماي سيال كاري مي شود.
گاز زدايي (
Degasification
) :
گازهاي مختلف زيادي مي توانند در آب به صورت محلول وجود داشته باشند . هيدروژن سولفيد ، كربن دي اكسيد ، اكسيژن ، آمونياك ،كلرين و نيتروژن از جمله گازهايي هستند كه بيشتر از بقيه گازها در آب وجود دارند. نوع و ميزان گازهاي محلول در آب به شرايط محيطي ،منبع آب ،مسير عبور آب ، دما و فشار و جنس گاز بستگي دارد. گازهاي موجود در آب به دو صورت مي توانند وجود داشته باشند ، يك دسته مثل اكسيژن و نيتروژن همواره ، به صورت گاز در آب موجودند ، ولي گازهايي چون دي اكسيد كربن ،هيدروژن ، سولفيد و آمونياك با توجه به
PH
آب مي توانند هم به صورت تركيب نشده (گاز) در آب موجود باشند و هم مي توانند با آب تركيب شده و توليد يون كنند كه در اين صورت براي حذف آنها بايد عملياتي را كه براي حذف يون ها بكار برده ميشود ،مورد استفاده قرار داد.
اثرات ناخالصي هاي گازي آب :
اكسيژن ونيتروژن از جمله گازهاي محلول در آب هستند كه در اثر تماس آب با هوا در آب حل مي شوند.
نيتروژن : اين گاز حلاليت كمي در آب دارد و نيز به دليل ميل تركيبي خيلي كم ، مشكل چنداني ايجاد نمي كند.
اكسيژن : اكسيژن به همراه
PH
كم خاصيت خورندگي شديدي دارد . يكي از جدي ترين مسائلي كه اكسيژن مي تواند ايجاد كند ،خوردگي حفره اي است. البته حلاليت اكسيژن در دما و فشارهاي مختلف ، تغيير مي كند.
دي اكسيد كربن : اين گاز در اثر حل شدن در آب به آن خاصيت خورندگي مي دهد ، ضمن اينكه خورندگي اكسيژن را نيز تشديد مي كند.
كلر : گازي است كه به صورت طبيعي در آب وجود ندارد و معمولا در مرحله كلر زني به منظور ضدعفوني كردن ، وارد آب مي شود.
هيدروژن سولفيد : اين گاز در آب موجب خوردگي جداره لوله هاي فولادي مي شود و با تشكيل رسوب سولفور آهن و ته نشيني آن روي رزين هاي تعويض يوني موجب تخريب رزين ها مي شود.
روش هاي حذف گازها :
به طور كلي براي حذف ناخالصي هاي گازي آب دو شيوه عمده وجود دارد :
الف) روش هاي فيزيكي حذف گازها
ب) روش هاي شيمايي حذف گازها
در موارديكه حجم آب مورد تصفيه زياد و غلظت گازهاي محلول بالا باشد از روش فيزيكي استفاده مي شود چون اين روش از نظر اقتصادي مقرون به صرفه خواهد بود. هزينه هاي سرمايه گذاري ، تجهيزات و دستگاههاي مورد استفاده در اين شيوه بالاست ولي در مجموع با صرفه تر از روش هاي شيميايي خواهد بود.
مزيت روش شيميايي نسبت به فيزيكي در آن است كه در روش شيميايي مي توان گفت كه حذف گازها از آب به طور كامل انجام مي شود در حاليكه در روش فيزيكي هيچ گاه حذف گازها صد درصد نيست و احتياج به عمليات شيميايي به صورت تكميل كننده خواهد بود.
برخي از روشهاي فيزيكي حذف گاز عبارتند از :
1) افزايش دماي آب : با اين عمل ، فشار بخار آب افزايش مي يابد و بر طبق قانون دالتون ، چون فشار كل گازها برابر با مجموع فشارهاي جوي گازها مي باشد لذا با افزايش بخار آب ، فشار جزئي گازهاي ناخالص كاهش مي يابد و مقداري از گاز محلول در آب خارج مي شود.
2) گاززدايي تحت فشار : با تحت فشار قرار دادن سطح آب توسط يك گاز بي اثر مي توان گازهاي محلول در آب را خارج نمود. معمولا در صنعت به جاي استفاده از يك گاز بي اثر نظير ازت ، از بخار آب براي تغيير فشار كمك مي گيرند ضمن اينكه دماي آب افزايش يافته و به گاز زدايي كمك خوهد شد.
3) هوادهي (
Aeration
) : هوادهي فرآيندي است كه درآن آب و هوا در تماس نزديك با هم قرار داده مي شوند. از هوادهي براي حذف ساير گازها به جز اكسيژن استفاده مي شود. در اثر هوادهي ميزان اكسيژن محلول در آب افزايش مي يابد و در نتيجه فشار جزيي اكسيژن افزايش يافته و فشار جزئي ساير گازها كم شده و از آب خارج مي شوند. هوادهي براي موارد مختلفي بكارگرفته مي شوند كه عبارتند از :
1)حذف گاز هيدروژن سولفوره و تركيبات آلي
2) حذف گاز كربنيك
3) حذف گازهايي مانند متان كه تجمع اين گاز در يك محيط بسته مي تواند سبب انفجار شود.
در روش هوادهي آب زائد توسط افشانك هايي به صورت قطرات ريز از بالا به پايين پاشيده مي شود و هوا از پايين به بالا جريان مي يابد و تماس بين دو فاز برقرار مي شود كه اين كار توسط دستگاهي به نام (
Degasor
) انجام مي شود.
4) هوازدائي سرد (
Cold dearation
) :
هوازدايي سرد به گونه اي است كه هيچ هوايي به داخل آب دميده نمي شود بلكه با خلائي كه توسط يك مولد خلا ايجاد مي شود ، فشار روي سطح آب كاهش مي يابد و درجه حرارت آب به دماي اشباع مي رسد و با اين كار بخار آب توليد مي شود كه وجود آن باعث كاهش زياد فشار جزئي همه گازها مي شود در دماي اشباع از نظر تئوري همه گازهاي محلول در آب از آن خارج مي شوند. در روش هوادهي سرد ، با صرفه ترين روش ، ايجاد خلا توسط جت بخار مي باشد. يكي از مشكلات اين روش كه سبب عدم استفاده از آن به طور وسيع در صنايع ميشود ، كنترل خلا در برج هاي هوازدايي سرد مي باشد . از جمله مزاياي روش هوازدايي سرد اين است كه به دليل نبودن اكسيژن در آب از اكسيداسيون رزين هاي آنيوني جلوگيري مي شود و در نتيجه عمر رزين كاهش نمي يابد.
5) هوازدايي گرم (
Hot Dearation
) :
در هوازدايي گرم ، دماي آب را تا دماي اشباع در فشار داخل هوازدا مي رسانند تا اكسيژن و ديگر گازها از آب خارج شوند. چون هدف حذف گازهايي مانند اكسيژن و كربن دي اكسيد است از دميدن هوا استفاده نمي شود بلكه از بخار آب استفاده مي شود. در اين صورت بخار آب ورودي ، دماي آب را تا دماي اشباع افزايش مي دهد و از نظر تئوري انتظار مي رود كه همه گازهاي محلول در آب از آن خارج مي شوند.
تصفيه بيولوژيكي :
تصفيه بيولوژيكي ،موثرترين روش براي كاهش مواد آلي موجود در آب ها و پساب ها است. اين نوع تصفيه بر اساس نوع ميكروارگانيزم هاي فعال در آن به دو دسته زير تقسيم بندي مي شوند :
1) تصفيه بيولوژيكي هوازي
2) تصفيه بيولوژيكي غير هوازي
تصفيه بيولوژيكي هوازي :
سيستم هاي تصفيه بيولوژيكي هوازي شامل هوادهي ، لجن فعال و صافي هاي بيولوژيكي استخرهاي اكسيداسيون و سيستم هاي چرخان مي باشند. در اين روش ميكروارگانيسم ها عامل اصلي واكنش هاي تجزيه مواد آلي هستند و انرژي حاصل از اين سوخت و ساز براي ادامه حيات اعمال زيستي آنها بكار مي رود. و محصولات حاصل از اين سوخت و ساز مواد پايداري نظير
CO2
، آب و آمونياك مي باشند. قسمتي از مواد آلي نيز براي ساخت و سنتز سلول هاي جديد مورد استفاده قرار ميگيرند.

سلولهاي جديد پروتوپلاسم® سنتز
® آنزيم حاصل از ميكرو ارگانيزم ها ¾ + ماده آلي
مواد حاصل از واكنش® انرژي


هوادهي و توليد لجن فعال :
پسابي كه وارد مخزن مي شود ، داراي مواد آلي است كه منبع تغذيه باكتري ها مي باشد. باكتريها ، مواد آلي و اكسيژن موجود در پساب را مصرف كرده و
CO2
توليد مي كنند . ساير ميكروارگانيزم ها نيز از باكتري ها تغذيه مي كنند. بنابراين بعد از مرگ باكتري ها مقداري از مواد مصرف شده به سيستم برگردانده مي شود ولي ميكروب ها براي سنتز از مواد آلي استفاده مي كنند و به رشد خود ادامه ميدهند. بنابراين وارد كردن مقدار زيادي از ميكروارگانيزم ها به يك مخزن پساب و دميدن هوا در آن براي چند ساعت مواد آلي موجود در آب به مصرف ميكروارگانيزم ها مي رسد. سپس همين موجودات ذره بيني به صورت لخته هايي ته نشين مي شوند و آب خروجي كه مواد آلي خود را از دست داده به صورت شفاف از مخزن خارج مي شود ، لخته هاي ته نشين شده به مخزن هوادهي بازگشت داده مي شوند تا فرايند تكرار شود. باكتري ها و ذرات معلق را كه قابليت ته نشيني دارند به مخزن هوادهي وارد مي سازند كه به آن لجن فعال گفته ميشود. هواي دميده شده به داخل مخزن هوادهي دو كار انجام ميدهد :
1) تامين اكسيژن كافي براي ميكروارگانيزم ها
2) همزدن و مخلوط كردن پساب با لجن فعال و ايجاد سطح تماس بيشتر

تصفيه بيولوژيكي غير هوازي :
سيستم هاي تصفيه بيولوژيكي هوازي ، سيستم هاي بسيار مناسبي براي حذف آلودگي هاي مواد آلي موجود در پساب هستند ولي مشكلاتي را نيز در بر دارند كه يكي از آنها موضوع دفع لجن توليد شده مي باشد كه در حد بالايي از هزينه ها و فضاي تصفيه خانه را به خود اختصاص مي دهد. در تصفيه بيولوژيكي غير هوازي پساب با تعداد زيادي از ميكروارگانيزم ها مخلوط مي شود كه در اين روش هوا دخالتي ندارد در اين روش باكتري ها رشد مي كنند و مواد آلي موجود در پساب را به دي اكسيد كربن و گاز متان تبديل مي كنند. بر خلاف روش هوازي تصفيه پساب ، تصفيه غير هوازي چنان است كه انرژي مورد نياز ميكروارگانيزم ها بسيار كمتر است و در نتيجه رشد اين باكتري ها از آهنگ كمتري برخورداري است و قسمت كوچكتري از پساب به سلول هاي جديد تبديل مي شوند و قسمت بيشتري از پساب ، قابل تجزيه به گاز متان و دي اكسيد كربن مي باشد . تغيير و تبديل به گاز متان نشانگر تثبيت پساب مي باشد و از آنجا كه گاز متان غير محلول و فرار است مي توان آن را جمع آوري كرده و به عنوان منبع انرژي گرمايي مورد استفاده قرار داد.
امتيازات تصفيه به روش غير هوازي :
1) توليد كم سلول هاي بيولوژيكي به عنوان لجن
2) احتياج كم به مواد غذايي معدني
3) عدم احتياج به اكسيژن و وسايل هوادهي
4) توليد گاز متان به عنوان محصول نهايي
معايب تصفيه به روش غير هوازي :
در اين روش نسبت به روش تصفيه هوازي به دماي بالاتري نياز است و دماي مورد قبول حدود 95-85 درجه فارنهايت مي باشد. عيب ديگر اين روش ، رشد نسبتا كند باكتري هاي توليد كننده گاز متان است لذا مدت زمان طولاني تري جهت شروع و بكار اندازي واحدهاي تصفيه احتياج است.



حذف موجودهاي زنده در آب (گندزدايي) :
وقتي كه آب از مراحل مختلف تصفيه مي گذرد ، بسته به اينكه به چه مصرفي مي رسد بايد در حد مورد لزوم ضدعفوني گردد. براي مثال آب آشاميدني بعد از تصفيه و حذف مواد معلق و محلول در آن بايد از هر گونه آلودگي ميكروبي دور باشد و از نظر بهداشتي و سلامتي هيچگونه خطري براي مصرف كننده نداشته باشد. از بين بردن و يا غير فعال كردن موجودات زنده ذره بيني و ميكروارگانيزم هاي بيماري زا به عنوان ضد عفوني كردن آب شناخته مي شود. عمل ضدعفوني كردن با روش هاي زير قابل اجراست :
1) ضدعفوني با مواد شيمايي كه شامل افزودن كلر و تركيبات آن ، برم ، يد و ازن مي باشد.
2) ضدعفوني با عوامل فيزيكي از جمله گرما ، اشعه ماوراء بنفش و اشعه گاما.
كلر زني :
متداول ترين روش ضدعفوني آب ها ، كلرزني يا كلريناسيون مي باشد . تركيبات مختلفي از كلر وجود دارند كه هر كدام در شرايط مشخصي مي توانند براي ضدعفوني آب استفاده شوند. از جمله اين تركيبات مي توان به سديم هيپوكلريت ، كلسيم هيپوكلريت و دي اكسيد كلر اشاره كرد.
وقتي كلر به صورت گاز به آب تزريق مي شود هيدروليز شده و واكنش زير صورت مي گيرد :
هيپوكلريت اسيد حاصل از هيدروليز طبق واكنش زير يونيزه ميشود :
با توجه به شرايط آب از جمله
PH و دما و ميزان يونيزاسيون متفاوت خواهد بود و چون خاصيت ميكروب كشي HOCL نسبت به CL- خيلي بيشتر است بنابراين مي توان با تنظيم شرايط درصد توزيع HOCL و CHO
- را به طور مطلوب كنترل كرد.
كلرزدايي :
حذف كلر اضافي و كلر تركيبي موجود در آب بعد از عمل كلرزني را كلرزدايي مي نامند . اين عمل براي كاهش اثرات سمي كلر و تركيبات آن ، انجام مي شود. معمولا دو روش براي كلر زدايي استفاده ميشود :
1) استفاده از دي اكسيد گوگرد
2) استفاده از كربن فعال
رسوب گذاري و خوردگي در ديگ هاي بخار
(
Scaling and corrosion of boiler
) :
آب هاي طبيعي در اثر تبخير ، رسوباتي را برجاي مي گذارند كه در ديگ هاي بخار موجب بروز مشكلات مي شوند . همچنين اينگونه آب ها مي توانند خوردگي سطوح ديگ هاي بخار را شامل شوند. اين مشكلات علاوه بر متوقف شدن سيستم و لزوم به تعويض قطعات موجب افزايش هزينه هاي گوناگون ميگردند. بطوريكه استفاده از آب نامناسب در ديگ هاي بخار مسائل زير را به وجود مي آورد.
1) تشكيل رسوب بر جداره ديگ بخار (
Scaling
)
2) خوردگي سطح ديگ بخار (
Corrosion
)
3) حمل قطرات مايع توسط بخار (
Carry over
)
4) كف كردن (
Foaming
)
5) غلغل كردن (
Priming
)
6) شكنندگي قليايي فلز ديگ بخار (
Coustic embrittle ment
)
عوامل زيادي از جمله : ساختمان ، فشار ديگ بخار ، مقدار توليد بخار و شيوه بهره برداري در ميزان ايجاد مشكلات سهم موثري دارند.
مكانيسم تشكيل رسوب :
در اثر وجود املاح محلول در آب سه حالت مختلف رسوب در ديگ بخار تشكيل مي گردد.
1) رسوبات نرم كه به جداره ها نمي چسبند.
2) رسوبات نيمه سخت كه به جداره ها مي چسبند ولي به آساني جدامي گردند.
3) رسوبات بسيار سخت كه چسبندگي زيادي دارند و به آساني از جداره جدا نمي گردند.
رسوبات نوع سوم در ديگ هاي بخار ايجاد مشكل مي كنند و بنابراين لازم است به شيوه اي تصفيه گردد كه بتواند آب مناسب جهت تغذيه آب ديگ بخار را فراهم كند و درون ديگ رسوب ايجاد نشود. ايجاد رسوب در ديگ بخار به دو دليل عمده زير مي باشد :
1) تغيير در كيفيت شيميايي آب به هنگام ورود در ديگ بخار : در اين فرايند بيكربنات كه داراي حلاليت زيادي است به كلسيم كربنات كه داراي حالاليت بسيار كمي است تبديل شده و رسوب مي كند.
2) كاهش حلاليت املاح موجود در آب به دليل افزايش دما : تغيير دما در مكان هاي مختلف يك سيستم موجب مي شود كه در اثر بالا بودن دما در مجاورت سطوح ديگ بخار املاح موجود به صورت فوق اشباع درآيند و كريستال هاي رسوب تشكيل شوند.
مشكلات حاصل از تشكيل رسوب در ديگ هاي بخار :
ايجاد رسوب در جداره ديگ هاي بخار دو اشكال عمده به وجود مي آورد كه عبارتند از :
1) رسوبات حاصل از املاح موجود در آب تغذيه ديگ هاي بخار مانند يك لايه عايق عمل مي كنند و انتقال حرارت را به مقدار قابل توجهي كاهش مي دهند.
2) رسوبات ديگ بخار موجب كاهش انتقال حرارت و افزايش بيش از حد دماي فلز مي گردد كه در نتيجه باعث تخريب ساختار فلز و در نهايت تركيدن آن مي شود و خلل و فرج موجود در رسوبات نيز ضريب انتقال حرارت را تغيير مي دهند اگر اين خلل و فرج توسط گاز پر شوند انتقال حرارت به مقدار قابل توجهي كاهش مي يابد.
عوامل موثر در رسوب گذاري :
1)
PH : در رسوب گذاري كلسيم وكربنات ، منيزيم هيدروكسيد ، تركيبات آهن بسيار موثر است افزايش PH
ميزان رسوب را زياد مي كند.
2) سرعت سيال : سرعت سيال اثر متفاوتي بر روي رسوب گذاري املاح دارد . افزايش سرعت مي تواند شدت تشكيل رسوب را كاهش دهد زيرا سرعت سيال بر لايه مرزي اطراف جداره ها تاثير دارد. بديهي است هركدام از پديده هاي انتقال حرارت ، انتقال جرم در رسوب گذاري و مقدا رآن موثر مي باشد.
3) گازهاي محلول در آب : افزايش دما موجب كاهش حلاليت گازهاي محلول در آب ، تشكيل و تركيدن حباب در سطح آب و موجب فوق اشباع شدن املاح در فصل مشترك آب و بخار مي شود.
جلوگيري از تشكيل رسوب :
براي جلوگيري از ايجاد رسوب از تصفيه خارجي و تصفيه داخلي آب استفاده مي شود . در تصفيه خارجي آب معمولا از شيوه هاي زلال كننده ، تقطيري ، اسمز معكوس ، الكترودياليز و يا تعويض يوني استفاده مي شود. در تصفيه داخلي سعي مي گردد از ايجاد رسوب توسط مواد باقي مانده در آب تغذيه جلوگيري گردد. براي حذف رسوبات پوسته اي لازم است با افزودن مواد شيميايي به آب در تصفيه داخلي فرايند تبديل به رسوبات لجني انجام پذيرد. مواد شيميايي افزودني به آب براي جلوگيري از رسوب گذاري بايد به اندازه كافي باشد ولي به طور معمول مواد شيميايي را اضافه تر از ميزان استوكيومتري مصرف مي كننده به هر ترتيب قبل از افزودن هر ماده شيمايي به آب تغذيه ديگ هاي بخار بايد شرايط مناسب براي رسوبات لجني آماده شود. اين شرايط عبارتند از :
1) سختي آب : سختي آب تغذيه بايد حذف شود.
2) قليائيت : آب ديگ هاي بخار معمولا بايد قليايي باشد . در قليائيت پايين كلسيم كربنات كه هنگام افزودن سديم كربنات توليد شده است به خوبي رسوب نمي كند.
3) مواد شيميايي افزودني كه بايد شرايط مورد نظر را تامين كند : براي مثال سديم كربنات بايد قليائيت مورد نظر را تامين كند و بيشتر از مقدار استوكيومتري نباشد زيرا در اثر مصرف بيش از اندازه ، گاز كربنيك در فاز بخار نمايان مي شود كه موجب خوردگي مي شود.
خوردگي در ديگ هاي بخار (
Boiler corrosion
) :
جلوگيري از خوردگي ديگ بخار و دستگاههاي جانبي آب يكي از دلايل پر اهميت كنترل آب ديگ بخار است . دليل اصلي خوردگي ديگ هاي بخار به عوامل زير بستگي دارد .
- مقدار نامناسب اكسيژن - وجود يون هاي نامناسب
-
PH
نامناسب - وجود گازهاي محلول
- قليائيت نامناسب - ميزان سيليس زياد
كنترل
PH
آب :
هرچه
PH آب از حالت خنثي كمتر باشد حلاليت آهن در آب بيشتر مي شود از اين رو در صنايع PH
آ ب را بالاتر از هفت تنظيم مي كنند تا از خوردگي آهن جلوگيري شود.
كنترل قليائيت :
قليائيت آب ديگ بخار نيز در خوردگي و يا رسوب گذاري آب عامل بسيار مهمي است و مقدار مناسب آن بستگي به فشار بويلر دارد. قليائيت آب ديگ بخار بايد به اندازه كافي باشد كه
PH
لازم براي جلوگيري از خوردگي ايجاد نمايد همچنين قليائيت بيش از اندازه موجب كمك به نوعي شكنندگي كريستالي فلز ديگ بخار مي گردد.
كنترل سيليس (
Sio2
) :
اگر مواد معلق شامل سيليس باشد ، سيليس ذكر شده در آب ديگ بخار حل مي شود . اين سيليس حل شده در فشار بالا در فاز بخار وارد مي گردد و در شرايط مناسب در لوله ها و قسمت هاي مختلف توربين رسوب مي كند.
كنترل پديده هاي كف كردن ، غلغل كردن ، حمل قطرات مايع توسط بخار
كف كردن عبارت است از كف كردن روي سطح آب ، كف مي تواند روي سطح آب باشد و يا تمام حجم ديگ بخار را پر كند به هر ترتيب كف كردن ها موجب مي گردد كه بخار بوسيله مقدار قابل توجهي از آب ديگ بخار آلوده شود.
غلغل كردن عبارت است از پاشيدن ذرات و توده هاي آب به فضاي داخل ديگ بخار كه موجب آلوده شدن ديگ بخار مي گردد.
ممكن است بدون آنكه كف كردن يا غلغل كردن محسوسي داشته باشيم مقداري از مواد جامد محلول در آب به حالت رطوبت همراه بخار ، سطح آب را ترك كنندو اين پديده را حمل قطرات مايع توسط بخار گويند.
هرگاه در ديگ بخار غلغل كردن يا كف كردن داشته باشيم معمولا غير ممكن است كه سطح واقعي آب داخل ديگ بخار معين شود و انتقال قطرات مايع توسط بخار انجام پذيرد كه هم به دلايل مكانيكي و هم شيميايي انجام مي شود. طراحي نامناسب ديگ بخار از جمله مهمترين دلايل مكانيكي ايجاد پديده حمل قطرات مايع توسط بخار مي باشد. دلايل شيميايي مهم در ايجاد اين پديده شامل زياد بودن
TDS
و بالا بودن قليائيت و وجود مواد روغني در آب مي باشد.
شكنندگي قليايي فلز ديگ بخار :
غلظت قليا (سود سوزآور) در آب بويلر بايد تحت كنترل باشد چون ممكن است موجب نوعي شكنندگي قليايي شود . اين پديده هنگامي رخ مي دهد كه فولاد كربن دار در دماي بالا و در حضور سود سوزآور تحت تنش باشد.
كنترل يون كلر :
حضور يون كلر در آب بويلر به وسيله تبديل به فرم اسيدي بسيار خطرناك مي باشد و موجب از بين رفتن لايه محافظ داخل ديگ بخار مي گردد و حتي وجود حالت قليايي در آب ديگ بخار نمي تواند به خوبي از اثر اسيد تشكيل شده به ديواره ديگ بخار جلوگيري نمايد.



كنترل بلودان :
براي كاهش غلظت املاح محلول آب داخل ديگ بخار بهترين راه كنترل ميزان تخليه آن مي باشد ميزان بلودان نبايد از محدوده 5% بيشتر باشد . در عمل تخليه علاوه بر كنترل و يكنواخت كردن غلظت املاح محلول مقادير زيادي از لجن هاي داخل ديگ به صورت مواد معلق نمي توانند تخليه شوند.
كنترل اكسيژن محلول :
اكسيژن محلول در آب تغذيه ديگ بخار را معمولا به وسيله هوازدا (
Dearator
) به روش مكانيكي از آب حذف مي كنند اما چون در اين فرايند نمي توان ميزان اكسيژن را به حد مطلوب كاهش داد و نيز به دليل نشت هوا به داخل بعضي از اجزاء سيستم انتقال آب داخل ديگ بخار ، هميشه مقداري اكسيژن محلول در آب موجود است . اكسيژن مي تواند در دماي بالا موجب خوردگي شود بنابراين براي حذف كامل اكسيژن بايد از روش شيميايي نيز استفاده كرد.
استفاده از هيدازين يكي از روش هاي شيميايي حذف اكسيژن از آب است :
تجزيه هيدرازين اضافي در دماي بالا موجب تشكيل آمونياك و ازت مي شود . اگر آمونياك توليدي زياد باشد مي تواند در مجاورت اكسيژن موجب خوردگي اتصالات و لوله هاي مسي شود . مقدار هيدرازين لازم براي حذف اكسيژن برابر مقدار غلظت اكسيژن مي باشد اما در عمل حدود يك و نيم تا دو برابر اكسيژن تزريق مي كنند. براي جلوگيري از ايجاد آمونياك زياد در آب ديگ بخار لازم است غلظت هيدرازين باقي مانده در آب بويلر از
PPm 1/0
بيشتر نشود.
شيوه هاي بهره برداري از ديگ هاي بخار :
به طور كلي سه شيوه گوناگون بهره برداري از ديگ هاي بخار به منظور جلوگيري از خوردگي و رسوب گذاري اجرا مي شوند اين سه شيوه عبارتند از :
1) روش قليايي
2) روش خنثي
3) روش نيمه قليايي
بهره برداري از ديگ هاي بخار به روش قليايي :
1) روش استفاده از فسفات و سود : دراين روش از سود سوز آور به ميزان
PPm 1 و بقيه از تري سديم و فسفات تا( 2/11 –5/10) = PH و قليائيت در حد مجاز استفاده مي گردد. در اين حالت يون فسفات با كلسيم تركيب و Ca10(Po4)6(OH)2كه لجن گونه مي باشد و خاصيت چسبندگي ندارد را توليد مي كند. در اين شيوه سود سوزآور با منيزيم توليد منيزيم هيدروكسيد مي كند و رسوب مي نمايد و در 5/10 PH
> توليد تري منيزيم فسفات مي كند كه چسبندگي آن از منيزيم هيدروكسيد كمتر است.
نكته اول : تري كلسيم فسفات در 2/10
PH
< رسوب مي كند لذا اين نكته بايد مورد توجه باشد . نكته دوم : در فشار و ميزان توليد بخار بالاي ديگ ممكن است مخفي شدن فسفات در آب ديگ بخار انجام گيرد كه در نهايت در كاهش فشار و ميزان بخار ظاهر شدن فسفات مشخص ميگردد. پديده مخفي شدن فسفات در فشار هاي بالاي يك صد اتمسفر نمايان مي شود.
2) روش هم آهنگ فسفات : در اين شيوه سود سوز آور اضافي در ديگ بخار باقي نمي ماند. آزمايش هاي مختلف نشان داده اند كه كريستال هايي كه از محلول تري سديم فسفات در دماي بالا رسوب مي كنند شامل تركيبي از دي سديم فسفات و سديم هيدروكسيد ميباشند. وجود اضافي سديم هيدروكسيد موجب از بين رفتن فيلم محافظ اكسيد مغناطيسي آهن مي گردد و لذا حد مجاز نسبت مولي سود به فسفات بايد برابر 6/2 باشد.
در اين حالت ميزان فسفات تابعي از
PH آب بويلر مي باشد ولي براي بويلرهايي كه در كمتر از فشار 65 اتمسفر بهره برداري مي شوند ، وجود هيدروكسيد بالا ايرادي ندارد ، مشروط بر آنكه از حدودمجاز قليائيت و TDS
فشار كاري بويلر تجاوز نكند.
براي بويلرهايي كه در فشار 185-130 اتمسفر بهره برداري مي شوند ميزان فسفات حدود
PPm 10-3
تنظيم مي گردد. در زير چند نكته مهم مورد توجه قرار ميگيرد :
الف ) هنگاميكه از فسفات آمونياك ، مورفولين و مواد شيمايي فرار استفاده مي شود بايد نسبت مولي صحيح رعايت شود.
ب) تري سديم فسفات تجاري به فرمول
Na3Po4 , 12H2O و دي سديم فسفات تجاري به فرمول Na2HPo4 , 2H2O
مي باشد بنابراين مخلوطي به ميزان درصد وزني 65% تري سديم فسفات و 35% دي سديم فسفات نسبت مولي را توليد مي كند.
پ) مي توان براي تنظيم
PH ميزان درصد تري سديم فسفات و دي سديم فسفات را تغيير داد تا PH
مورد نظر حاصل گردد.
3) استفاده از كلانت ها : برخي از آمين ها و اسيدهاي آلي مانند
NTA,EDTA
را مي توان جهت كلانت كردن يون هاي آب تغذيه و يا محصولات خوردگي به ديگ بخار تزريق كرد و در نهايت كمپلكس هاي محلول تشكيل شده همراه با كلسيم فسفات و منيزيم هيدروكسيد در هنگام تخليه ديگ بخار خارج گردند. اين شيوه بهره برداري براي ديگ هاي بخار تا فشار 70 اتمسفر مفيد مي باشد.
الف- بايد توجه داشت كه اين مواد نمي توانند با يون هاي سه ظرفيتي آهن پيوند كلانت تشكيل دهند.
ب- اين مواد نبايد در حضور اكسيژن چه در بويلر و چه در آب تغذيه استفاده شوند و يا به عبارت ديگر اكسيژن بايد از قبل حذف شده باشد.
پ – ميزان اضافي كلانت ها در آب ديگ بخار موجب خوردگي سطوح غير آهني و حتي آهني مي شود بنابراين شركت بابكوك ( يكي از سازندگان ديگ هاي بخار) بر اساس استوكيومتري به ميزان
PPm 1
ميزيان سختي و آهن باقي مانده در آب ديگ بخار را پيشنهاد مي كند.
ت – هرگاه درون درام ، رسوب لجن گونه داشته باشد لازم است ميزان كلانت در حد
PPm 2-1
افزايش يابد.
ث- وسايل تزريق و پمپ ها بايد از مواد ضد زنگ انتخاب شوند.
معايب استفاده از شيوه فسفات ، هيدروكسيد ، كلانت :
- احتمال پيدايش شكنندگي قليايي در صورت هرگونه بي توجهي
- احتمال پنهان شدن فسفات در فشار بالا و كاهش بار و پديدار شدن آن در فشار كم و يا افزايش بار
- وجود هدايت الكتريكي و
TDS
بالا در ديگ بخار
- احتمال كف كردن ، غلغل كردن و حمل قطرات مايع توسط بخار
- احتمال وجود يون سديم در فاز بخار كه گاهي اوقات خطرناك مي باشد.
- احتمال بوجود آمدن خوردگي يا وجود
PH
پايين در فاز بخار
4) استفاده از فسفات – سديم هيدروكسيد و مواد قليايي فرار : در اين شيوه از فسفات ، هيدرازين ، آمونياك ، مورفولين ، سيكلوهگزين آمين و يا يكي از آمين هاي فرار استفاده مي شود. براي نتيجه گيري مناسب به ميزاني از ماده قليايي فرار استفاده مي شود كه مشكلي در مبدل هاي حرارتي و بخصوص چگالنده ايجاد نشود و كمبود ماده قليايي در ديگ بخار توسط سديم فسفات و سود سوزآور به شيوه اي كه رسوب گذاري و شكنندگي قليايي ايجاد نگردد تامين مي شود.
مزاياي اين روش :
- چون از ماده قليايي فرار و غير فرار استفاده مي شود مي توان
PH
مناسب را با توجه به جنس مواد بكار برده شده با بهترين حالت ممكن ايجاد نمود.
- بخشي از حالت قليايي ديگ بخار به وسيله ماده قليايي فرار تامين مي گردد و بدين ترتيب تنظيم قليائيت ديگ بخار آسان تر و مشكل رسوب گذاري كمتر مي گردد و همچنين خطر شكنندگي قليايي در اين شيوه كمتر است.
معايب اين روش :
- در صورت سهل انگاري و تزريق بيشتر ماده قليايي فرار خطر خوردگي در چگالنده و برخي از مبدل هاي حرارتي وجود دارد.
بهره برداري از ديگ هاي بخار به شيوه خنثي :
در اين روش لازم است آب توليدي كه جهت بويلر استفاده مي گردد بسيار خالص باشد . هدايت الكتريكي آب توليدي در اين روش بايد كمتر از يك دهم ميكروزيمنس بر سانتي متر باشد.
مزاياي اين روش :

  • كنترل شيميايي آسان تر مي باشد.
  • مواد شيمايي دراين شيوه مصرف نمي شود.
  • اگر در كندانسور يا برج خنك كننده از آلومينيوم استفاده شده باشد شرايط براي آن ايده آل مي باشد.
  • خطر شكنندگي قليايي در اين سيستم موجود نيست.


معايب اين روش :

  • آب تغذيه بايد داراي كيفيت بسيار خوب باشد.
  • هدايت الكتريكي آب نبايد از پانزده ميكروزيمنس بر سانتي متر بيشتر شود و اگر بيشتر است كنترل هاي اوليه شديدي لازم است كه درون لوله ها خوردگي حفره اي (Pitting) شروع نشود.
  • ميزان توقف هاي واحد بايد بسيار كم باشد تا لايه مناسب (Fe2O3) تشكيل شود و تخريب نگردد.
  • در توقف ها ميزان خوردگي در اين شيوه بيشتر از شرايط قليايي مي باشد.


بهره برداري از ديگ هاي بخار به شيوه نيمه قليايي :
در اين شيوه
PH حدود 5/8 تنظيم مي گردد و معمولا تنظيم PH با آمونياك يا يك آمين فرار مي باشد. در اين شيوه بايد آنيون ها حداقل باشند. بدين ترتيب اگر آب قبل از ورود به ديگ بخار از رزين كاتيوني عبور كند بايد داراي هدايت الكتريكي كمتر از يك دهم ميكروزيمنس بر سانتي متر باشد و بقيه شرايط مشابه شيوه خنثي خواهد بود.
مزاياي اين روش :

  • دراين شيوه يك حالت متعادل سازي (Compromise) بين حالت قليايي و روش خنثي وجود دارد. لذا در موقع توقف ديگ بخار وهمچنين توقف ها و راه اندازي ها ، مشكل خوردگي آهن كمتر مي باشد.
  • اگر طراحي ديگ بخار به شيوه اي باشد كه نتوان با سيستم خنثي كار كرد مي توان بويلر را به شيوه قليايي و مسير بخار چگالنده و يا برج خنك كننده را با روش خنثي و يا نيمه قليايي بهره برداري كرد.


لازم به ذكر است كه به دليل اهميت موضوع هر گونه تغير در طراحي و يا انتخاب شيوه بهره برداري و حتي تغيير در حد مجاز پارامترهاي سيكل آب و بخار نياز به تخصص ،مهارت و دقت عمل زياد خواهد داشت كه بايد جدي گرفته شود


بهداشت مواد غذایی


مهندسی بهداشت محیط

اداره نظارت بر مواد غذايي، آرايشي و بهداشتي

نحوه نگهداري غذاها در يخچال

  • در جه سرماي يخچال را هر از گاه كنترل كنيد تا همواره بين صفر تا چهار درجه باشد.

  • از قرار دادن مواد غذايي گرم و بيش از حد ظرفيت در داخل يخچال خودداري نمائيد.

  • قبل از گذاشتن سبزي در يخچال آن را بشوييد.

  • ميوه‌جات و مواد غذاي كپك زده موجب آلودگي يخچال مي‌شود لذا در صورت مشاهده آنها را خارج نموده و يخچال آلوده را ضدعفوني نماييد.

  • روي غذاي خام و نپخته را بپوشانيد يا آنها را بسته‌بندي و در قسمت پايين مواد غذايي پخته شده را نگهداري نماييد.

  • يخچال و فريزر را نزديك اجاق گاز يا منبع حرارتي ديگر قرار ندهيد.

  • باز ماندن درب يخچال براي مدت طولاني و خرابي لاستيك دور درب يخچال در افزايش دما مؤثر است.

  • تميز كردن مرتب كف و سطوح داخلي يخچال با دستمال تميز و محلول رقيق جوش شيرين توصيه مي‌شود.

  • مقدار دفعات خريد در كنار هم نگهداري نماييد و در كوتاهترين زمان ممكن به يخچال منتقل نماييد.

شير و فرآورده‌هاي لبني

  • شير پاستوريزه را حتماً در داخل يخچال بين صفر تا چهار درجه به مدت حداكثر 48 ساعت نگهداري نمائيد.

  • از نگهداری و خريد شير پاستوريزه در خارج از يخچال خودداری نماييد.

  • چنانچه شير پاستوريزه بيش از 48 ساعت در يخچال باقي بماند و علائم فساد و بريدگي در آن مشاهده نشود قبل از مصرف آن را حداقل به مدت 10 دقيقه بجوشانيد.

  • از مصرف خامه و كره غير پاستوريزه خودداري نمائيد.

  • از مصرف پنير محلي بپرهيزيد.

  • بستني رنگي بايد از ميوه و يا شربت آن و كاكائو و رنگ طبيعي تهيه شود.

  • از خريد و مصرف دوغ فله‌اي خودداري نمائيد.

  • از مصرف كشك مايع كه داراي علائم كپك‌زدگي و بوي نامطبوع مي‌باشد خودداري نمائيد.

  • كشك مايع پاستوريزه را قبل از مصرف 10 تا 20 دقيقه بجوشانيد.

  • توصيه مي‌شود از پنير بسته‌بندي با برچسب داراي مجوز‌هاي بهداشتي استفاده شود.

  • كساني كه با مصرف شير دچار اختلال گوارشي مي‌شوند بايد شير را سرد، به مقدار كم و به دفعات بنوشند و يا بجاي شير از ماست و پنير استفاده نمايند.

  • هيچ سفره‌اي بدون فرآورده‌هاي لبني كامل نيست.

  • 45 گرم پنير معادل يك ليوان شير است.

فرآورده‌هاي گوشتي

  • از خريد كالباسهايي كه تغيير رنگ داده خودداري نماييد.

  • از خريد همبرگر و كباب لقمه غير منجمد خودداري به عمل آوريد.

  • از خريد سوسيس‌هايي كه تاريخ توليد و انقضاء ندارد خودداري نماييد.

  • كالباس و سوسيس را در قسمتهاي بالاي يخچال نگهداري نماييد.

  • از نگهداري سوسيس و كالباس به مدت بيش از 36 ساعت در يخچال خودداري نماييد.

  • سوسيس را مي‌توان جهت نگهداري بيشتر در داخل فريزر منجمد نمود.

  • از خريد سوسيس و كالباسهايي كه پوشش آنها پارگي دارد خودداري به عمل آوريد.

  • از خوردن سوسيس و كالباس به صورت مداوم خودداري نمائيد.

توصيه لازم در مورد گوشت، مرغ، ماهي

  • گوشت مورد مصرف پس از خريد بايد به خوبي شسته شود.

  • حتي‌المقدور از خريد گوشت چرخ كرده و آماده خودداري نمائيد.

  • جهت نگهداري گوشت مورد مصرف براي دو تا سه روز از بالاترين قسمت داخل يخچال استفاده نمائيد.

  • از خريد گوشت ذبح شده در خارج از كشتارگاه‌‌هاي مجاز خودداري نماييد.

  • ماهي تازه ميبايست داراي فلس درخشنده و محكم به بدن چسبيده، چشم برجسته و شفاف و آبششهاي قرمز رنگ بوده و بوي نامطبوع نداشته باشد.

  • گوشت مرغ فاسد، تيره، پرخون يا كبود است.

  • از مصرف مرغهايي كه دچار لاغري شديد هستند خودداري نماييد.

توصيه لازم در مورد روغن

  • از حرارت دادن زياد و طولاني روغن مايع خودداري نمائيد.

  • از مصرف مجدد روغني كه چندين بار حرارت ديده جداً خودداري نمائيد.

  • روغن بايد در محل خنك و دور از نور و هوا و در ظرف در بسته نگهداري شود.

  • به هنگام طبخ با روغن از حرارت كم استفاده نمائيد.

  • از روغن مايع مخصوص سرخ كردني جهت سرخ كردن استفاده شود.

  • مصرف خوراكهاي سرخ كردني را به حداقل برسانيد.

« معرفي اداره نظارت بر مواد غذايي ، آرايشي و بهداشتي»

اداره نظارت بر مواد غذايي يكي از ادارات تابعه مديريت دارو و غذا و زير مجموعه معاونت درمان و داروي دانشگاه علوم‌پزشكي ميباشد كه شامل رئيس اداره و گروه كارشناسان مواد غذايي و بهداشتي ميباشد.

پاره‌اي از فعاليت‌هاي اداره نظارت بر مواد غذايي آرايشي بهداشتي:

1ـ نظارت مستمر بر فعاليت مراكز توليد و بسته‌بندي مواد غذايي و بهداشتي استان، سردخانه‌ها و انبارهاي نگهداري مواد غذايي

2ـ نظارت بر اجراي قانون و ضوابط فني و بهداشتي مواد غذايي و معرفي متخلفين به مراجع ذيصلاح

3ـ رسيدگي به شكايات مردمي در مورد مواد غذايي، بهداشتي آرايشي

4ـ رسيدگي به مدارك‌ واحدهاي مواد غذايي و آشاميدني در مرحله اخذ پروانه‌هاي تاسيس، بهره برداري مسئول فني و ساخت و ارسال اداره نظارت بر مواد غذايي جهت صدور پروانه‌ها

5ـ ترخيص مواد غذايي از گمرك و مكاتبه با اموال تمليكي و گمركات در رابطه با كالاهاي قاچاق و تعيين تكليف نهائي

6ـ نظارت بر صادرات كالا و صدور گواهي بهداشت

7ـ رسيدگي به شكايات مردمي در مورد مواد غذايي بهداشتي آرايشي

8 ـ بازرسي از بخش بيمارستانهاي دولتي و خصوصي

9ـ آموزش مسئولين فني از كارخانجات از طريق برگزاري دوره‌هاي آموزشي

خريد و مصرف كنسرو

  • از مصرف كنسرو و كمپوت باد كرده و زنگ زده خودداري نمائيد.

  • از خريد كنسروهايي كه فاقد شماره پروانه ساخت وزارت بهداشت، تاريخ توليد و انقضاء باشند خودداري نمائيد.

  • از مصرف كنسروهايي كه تغيير رنگ،‌ طعم و بو داده‌اند خودداري نمائيد.

  • از نگهداري قوطي كنسرو در يخچال و محيطهاي مرطوب خودداري نمائيد.

  • غذاهاي كنسرو شده را قبل از مصرف 20 دقيقه بجوشانيد.

نان و نمك

  • بهتر است جهت نگهداري نان در طولاني مدت (بيش از 48 ساعت) آن را در فريزر نگهداري نماييد.

  • نانهاي ضايعاتي را حتي‌الامكان در گوشه‌اي دور از آشپزخانه و مواد غذايي مورد مصرف را در محلي خشك نگهداري كنيد.

  • از تحويل نانهاي كپك زده به افراد دوره‌گرد خودداري نمائيد.

  • نان كپك زده موجب بيمار شدن دام و طيور و آلوده شدن شير و گوشت آنها و نهايتاً بيمار شدن انسان مي‌گردد.

  • چنانچه نان پس از توليد در زمان مناسب بسته بندي شود بيات شدن آن به تاخير مي‌افتد.

  • از خريد آردهاي سوخاري فاقد مشخصات و فله‌اي خودداري شود.

  • توصيه مي‌شود نكمهاي يددار را كه در كيسه‌هاي مات بسته‌بندي شده‌ است خريداري نمائيد.

  • مصرف نمك را در موارد غذايي به حداقل برسانيد.

  • نمك يددار را مي بايست در آخرين لحظات پخت به غذا اضافه نمود.

استفاده از مايع ظرفشويي

  • از خريد مايعات ظرفشويي و دستشويي فله‌اي خودداري نمائيد.

  • هنگام استفاده از مايع ظرفشويي حتماً از دستكش استفاده شود.

  • غلظت مايع ظرفشويي نمي‌تواند دليلي بر كيفيت خوب آن باشد.

  • بهتر است تعداد دفعات شستشو را در روز تقليل دهيد و دستهاي خود را پس از مصرف با گليسيرين محتوي آبليمو چرب نماييد.

  • ظروفي كه خوب آبكشي نشوند حاوي مايع ظرفشويي مي‌باشد كه بر روي ظروف چسبيده و بدين شكل با مواد غذايي وارد بدن شده در دراز مدت مسموميت ايجاد مي‌نمايند.

  • جهت تميز شدن آسانتر ظروف در ابتدا بهتر است مقداري از مايع ظرفشويي را در داخل ظرفي در آب حل كنيم سپس ظروف چرب را در آن قرار داده تا خيس شود.

پيامهاي سلامت

  • مصرف نوشابه، يخمك، پفك و چيپس را به حداقل برسانيد.

  • از خريد مواد غذايي و بهداشتي فاقد مشخصات (پروانه ساخت، تاريخ توليد، انقضاء و آدرس كارخانه) خودداري نمائيد.

  • از خريد مواد غذايي ، آرايشي و بهداشتي خارجي فاقد برچسب فارسي خودداري نمائيد.

  • از خريد مواد غذايي ، آرايشي و بهداشتي از افراد دوره‌گرد اجتناب نماييد.

دانشگاه علوم پزشکي و خدمات بهداشتي درماني شيراز - مديريت دارو و غذا

بازگشت به فهرست


مبارزه با سوسك

مقدمه:

اين روزها كمتر ساختماني است كه در گوشه وكنار آن آلودگي به سوسكها وجود نداشته باشد. تاكنون بيش از هزار نوع سوسك شناسايي شده‌اند كه فقط تعداد معدودي از آنها تمايل به ورود به اماكن مسكوني داشته و از نظر بهداشتي پراهميت هستند.

بهترين روش عاري ساختن محيط از زيانها و مشكلات به وجود آمده به وسيله حشرات، كنترل خود حشرات است كه اين كنترل بايستي با مطالعات كافي در مورد نحوه زندگي حشره، محيط زيست و…. انجام پذيرد تا باعث بروز مشكلات ديگر نشود.

سوسريها يا سوسكها:

سوسكها در تمام دنيا، خصوصاً مناطق گرمسير انتشار داشته و گرما دوست مي‌باشند و در طول روز پشت رادياتورها، لوله‌هاي آب‌گرم، نقاط تاريك مثل مجاري فاضلاب، توده‌هاي زباله، زير قفسه‌ها و كشوها و دستشويي و حمام يافت ميشوند. اين حشره در شب فعال است و روي كف اطاقها و جاهاي مختلف دنبال غذا مي‌گردد. سوسكها همه چيزخوار و پرخوار هستند و به برگرداندن بخشي از غذاي خود كه كمي هضم شده و همچنين دفع مدفوع روي غذا و يا هرچيز ديگر عادت دارند. فرم بدن سوسك به گونه‌اي است كه ميتواند از شكافهاي باريك عبور كند. سوسكهايي كه وارد اماكن انساني شده و از نظر بهداشتي اهميت دارند شامل سوسكهاي آلماني، آمريكايي، استراليايي، شرقي و …. ميباشند.

سوسكهاي آلماني بيشترين پراكندگي را در دنيا داشته و حدود 2-1 سانتي‌متر طول دارند. اين سوسكها به رنگ زرد مايل به قهوه‌اي بوده و قدرت پرواز دارند و سريعتر از گونه‌هاي ديگر تكثير يافته و زياد مي‌شوند. سوسكهاي آمريكايي طول بيشتري داشته و داراي رنگ قهوه‌اي روشن بوده و مي‌توانند پرواز كنند.

سوسكها تخم‌هاي خود را داخل كپسولهايي مي‌گذارند كه تقريباً شبيه لوبيا قرمز است. بعضي گونه‌ها مثل سوسك آلماني كپسول تخم را تا چند هفته همراه خود حمل مي‌كنند تا تخم براي باز شدن آماده شود. بعضي ديگر تخمها را مستقيماً داخل شكافها مي‌گذارند. در موقع باز شدن تخم، سوسك جوان كاملاً سفيدرنگ و بدون بال است و تعداد نوزادان داخل كپسول در گونه‌هاي مختلف بين 48-14 عدد گزارش شده است كه با چند بار پوست اندازي به يك سوسك بالغ تبديل مي‌شوند.

نقش سوسكها در انتقال بيماري‌ها:

سوسكها معمولاً تمايل به نزديك شدن و گاز گرفتن انسان ندارند. ولي در مورد نوزادان و افراد ناتوان و ضعيف مواردي از گازگرفتگي سوسكها ديده مي‌شود. كه گاهي موجب زخمهاي سطحي و عفوني مي‌شوند. سوسكها ناقل عوامل بيماريزاي مختلف مانند ويروسها، باكتريها، تخم انگلها و غيره مي‌باشند.

عوامل بيماريزايي را كه تاكنون توانسته‌اند از بدن سوسكها جدا كنند شامل ويروسهاي فلج اطفال،‌ دو نوع قارچ بيماريزا، عامل بيماري تب زرد، وبا، ديفتري، كزاز، سل، ژيارديا و انواع اسهال خوني و ….. مي‌باشند. گاهي نيز مواد مترشحه از بدن سوسك مانند مدفوع، استفراغ و اصولاً خود سوسكها براي بعضي افراد ايجاد حساسيت مي‌نمايند.

لازم به يادآوري است كه وجود سوسكها بخصوص وقتي به تعداد زياد باشند براي بسياري از اشخاص واكنشهاي رواني ايجاد مي‌كند.

سوسكها بخصوص در محلهايي مثل بيمارستانها كه عوامل بيماريزا به ميزان فراوان و از انواع مختلف وجود دارند بسيار خطرناك مي‌باشند.

مبارزه :

با توجه به زيانهاي بهداشتي و اقتصادي ناشي از وجود سوسكها در اماكن لازم است كه محيط زيست انساني از وجود اين حشرات پاك شده و پيشگيريهاي لازم جهت جلوگيري از پيدايش و ازدياد آنها به عمل آيد. بهسازي محيط بهترين روش مبارزه با سوسكها است كه طي آن لازم است پناهگاههاي سوسكها از بين برده شوند. براي اين منظور بايد در چهارچوب درهاي فرسوده تعويض شوند و كليه شكافهاي ديوارها، كف، سقف، درزهاي بين پله‌ها و …. با سيمان يا مصالح ديگر دقيقاً‌ گرفته شوند. گاهي لازم است بندكشي بين كاشي‌هاي ديوار و كف و حاشيه و اطراف قرنيزها تشديد گردد.

حفظ بهداشت، نظافت ساختمانها و جمع‌آوري، حمل و دفع بهداشتي زباله‌ در داخل اماكن و معابر تاثير مستقيم بر كاهش تعداد سوسكها دارد. از ريخت و پاش مواد غذايي و انبار كردن پس مانده‌هاي مواد غذايي و نان خشك در ساختمانها بايد جلوگيري شود.

پوشاندن آب انبارها و مخازن آب، دفع صحيح فاضلاب، نصب صحيح و تراز نمودن سيفونها، خشكاندن محيط‌هاي مرطوب، گذاشتن توري در مدخل هواكش فاضلاب‌ها و چاههاي فاضلاب و گذاشتن سرپوش كف‌شويه‌ها از ورود و خروج سوسك و لانه گزيني اين حشره جلوگيري مي‌كند.

علاوه بر به كارگيري موازين بهسازي، با استفاده از سموم حشره‌كش نيز مي‌توان به مبارزه با سوسكها پرداخت كه اين روش با توجه به ايجاد آلودگي محيط زيست به عنوان آخرين روش براي مبارزه با سوسكها تلقي مي‌گردد.

اگرچه وجود سوسكها در اماكن موجب بروز مخاطرات بهداشتي فراوان مي‌گردد اما خطرات ناشي از استفاده از تركيبات سمي براي از بين بردن آنها بخصوص در صورتي كه با رعايت كامل جوانب احتياط نباشد به مراتب بيشتر از وجود سوسكهاست.

نوع سم و نحوه سمپاشي بايد توسط افراد ورزيده و متخصص اين امر انتخاب گردد و سمپاشي بايد توسط اين افراد انجام شود. هنگام سمپاشي بايد كليه موازين احتياطي رعايت گردد.

لازم است قبل از سمپاشي محلهاي مورد نظر تميز و در صورت امكان شستشو گردند و مواد غذايي، ظروف غذاخوري، وسايل كودكان و وسايل خواب و پرندگان بايد از محل خارج يا روي آنها كاملاً پوشانيده شود.

براي مبارزه با سوسكها، يك بار سمپاشي محلهايي كه زود به زود شسته مي‌شود و استفاده از سمومي كه اثر ابقائي آنها كم است كافي نمي‌باشد و ممكن است كپسولهاي تخم موجود در محل كه پنهان مي‌باشند به تدريج باز شوند، بنابراين لازم است سم بيش از 2-3 ماه روي سطوح باقي بماند و يا در صورت شستشوي محل، سمپاشي بايد تكرار گردد.

علت عدم موفقيت در مبارزه:

از علل عدم موفقيت در مبارزه با سوسكها مي‌توان ورود سوسكها را از ساختمانهاي مجاور از طريق درزها و شكاف و منافذ زير دربها و يا انتقال سوسك يا تخم سوسك توسط اشيا و لوازم خريداري شده از خارج منزل دانست.

حوزه معاونت بهداشتي - واحد بهداشت محيط و حرفه ای

بازگشت به فهرست


موش‌ها

شناخت و روش مبارزه با آنها

مقدمه

موش‌ها اين حيوانات باهوش كه شرح قهرماني‌هاي آنها در داستانها و فيلم‌هاي كودكان فراوان آمده است، در عين حال موجوداتي هستند كه وجودشان بشر را به وحشت مي‌اندازد، وحشت از بيماري و خسارت اقتصادي شايد تصور اين مطلب كه ما از پس مانده مواد غذايي موش‌ها تغذيه مي‌كنيم برايمان مشكل باشد اما با مشاهده آمارهاي موجود بايد به اين حقيقت اذعان نمود در نظر بگيريد كه اين حيوان به راحتي از بذري كه در زمين پاشيده مي‌شود تا ريشه، برگ، ميوه، دانه و محصولات داخل انبار و مواد غذايي موجود در خانه و غذاي پخته شده را مي‌خورد و نابودمي‌كند حتي از پس مانده مواد غذايي موجود در زباله‌ها نيز روگردان نيست و مهم‌تر آن كه به جاي خوردن همه مواد غذايي مقداري از آن را خورده و بقيه را كه باقي مي‌گذارد قابل مصرف نيست در حقيقت اتلاف غذايي توسط اين حيوان بيش از مقداري است كه مي‌خورد.

انواع موش

1- موش خانگي

2- موش قهوه‌اي

3ـ موش سياه

عادات و رفتار

بطور كلي موش‌ها به محيط‌هاي ساكت و تاريك كه حرارت معين و ثابت و همچنين رطوبت نسبي داشته باشند علاقه‌مند هستند .

موش‌هاي بزرگ معمولاً لانه خود را در محيط‌هاي وسيع نمي‌سازند و همواره سعي در پنهان شدن دارند تا بتوانند به راحتي نوزادان خود را توليد و پرورش دهند. موش‌هاي نر معمولاً حداقل يكبار در روز محيط اطراف خود را بازرسي مي‌كنند و چنانچه تغييراتي در محيط مشاهده نمودند بلافاصله لانه خود را معدوم و جاي ديگري را براي خود آماده مي‌كنند. موش‌ها معمولاً يك ساعت بعد از نيمه‌شب فعاليت خود را شروع مي‌كنند و اين به علت ساكت بودن محيط و عدم حضور انسان است بدين ترتيب موش‌ها با آرامش خاطر به مواد مختلف خسارت وارد مي‌كنند.

اهميت مبارزه با موش

مبارزه با موش از دو جهت حائز اهميت مي‌باشد:

  1. اقتصادي

  2. بهداشتي

موش‌ها با وارد كردن خسارت به مواد غذائي و پايين آوردن ارزش آنها و انتشار و انتقال بيماري‌ها و بالاخره ايجاد مزاحمت براي انسانها مورد تنفر انسان بوده و براي بسياري از افراد سبب ايجاد ناراحتي فكري و روحي مي‌گردند.

بيماري‌هاي منتقله از طريق موش

موش‌ها معمولاً 35 نوع بيماري مختلف را به انسان منتقل مي‌كند عبارتند از :

LCM

اولين علائم اين بيماري در انسان سردرد و بروز حالت‌هايي شبيه آنفولانزا ميباشند.

Rabies (هاري): يك بيماري ويروسي است كه از طريق گاز گرفتگي در حيوان خونگرم به وجود مي‌آيد.

تب گازگرفتگي

در اثر گاز گرفتن موش تب ايجاد مي‌شود و جاي گاز گرفتگي متورم شده و به رنگ قرمز در مي‌آيد.

طاعون

اين بيماري كه به آن مرگ سياه نيز مي‌گويند از طريق گزش ‌كك‌هايي كه از خون موش آلوده تغذيه كرده‌اند به انسان منتقل مي‌شود.

لپتوسپيروز

اين بيماري كه به آن يرقان خون ريزي دهنده نيز مي‌گويند باعث تب، خونريزي، دردناك شدن كبد، دردهاي شكمي، خشك شدن و ريزش پوست مي‌گردد.

سالمونلوزيز (حصبه)

آلوده شدن غذا به ادرار و مدفوع موش موجب مسموميت غذائي و بروز اين بيماري مي‌شود.

يرسينيوزيز

اين بيماري از طريق آلوده شدن مواد غذايي به ادرار و فضولات موش ايجاد شده و موجب بروز آپانديسيت و بزرگ شدن روده‌ها مي‌گردد.

تيفوس

در اثر خونريزي در شش‌ها و سينه پهلو باعث مرگ فرد مبتلا مي‌شود.

توكسوپلاسموزيز

انتقال اين بيماري كه بيشتر از طريق مدفوع گربه به انسان صورت مي‌گيرد اخيراً از طريق موش هم مشاهده شده است. اين بيماري مي‌تواند موجب كوري مادرزادي نوزاد شود.

تب راجعه

يك بيماري عفوني است و از علائم عمده آن حملات متناوب تب و ايجاد مسموميت خوني مي‌باشد.

تولارمي

مخزن اين بيماري موش مي‌باشد و علائم آن تب، سردرد درد دست و پا، كمر درد، ضعف عمومي، استفراغ و بزرگ شدن كبد و طحال مي‌باشد.

سالك

اين بيماري به صورت زخم پوستي و در اثر نيش پشه خاكي آلوده ايجاد مي‌گردد.

روش‌هاي مبارزه:

1ـ اقدامات بهسازي و بهداشتي

2ـ استفاده از سموم شيميايي

3ـ استفاده از امواج مافوق صوت

4ـ جلب كننده‌هاي شيميايي

5ـ دور كننده‌ها

6ـ تله‌گذاري

7ـ مبارزه بيولوژيكي

8ـ مبارزه ژنتيكي

اقدامات بهسازي و بهداشتي:

1ـ محافظت ساختمان‌ها از ورود موش

2ـ از بين بردن لانه‌ موش‌ها و محروم‌ كردن آنها از دسترسي به آب و مواد غذائي

3- بهداشتي نگه داشتن محيط زيست شامل: جمع‌آوري، حمل و دفع زباله بطور بهداشتي، زباله بايد در كيسه‌هاي سربسته قرار داده شده و فقط در ساعات مراجعه رفتگران در خارج از ساختمان گذاشته شود.

كشتن موش‌ها:

الف: بوسيله سموم شيميايي

ب: بوسيله تله‌گذاري

معمولاً استفاده از سموم شيميايي آخرين راه‌حل مي‌باشد در صورتي كه اقدامات بهداشتي و بهسازي بطور كامل مؤثر نبودند مي‌توان آن را به عنوان يكي از وسايل مطمئن براي مبارزه با موش بكار برد.

امروزه از تكنيك تله‌گذاري در موارد زير استفاده مي‌شود:

زماني كه به علت وجود مواد غذايي استفاده از سموم غيرممكن باشد.

در محلهايي كه امكان جمع‌آوري لاشه موش وجود نداشته باشد.

در صورتيكه موشها از خوردن طعمه خودداري كنند. زماني كه موش‌ها نسبت به سموم موش‌كش‌ مصون شده باشند.

روش صحيح تله‌گذاري:

در تله‌گذاري مساله انتخاب طعمه و دانستن رفتار و عادت موش‌ها اهميت فوق‌العاده‌اي دارد. موش‌هاي بزرگ به علت ترس از چيزهاي جديد و همچنين به علت داشتن كنجكاوي و احتياط زياد به زحمت به طرف تله‌ها جلب مي‌شوند و گاهي براي گرفتن‌ آنها بايد چند روز صبر كرد و براي حصول نتيجه بهتر بايد چند روز تله را بدون اينكه فنر آن كار گذاشته شود با استفاده از طعمه جلب كننده در محل مستقر نمود تا موش‌ها به آن عادت كنند.

محل قرار دادن تله‌ها:

در مورد موش‌ قهوه‌اي و خانگي بهتر است تله را در گوشه راست و به طرف ديوار محل قرار داد به طوري كه ماشه تله تقريباً‌ مماس با ديوار باشد.

در مورد موش سياه تله را مي‌توان به ديوار ميخكوب كرد.

تله زنده‌گير طعمه دار يا تله كشته‌گير را بايد نزديك به دهانه ورودي لانه قرار داد و نه در داخل گذرگاه

تله را بهتر است با كيسه يا چيزهاي جديد در موش به وجود نيايد. تله كشته گير را مي‌توان زير لايه‌اي از آرد، خاك و يا سبوس مخفي كرد. وقتي تعداد تله‌ها زياد است بايد محل قرار گرفتن تله‌ها را يادداشت كرد.

آب يكي از نوشيدني هايي است كه انسان در طول روز چند وعده نياز به استفاده از آن دارد پس بايد به آبي كه مي نوشيم خوب دقت كنيم و از سلامت آن اطمينان حاصل نماييم.بر اساس تحقيق انجام يافته مواد اصلي تشكيل دهنده كره زمين و بدن انسان آب، روغن و نمك مي باشد كه مهم ترين آنها آب است و خداوند پنجاه بار در قرآن از آن به اشكال مختلف ياد كرده است.

 آب موهبتي است كه حق تعالي آنرا مستقيماً به صورت باران و برف به ما ارزاني داشته و بر سر ما مي ريزد ولي نمك و روغن را ما بايد در طبيعت به دنبال آن بگرديم و تهيه نماييم، اين امر نشان از اهميت آب دارد.

اما سوالي كه مطرح هست اين است كه آب سالم و خوب چه آبي است؟

در جواب بايد گفت آب سالم همان آبي است كه خداوند خودش در مرحله اول به ما هديه داده است يعني آب باران و برف و هر آبي كه خصوصيات اين آب را بيشتر داشته باشد. (حج/63: الم تر ان الله انزل من السماء ماء - فرقان/45: انزلنا من السماء ماء طهورا )

متاسفانه نزديك به صد در صد آب شرب در اختيار هم وطنان عزيز ما آلودگي شيميايي دارد و اگر آب تعداد اندكي از مناطق دور افتاده هنوز به آلودگي شيميايي دچار نشده است به علت آن است كه تاكنون دست بهداشتي ما اين مناطق دور افتاده را به اسم بهداشت به مواد شيميايي آلوده نكرده است.

امروزه به بهانه ميكروب كشي به آب مواد شيميايي اضافه مي كنند كه متاسفانه با جوشاندن هم مواد شيميايي اضافه شده به آب همچون كلر از بين نمي روند و براي سلامتي انسان بسيار مضر مي باشند. ما بايد ان شاء الله در جمهوري اسلامي ايران به سمتي حركت كنيم كه براي ميكروب زدايي آب شرب مصرفي از طرق ديگري بجاي افزودن مواد شيميايي، استفاده نماييم و محققان ما در اين زمينه دولت محترم را ياري نمايند.

پس آبي مورد تاييد است كه نه آلودگي ميكروبي داشته باشد و نه آلودگي شيميايي، بنابراين پس از آب باران و برف مي توان آب چشمه، چاه يا رودخانه اي را استفاده كرد كه عاري از آلودگيهاي شيميايي باشند و زندگي صنعتي باعث آلودگي شيميايي آن نشده باشد و براي از بين بردن آلودگي ميكروبي آن آبها نيز حتماً بايد آنها را جوشاند.

در شمال كشور وجود شاليزارهاي برنج كه به كودهاي شيميايي فراواني آلوده هستند، باعث آلودگي آبهاي زير زميني، همچون آب چاه ها شده است لذا مردم در اين مناطق بايد از آب باران پس از جوشاندن استفاده نمايند.

جوشاندن آب ضمن اين كه آنها را به آب سبك كه مورد سفارش آقا امام رضا ع مي باشد، تبديل مي كند، باعث از بين رفتن ميكروب هاي داخل آب مي گردد، به خصوص اگر براي اين كار از ظروف مسي يا برنجي استفاده گردد.

 و اما نكته اي در خصوص آب هاي معدني كه به صورت كارخانه اي بسته بندي مي شوند :

آب هاي معدني كارخانه اي، با توجه به اين كه مدت زمان طولاني از بسته بندي تا مصرف را سپري مي كنند و شرايط و دماي نگهداري آب در اين مدت مشخص نمي باشد به هيچ وجه مورد تاييد نيست، به طور مثال هواي گرم در حين حمل يا در محل نگهداري، باعث واكنش شيميايي ظروف پلاستيكي خواهد شد.

ضمناً از آنجايي كه نگهداري بلند مدت آب در حجم كمتر از آب كر، باعث آلودگي آب مي گردد و حجم بطري پلاستيكي آب معدني از آب كر كمتر است، انتظار مي رود آب معدني در بطري دچار تغيير و آلودگي گردد، ولي با گذشت زمان تغييري نمي كنند كه اين نشان مي دهد به اين آب مواد شيميايي اضافه شده است تا از تغيير آب تا زمان انقضاي درج شده در روي بطري جلوگيري گردد كه خود باعث آلودگي آب شده است.

همچنين بر اساس تحقيق محققان آمريكايي در مقاله ارائه شده در رابطه با آب معدني هاي بسته بندي شده، نشان داده شده است كه بيش از صد تركيب شيميايي در حين توليد و همچنين در مدت زمان نگهداري آن در بطري پلاستيكي به داخل آب وارد مي شود.

 

طريقه نوشيدن آب:

در رواياتي آمده است كه بهتر است آب را در روز به صورت ايستاده ميل كنيم و در شب به صورت نشسته.

بايد توجه داشت كه آب آشاميدني ما نبايد خيلي سرد باشد زيرا دماي معده ما بالا ست و با خوردن آبي بسيار سرد دماي معده ناگهان تغيير مي كند و پس از مدتي معده بيمار شده و آسيب جدي براي معده به وجود مي آيد.

بهتر است آب جرعه جرعه خورده شود و حتي توصيه شده آب هم مزه مزه شود و هنگام نوشيدن آب به آن نگاه كنيم.


در مورد آب وتصفیه آب بیشتر بدانیم.......................

بهداشت آب موضوعي بسيار مهم در بهداشت محیط و مديريت سلامت مي‌باشد. قبل از پرداختن به راه كارهاي عملي استحصال، انتقال، بهسازي و توزيع آن لازم است اين عنصر حياتي موثر بر سلامت و مرتبط با توسعه پايدار، شناخته شود.
شناخت آب از نظر كيفيت و كميت و چگونگي حصول آن قدمي اساسي در جهت بهينه سازي مصرف آن مي‌باشد. اگر چه بيش از سه چهارم كره زمين را آب فرا گرفته است، سهم قليلي از آب‌هاي موجود، براي مصارف بهداشتي و كشاورزي، قابل استفاده است. زيرا حدود 3/97 درصد اقيانوس‌ها و 1/2 درصد يخ‌هاي قطبي و 6/0 درصد درياچه ها و رودخانه و آب‌هاي زيرزميني وجود دارد كه حدود 36/0 درصد كل منابع آب مي‌باشد. آب اقيانوس‌ها، درياها و اغلب درياچه ها و بسياري از منابع آب زيرزميني به علت شوري بيش از حد و داشتن املاح معدني براي مقاصد بهداشتي، كشاورزي و صنعتي، غيرقابل استفاده مي‌باشند.
آب ماده حياتي است كه بطور يكنواخت در سطح كره زمين موجود نمي‌باشد. در نتيجه بسياري از نقاط كره زمين با كمبود آب مواجه است. حركت مداوم بخار آب به هوا و برگشت آن به زمين را گردش آب در طبيعت مي‌نامند.

انرژي خورشيد باعث تبخير آب اقيانوس‌ها، رودخانه ها، درياچه ها و منابع آب سطحي مي‌گردد. بخار آب فشرده شده همراه توده هاي هوا باعث نگهداري آب در هوا شده و موجب تشكيل ابر باردار يا ذخيره كننده آب مي‌شود ريشه گياهان، آب و رطوبت موجود در خاك را گرفته و از طريق روزنه هاي تنفسي برگ‌ها به هوا فرستاده و به بخار تجمع يافته در هوا اضافه مي‌شود كه در شرايط مناسب به صورت نزولات جوي به زمين برمي‌گردد.
آب يك عنصر حياتي است با ويژگي‌هاي قابل توجه و كم نظير، يكي از مهم ترين عناصر شيميايي مي‌باشد كه قسمت اعظم موجودات زنده و محيط زيست راتشكيل مي‌دهد. اين ماده 70% گياهان را تشكيل مي‌دهد. آب فراوان‌ترين و بهترين حلال در طبيعت است. آب يك مايع زيست شناختي است كه واكنش‌هاي فيزيكوشيميايي سوخت و ساز در پيكره موجودات زنده را مقدور و تسهيل مي‌نمايد ومحيطي است براي نقل و انتقال مواد در بدن موجودات زنده كه علاوه بر نقش موثرآن در متابوليسم، دفع مواد زائد حاصل از فعاليت‌هاي زيست شناختي موجود زنده را موجب مي‌شود. آب ناشي از تعريق در گرما باعث خنك كردن بدن مي‌گردد. آب و انيدريد كربنيك توسط انرژي خورشيدي در پيكره گياهان سبز تبديل به كربوهيدرات يا انرژي شيميايي مي‌شود.

اگر چه آب خالص در طبيعت يافت نمي‌شود. اما آب خالص مايعي بي‌رنگ، بي‌بو و بي مزه است كه داراي نقطه انجماد صفر و نقطه جوش 100 درجه سانتي گراد مي‌باشد ساختار شيميايي آن به صورت  H2O  است كه به احتمال كمتر از 3/0 درصد آب‌هاي موجود در طبيعت بر دارنده ايزوتوپ‌هاي H4O2 ،  H6O3  نيز مي‌باشند. آب در چرخه گردش خود قادر است املاح و گازهاي موجود در طبيعت را به صورت محلول در آورده و بسياري از آلودگي‌ها را همراه خود به حركت در آورد. آب باران قبل از رسيدن به زمين ناخالصي‌هاي موجود در هوا نظير ذرات، گازها، مواد راديواكتيو و ميكروب‌ها را به سطح زمين آورده و در حين حركت در زمين نيز آلاينده ها را با خود حمل مي‌كند. به علاوه آب‌هاي جاري اغلب دريافت كننده فاضلاب‌ها و مواد زائد ناشي از فعاليت‌هاي انساني مي‌باشند.

بسياري از مشكلات بهداشتي كشورهاي در حال پيشرفت، عدم برخورداري از آب آشاميدني سالم است. از آنجايي كه محور توسعه پايدار، انسان سالم است و سلامت انسان در گرو بهره مندي از آب آشاميدني مطلوب مي‌باشد بدون تامين آب سالم جايي براي سلامت مثبت و رفاه جامعه، وجود ندارد. آب از دو بعد بهداشتي واقتصادي حائز اهميت است. از بعد اقتصادي به حركت درآورنده چرخ صنعت و رونق بخش فعاليت كشاورزي است. از بعد بهداشتي آب با كيفيت، تضمين كننده سلامت انسان است. آب با شكل ظاهري و با وسعت محتوايي آن دنياي زنده ديگري است.
اگر چه از ديد ما پنهان است، اما آب داراي آثار بسيار زيادي در حيات جانداران به ويژه انسان ميباشد. آب آشاميدني علاوه بر تامين مايع مورد نياز بدن به مفهوم مطلق آن يعني H2O ، در بردارنده املاح و عناصر ضروري براي موجود زنده و انسان مي‌باشد. كمبود پاره اي از آن‌ها در آب ايجاد اختلال در بدن موجود زنده مي‌كند و منجربه بروز برخي بيماري‌ها مي‌شود.
فقدان يد و فلوئور و ارتباط آن‌ها با گواتر اندميك و پوسيدگي دندان‌ها به ترتيب بيان كننده اين اهميت است. علاوه بر مواد شيميايي، موجودات ذره بيني گوناگوني نيز در آب پيدا مي‌شوند كه بعضي از آنها بيماري زا بوده و ايجاد بيماري‌هاي عفوني خطرناكي مي‌كنند. بهسازي آب رابطه مستقيمي با كاهش بيماري‌هاي عفوني دارد. بطوري كه پس از تامين آب آشاميدني سالم ميزان مرگ از وبا 1/74 درصد، ميزان مرگ از حصبه 3/63 درصد، ميزان مرگ به علت اسهال خوني 1/23 درصد و ميزان مرگ از بيماري اسهال 7/42 درصد كاهش يافت. بنابراين برنامه ريزي و هزينه در جهت تامين آب سالم سرمايه گذاري قابل توجهي براي آينده خواهد بود. تهيه و تامين آب آشاميدني سالم براي جامعه يكي از موثرترين و پايدارترين فنآوري‌ها براي ارتقاء سلامت جامعه است.

ناخالصي‌هاي آب

چنانچه آب خالص با تركيب شيميايي  H2O  را اساس مطالعه قرار دهيم ناخالصي‌هاي آن عبارتند از:

1 ـ  ناخالصي‌هاي معلق
 نظير ذرات معلق زنده و غيرزنده كه در آب به صورت معلق يافت مي‌شوند. اين نوع ناخالصي را مي‌توان در سه گروه، تقسيم بندي و مطالعه نمود.

  • الف) ذرات معلق زنده بيماري‌زا مانند عوامل بيماري‌زاي موجد وبا، حصبه، شبه حصبه، انواع اسهال‌ها، تخم انگل‌ها مانند آسكاريس و عامل كيست هيداتيد و ويروس‌ها، منشاء اصلي اين دسته از ناخالصي‌ها فاضلاب شهري و حضور حيوانات اهلي يا وحشي در مجاورت منابع آب مي‌باشد.

  • ب) ذرات معلق زنده غيربيماري‌زا مانند باكتري‌هاي ساپروفيت، اغلب جلبك‌ها و تك سلولي‌هايي كه در طبيعت به وفور پيدا مي‌شوند.

  • ج) ذرات معلق غيرزنده مانند رس، ليمون كه ناشي از فرسايش سطح زمين و سطوح آبخيز مي‌باشد.

از نظر فيزيكي ذرات بالا به دو گروه تقسيم مي‌شوند گروهي كه در حوضچه هاي ته نشيني و يا صافي‌ها جدا مي‌شوند و گروهي كه براي جدا كردن آن‌ها احتياج به مواد منعقد كننده است تا از طريق لخته سازي، به ذرات درشت تري تبديل شده و حذف شوند.

2 ـ  ناخالصي‌هاي محلول

 اين دسته شامل املاح معدني، تركيبات آلي و گازهاي محلول مي‌باشند كه مي‌توان آن‌ها را به صورت زير گروه بندي نمود:

  • الف) املاح محلول معدني كه اغلب به صورت املاح كلسيم، منيزيم، سديم، آهن، منگنز و000 مي‌باشد كه برخي از آن‌ها مصرف آب را محدود مي‌نمايند كه در جاي خود بحث خواهد شد.

  • ب) گازهاي محلول مانند اكسيژن، انيدريد كربنيك، هيدروژن سولفوره، ازت وغيره مي‌باشند و اين نوع ناخالصي نيز كيفيت شيميايي آب را تحت تاثير قرار داده و ممكن است باعث نامطلوب بودن آن شود.

منابع تامين آب

آب يك منبع حياتي است كه معمولا از محدوديت خاصي برخوردار است آب شيرين موجود در محدوده جغرافيايي خاصي تقريبا ثابت و جوابگوي جمعيت محدودي است.

منابع آب مشروب اجتماعات را مي‌توان به سه دسته تقسيم نمود:

الف) منابع سطحي
 آب‌هايي كه در قالب آب باران، آب رودخانه، آب درياچه هاي طبيعي، آب درياچه ها يا سدهاي ذخيره اي و قنوات در طبيعت موجود هستند و در صورتي كه استحصال و بهسازي، نگهداري و بهره برداري آن‌ها با در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادي و فني مقدور باشد به عنوان منبع آب آشاميدني انتخاب مي‌شوند.
ب) منابع آب زيرزميني
منابعي نظير چشمه سارها، آب چاه هاي كم عمق، چاه هاي عميق، چاه هاي جاري و آب حاصل از كانال‌هاي ساخته شده منابع آب زيرزميني را تشكيل مي‌دهند.
ج) منابع آب شور
و بالاخره در شرايطي كه هيچ كدام از منابع فوق جهت دستيابي به آب شيرين مقدور نباشد سومين منبع عبارت خواهد بود از آب درياها و درياچه هاي شور يا آب‌هاي شور زيرزميني.

اكثر اجتماعات شهري و روستايي ايران از منابع آب‌هاي زيرزميني بهره برداري مي‌كنند. در دو دهه اخير چندين طرح بزرگ و متوسط انتقال آب‌هاي سطحي منابع دوردست نيز تهيه و اجراء شده است. منبع اصلي آب آشاميدني شهرهايي مانند مشهد، شيراز، تبريز، بندر عباس، كرمانشاه، كرمان و بخشي از تهران از منابع آب زيرزميني است. اغلب روستاهاي ايران به روش سنتي و علمي ليكن بعضا غلط از آب زيرزميني استفاده مي‌كنند. انتخاب منبع آب آشاميدني اجتماعات چه شهري و چه روستايي، كوچك يا بزرگ مبتني است بر هزينه تهيه، تصفيه و توزيع آن. لازم است حداقل امكانات فني اجرايي در حد معقول، وجود داشته باشد، پس با لحاظ نمودن جنبه اقتصادي و بهداشتي منابع احتمالي آب، شناسايي و از بين آن‌ها منبع مقرون به صرفه و مطمئن انتخاب گردد. در هر حال، منبع آب آشاميدني بايستي درنهايت آب سالم و پاكيزه اي در اختيار مصرف كننده قرار دهد.

آب سالم و پاكيزه

آب آشاميدني، علاوه بر سالم بودن لازم است پاكيزه نيز باشد. زيرا آب سالم وكدر يا بامزه نامطلوب و داشتن رنگ، ممكن است مورد اعتراض مصرف كننده قرار گرفته و مصرف كننده به طرف آب به ظاهر پاكيزه اي گرايش پيدا كند كه از نظر كيفيت شيميايي و ميكروبي، نامطلوب باشد. آب سالم آبي است كه حتي در درازمدت مصرف آن خطري براي مصرف كننده ايجاد نكند. توصيه مي‌شود آب آشاميدني نه تنها كاملا سالم باشد بلكه بايد " پاكيزه" يعني مورد پسند مصرف كننده هم باشد. چنين آبي را مي‌توان " پذيرفتني" يا " نوشيدني" تلقي نمود. آب آشاميدني از طريق تعيين كيفيت فيزيكوشيميايي وميكروب شناختي ارزيابي وانتخاب مي‌گردد.

ويژگي‌هاي آب سالم

  • 1 ـ عاري از عوامل زنده بيماري‌زا باشد

  • 2 ـ  عاري از مواد شيميايي زيان آور باشد

  • 3 ـ  بدون رنگ و بو، و طعم مطبوع داشته باشد

  • 4 ـ  قابل استفاده براي مصارف خانگي باشد

آبي كه يك يا دو مورد از ويژگي‌هاي فوق را نداشته باشد (بويژه مورد يك و دو) آن را آلوده و براي شرب غيرقابل مصرف مي‌دانند.

آلودگي آب

آب خالص مطابق ساختمان شيميايي آن به هيچ وجه در طبيعت وجود ندارد، ليكن انواع ناخالصي‌ها به صورت حل شده، معلق يا بينابيني با خود دارد. كه در بخش ناخالصي‌هاي آب آمده است. جنبه وخيم تر، آلودگي آب ناشي از فعاليت‌هاي انساني است مانند شهرنشيني و صنعتي شدن.

تعريف آب آلوده

 آبي كه داراي عوامل بيماري‌زاي عفوني يا انگلي، مواد شيميايي سمي، ضايعات و فاضلاب خانگي و صنعتي باشد را آب آلوده گويند. آلودگي آب از فعاليت‌هاي انساني، نشات مي‌گيرد. منابع آلاينده آب عبارتند از:

الف) گندآب كه عوامل زنده بيماري‌زا و مواد آلي تجزيه پذير را در بردارد.
ب) مواد زائد تجاري و صنعتي در بر دارنده عوامل سمي از نمك‌هاي فلزي يا مواد شيميايي پيچيده مصنوعي.
ج) آلاينده هاي كشاورزي نظير كودها و آفت كش‌ها.
د) آلاينده هاي فيزيكي مانند گرما (آلودگي حرارتي) و مواد پرتوزا.

آلودگي را مي‌توان به عنوان يك تغيير نامطلوب در خواص فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي آب تعريف كرد كه باعث به خطر انداختن سلامت، بقاء و فعاليت‌هاي انسان يا ساير موجودات زنده مي‌شود. آلودگي از نظر پايداري نيز قابل بررسي و مطالعه است. لذا از اين ديدگاه دو نوع آلودگي وجود دارد. آلودگي قابل انحطاط و آلودگي غيرقابل انحطاط.
آلوده كننده قابل انحطاط را مي‌توان تجزيه كرد، از بين برد و يا براي برخي فعاليت‌ها مصرف نمود. از اين طريق حد قابل پذيرش آلودگي را مي‌توان طي مراحل طبيعي يا با روش‌هاي مهندسي (سيستم‌هاي تصفيه) نقصان داد. البته در صورتي كه سيستم تحت تاثير شوك ناشي از آلاينده، شكست نخورده باشد يا به عبارتي آلودگي لبريز نگردد. اين دسته خود به دو گروه تقسيم مي‌شوند قابل انحطاط تند و كند، آلوده كننده هاي قابل انحطاط تند، نظير فاضلاب انساني وزائدات حيواني و كشاورزي، معمولا خيلي سريع قابل تجزيه اند.
آلوده كننده هاي قابل انحطاط كند، مانند د.د.ت و بعضي از مواد راديواكتيو به كندي تجزيه مي‌شوند به هرحال اجزاي آن‌ها يا كاملا تجزيه شده و يا به حدّ غيرقابل ضرر كاهش مي‌يابند. آلوده كننده هاي غيرقابل انحطاط از راه هاي طبيعي تجزيه نمي‌شوند. نمونه چنين آلوده كننده هايي عبارتند از جيوه، سرب، تركيبات آلي ‌هالوژنه ها، ديوكسين‌ها و بعضي از پلاستيك‌ها.

آلودگي آب از نظر منشاء  

آلودگي با منشاء زيست شناختي نظير

الف) باكتري‌ها: وبا، حصبه و اشباه آن، اسهال خوني باكتريال، اسهال به علت اشريشياكولي، لپتوسپيروزيس و بيماري ناشي از يرسينيا  آنتروكوليتيكا و ناراحتي گوارشي ناشي از كمپيلوباكترها.
ب) ويروس‌ها: هپاتيت‌هاي ويروسي، فلج اطفال، بيماري‌هاي ناشي از ويروس‌هاي كوكساكي، اكو و گاستروآنتريت ويروسي.
ج) پروتوزوئرها: آميبيازيس، ژيارديازيس، بالانتيديازيس، نگلريافاولري مولد مننگوآنسفاليت آميبي و اكانتاموباي عامل مننژيت و ناراحتي تنفسي.
د) كرم‌هاي انگلي: شيستوزوميازيس، بيماري خارش شناگران، آسكاريازيس، هيداتيدوز، دراكونكولوس، بيماري ناشي از كرم قلابدار و كرم نواري ماهي.
ه) سموم توليدي از سيانوباكتري‌ها: سمومي كه ايجاد ناراحتي كبدي مي‌كنند، اين سموم توسط ميكروسيستيس، اسيلاتوريا، آنابنا و نودولاريا كه مسموميت كبدي ناشي از آن‌ها طي 24 ساعت پس از خوردن، فرد را از پاي در مي‌آورد.

ميكروارگانيسم‌هايي كه از طريق آب آلوده به انسان منتقل مي‌شوند و داراي اهميت چشمگير بهداشتي هستند در جدول شماره 1 آمده است. در اين جدول نيز برخي از ميكروارگانيسم‌هاي فرصت طلب كه در افراد با نقص ايمني نظير كودكان، سالمندان و يا بيماران HIV مثبت ممكن است ايجاد ناراحتي كنند، ذكر شده است. در صورتي كه ارگانيسم‌هاي فرصت طلب، با تراكم زيادي در آب باشند موجب عفونت‌هاي مختلفي در پوست، مخاط، چشم، گوش، بيني و گلوي افراد حساس يا با مقاومت پايين مي‌گردند. مثال بارز اين ميكروارگانيسم‌ها پسودومونا آئروژينوزا و گونه هاي فلاوباكتريوم، آسينتوباكتر، كلبسيلا، سراتيا، آئروموناس و . . . مي‌باشد.

ناشناخته يا محقق نشده.

الف) طول زمان عفونت‌زايي عامل بيماريزا در 20 درجه سانتي گراد كوتاه تا يك هفته، متوسط يك هفته تا يك ماه و طولاني از يك ماه بيشتر.
ب) هنگامي كه در مقدار متداول و زمان معين عامل بيماريزا نابود شود مقاومت ندارد. مقاومت پايين است ليكن نابودي كامل عامل بيماريزا فراهم نشود از نظر مقاومت متوسط است.
ج) دز لازم براي ايجاد بيماري در 50% افراد بالغ سالم حساس، ممكن است با كمترين مقدار يك عدد واحد عفونت‌زا براي برخي ويروس‌ها باشد.
د) براساس تجارب يا برخي افراد حساس
ه) عامل اصلي عفونت پوست از راه تماس است، اما مي‌تواند در افراد مبتلا به سركوب دستگاه ايمني (ايمونوساپرسيو) يا افراد سرطاني ايجاد عفونت كند.
آلودگي آب با منشاء شيميايي

منابع آب، اغلب در بر دارنده ناخالصي‌هاي شيميايي هستند. اين ناخالصي‌ها ممكن است ناشي از آلودگي هوا، آلودگي خاك يا مواد آلاينده ناشي از فعاليت‌هاي انساني كه به صورت فضولات جامد و مايع به محيط تخليه مي‌گردد باشد. آلاينده هاي شيميايي با اشكال متفاوت كه از زباله هاي صنعتي و فضولات جامد و مايع شهري حاصل مي‌شوند منابع آب را بيش از پيش تهديد مي‌نمايند. اين آلاينده ها عبارتند از حلال‌هاي شوينده، سيانيد، فلزات سنگين، اسيدهاي آلي و معدني، مواد ازته، مواد سفيد كننده، رنگ‌ها، رنگدانه ها، سولفيدها، آمونياك، مواد سمي و انواع گوناگون تركيبات آلي كشنده موجودات زنده.
آلاينده هاي شيميايي نه تنها مي‌توانند بطور مستقيم بر سلامت انسان آسيب برسانند. بلكه از راه تجمع در آبزيان بطور غيرمستقيم هم مي‌توانند بر انسان اثر كنند نظير ماهي كه براي تغذيه انسان مورد استفاده قرار مي‌گيرد. آلاينده هاي شيميايي موجود در آب ممكن است ايجاد آسيب‌هاي سمي حاد يا مزمن درانسان نمايند. به هرحال برخي از آلاينده ها حتي در دز پايين ممكن است سلامت انسان را تحت تاثير قرار دهند يا اينكه مواجهه درازمدت انسان با برخي آلاينده ها سبب ضايعات پاتولوژيكي در انسان شود. مطالعات همه گيري شناختي، رابطه برخي ازبيماري‌ها با كيفيت شيميايي آب آشاميدني يا غذاهاي دريايي را نشان مي‌دهد. در بيماري‌هاي ناشي از آلاينده هاي شيميايي مي‌توان به عارضه متهموگلوبينميا در كودكان، مسائل مربوط به بهداشت دندان‌ها، سختي آب و بيماري‌هاي قلب و عروق و مسموميت حاد يا مزمن ناشي از تركيباتي نظير سموم دفع آفات، تركيبات فنلي، هيدروكربورهاي حلقوي، تري‌هالومتان‌ها و فلزات سنگين استناد نمود. اقدامات بهداشت محيط متمركز است بر روي موادي كه بالقوه بحال مصرف كننده مضر هستند، محدود گردد و آن دسته در مواردي كه قابليت پذيرش عمومي را تحت تاثير قرار مي‌دهند كنترل شود. 
سختي آب مربوط به املاح خاصي است كه در آب وجود دارد اين املاح شامل كاتيون‌هاي كلسيم، منيزيم، استرانسيم، آهن، آلومينيوم، منگنز و مس مي‌باشد كه با آنيون‌هاي بيكربنات، كربنات كلرور، سولفات، سيليكات و نيترات به صورت محلول در آب وجود دارند. سختي آب را مي‌توان به صورت " خراب شدن صابون در آب" تعريف كرد. اگر مقدار زيادي آب لازم شود تا صابون كف كند مصرف كننده آب، آن را سخت به شمار مي‌آورد. اغلب سختي آب ناشي از چهار جزء مي‌باشد: بي كربنات كلسيم، بيكربنات منيزيم، سولفات كلسيم و سولفات منيزيم. وجود هر يك از اين تركيب‌ها موجب سختي آب مي‌شود، اگر چه تركيبات ديگر هم هستند اما كمتر موجب سختي آب مي‌شوند. سختي آب به صورت سختي دائم و سختي موقت نامگذاري مي‌شود.مجموع سختي موقت و سختي دائم را سختي كل مي‌نامند. با رويكردي ديگر، سختي را به سختي مربوط به كربنات‌ها و سختي غيركربناتي تقسيم بندي نموده اند. سختي كربناتي موقتي و سختي غيركربناتي، دائمي است. سختي موقت در اثر جوشاندن آب ته نشين مي‌شود و جرم داخل ظروف را تشكيل مي‌دهد، اين پديده به املاح كربنات كلسيم و منيزيم مربوط ميشود. جوشاندن آب به مدت چند دقيقه موجب تجزيه شدن بي كربنات كلسيم و منيزيم و خارج شدن CO2 و رسوب كربنات‌هاي كلسيم و سديم مي‌گردد. اماسختي مربوط به سولفات‌ها، نيترات‌هاي كلسيم، منيزيم 000 در اثر حرارت رسوب نمي‌دهند. سختي آب معمولا برحسب ميلي اكي والان در ليتر يا ميلي‌گرم در ليتر كربنات كلسيم بيان مي‌شود و آب‌ها را بر اين اساس طبق جدول زير درجه بندي مي‌نمايند.

  جدول ـ  طبقه بندي سختي آب

طبقه يا درجه سختي آب مقدار سختي آب برحسب ميلي اكي والان
 در ليتر آب (ميليگرم در ليتر)
الف) سبك
ب) سختي متوسط
ج) آب سخت
د) آب خيلي سخت
   1  ( كمتر از 50 ميلي گرم در ليتر)
3-1 ( 150-50 ميلي گرم در ليتر)
6-3 ( 300-150 ميلي گرم در ليتر)
6   ( بيش از 300 ميلي گرم در ليتر)

معيار آب آشاميدني از نظر سختي اين است كه آب آشاميدني بايد داراي سختي متوسط باشد. اگر سختي آب بيش از 3 ميلي اكي والان در ليتر باشد، پيشنهاد مي‌شود سبك گردد. سختي آب بيشتر از نظر اقتصادي اهميت دارد اگرچه طبق مطالعات انجام شده امكان رويداد بيماري‌هاي قلب و عروق در استفاده كنندگان از آب سبك بيشتر است.

ويژگي‌هاي فيزيكي يا ظاهري آب
ويژگي‌هاي فيزيكي آب نظير بو، مزه، كدورت، درجه حرارت و رنگ آب مي‌تواند آب را براي مصرف كننده نامطلوب سازد.
 
بو و طعم
 اساسي ترين مساله در مورد آب تصفيه شده عدم داشتن بو و طعم مي‌باشد، بوي آب قاعدتا ارتباط نزديكي با طعم آن دارد. عوامل مختلفي در ايجاد طعم و بوي آب موثر است. ازجمله اين عوامل جلبك‌ها، تجزيه گياهان آبزي، محصولات حاصل از كلرينه نمودن آب نظير كلر و فنل‌ها و آب‌هاي راكدي كه در انتهاي سيستم توزيع ساكن مي‌مانند.
 
كدورت آب
 پديده اي است كه ميزان زلال بودن يا شفافيت آن را مشخص مي‌كند و يكي از معيارهاي تعيين كيفيت ظاهري آب است. كدورت معمولا به علت وجود مواد معلّق در آب ايجاد مي‌شود. در برنامه هاي تهيه، تامين و توزيع آب بهداشتي معيار كدورت نيز مورد توجه است. و معمولا براي كدورت‌هاي قابل توجه از واحد J.T.U  براي سنجش استفاده مي‌شود و براي كدورت‌هاي پايين از واحد N.T.U  استفاده مي‌گردد.
آب خالص معمولا بي رنگ است. رنگ آب آلوده نشده مي‌تواند ناشي از مواد در حال گنديدگي زمين يا نمك‌هاي فلزي موجود در طبيعت (آهن و منگنز) باشد. آلاينده هاي صنعتي نيز مي‌توانند بوجود آورنده طيف وسيعي از رنگ‌ها در آب‌هاي پذيرنده باشند. رنگ آب معمولا با واحد هيزن كه معروف به مقياس پلاتين ـ كبالت است، بيان مي‌شود.
 
دماي آب
از آنجايي كه گوارايي آب مربوط به ميزان اكسيژن محلول در آن مي‌باشد هرقدر دماي آب بالاتر باشد ميزان حلاليّت اكسيژن محلول در آن كمتر خواهد بود لذا آب به اصطلاح گرم با دماي 20 درجه بالاتر اكسيژن كمتري در بر دارد و مورد رضايت مصرف كننده نيست در حالي كه آب با دماي بين 5 تا15 درجه سانتيگراد اكسيژن محلول بيشتري در خود دارد كه گوارا و مطلوب است البته دماي پايين تر از 5 درجه نيز براي نوشيدن مطلوب نيست.
غلظت يون هيدروژن در آب با معيار PH سنجيده مي‌شود. اين ويژگي يكي از مهم ترين خواص فيزيكو ـ شيميايي آب محسوب مي‌شود. زيرا گزينه بهينه در مورد بهسازي آب به PH آن بستگي دارد. در آب نزديك خلوص، غلظت يون‌هاي H+ و OH- خيلي كم و تقريبا نزديك به هم هستند، چنين آبي را خنثي گويند. كه PH  آن در 25 درجه سانتي گراد حدود 7 است. در شرايطي كه غلظت يون هيدروژن بيش از يون هيدروكسيل باشد PH كمتر از 7 و آب اسيدي است در صورتي كه غلظت يون هيدروكسيل بيش از يون هيدروژن باشد PH بيشتر از 7 و آب قليايي است.

تصفيه آب

كيفيت آب‌هاي مورد نياز براي مصارف خاص به ندرت با ويژگي‌هاي طبيعي آن‌ها مطابقت دارد. آب آشاميدني با ويژگي ذكر شده كه بايستي سالم وتميز باشد به طور طبيعي به مقدار كافي در دسترس نمي‌باشد. اكثر منابع آب از نظر كيفيت شيميايي و بيولوژيكي براي شرب مناسب نيستند و قبل از مصرف احتياج به يك سري عمليات دارند. چنين عملياتي كه به منظور متناسب سازي آب براي مصرف خاصش صورت مي‌گيرد تصفيه ناميده مي‌شود. تصفيه يا پالايش آب از نظر پزشكي و بهداشت اهميت زيادي دارد. از بين منابع آب، آب‌هاي سطحي ناخالصي‌هاي بيشتري در بر دارند تا آب‌هاي زيرزميني. پس اين قبيل منابع احتياج به بهسازي جدي دارند ليكن آب‌هاي زيرزميني از نظر كيفيت ميكروب شناختي براي حفظ سلامت، حداقل بايد ضدعفوني شوند و شايد برخي از آن‌ها به خاطر داشتن پاره اي عناصر شيميايي نظير آهن و منگنز احتياج به تصفيه بيشتري داشته باشند. بطور كلي عمليات بهسازي يا تصفيه آب به يكي از طرق زير صورت مي‌گيرد.

راه هاي بهسازي آب

بهسازي آب ممكن است به چند روش فيزيكي، شيميايي، بيولوژيكي يا بعضا تركيبي از اين روش‌ها انجام شود. در مجموع با در نظر گرفتن ميزان مصرف و شرايط موجود، اغلب تصفيه آب از طرق زير انجام مي‌شود:

الف) جوشاندن در سطح خانوار و گروه هاي محدود جمعيتي
 در اين روش جوشاندن حدود 5 دقيقه آب علاوه بر از بين بردن زيستوارك‌هاي بيماري‌زا سختي آب نيز تا حدودي كاهش مي‌يابد.
 
ب) انبار كردن آب
كه براي اجتماعات كوچك و بزرگ قابل اجرا است. آب در منبع اصلي در مخازن طبيعي يا مصنوعي براي مدتي نگهداري مي‌شود، جلوگيري از آلودگي بعدي بايستي مورد توجه باشد. انبار كردن آب به مقدار قابل ملاحظه اي ناخالصي‌هاي معلق آب را كاهش مي‌دهد. اين فرايند متابعت از روند طبيعي حذف آلودگي‌ها مي‌باشد. ذخيره نمودن آب براي مدتي، از چند ديدگاه مورد تامل است.
 
1) از نظر فيزيكي، كاهش مواد معلق از طريق ته نشيني كه مواد معلق موجود در آب در اثر قوه ثقل ته نشين مي‌شوند، تجربه نشان مي‌دهد در 24 ساعت اوليه حدود 90% ناخالصي‌هاي معلق ته نشين مي‌گردند. در نتيجه فرايند تصفيه درمراحل بعدي آسان تر مي‌شود.
2) از نظر شيميايي، در مدت ذخيره سازي آب ممكن است برخي تغييرات شيميايي و بيوشيميايي روي دهد. بيكربنات‌ها تجزيه شده و توليد انيدريك كربنيك نمايند، گازهاي سمي نظير آمونياك، هيدروژن، سولفوره و انيدريد كربنيك از آب خارج مي‌شوند. مواد آلي موجود در آب خام در اثر فعاليت‌هاي ميكروبي به كمك اكسيژن محلول در آب تجزيه و تثبيت مي‌شوند و در نتيجه، مواد آلي فساد پذير، به مواد معدني تبديل مي‌گردند.
3) از نظر زيست شناختي، موجودات زنده بيماريزاي موجود در آب خام در اثر عوامل مختلف رو به كاهش گذاشته و شمار قابل توجهي از آن‌ها نابود مي‌شوند. تجربه نشان مي‌دهد با انبار كردن آب رودخانه در مدت 7ـ5 روز اول تا 90% ميكروب‌ها كاهش مي‌يابند و اين يكي از مزاياي ذخيره كردن آب است. مدت نگهداري بهينه آب 14ـ10 روز است ليكن از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نيست ضمنا احتمال رشد جلبك‌ها و تغيير كيفيت فيزيكي آب وجود دارد.
 
ج) پالايش آب
معمولا در سطح وسيع تر از مصرف خانوار، يعني اجتماعات كوچك و بزرگ در صورتي كه منابع آب سطحي باشد پس از انبار كردن پالايش مي‌شود. پالايش آب دومين مرحله بهسازي آب و در واقع مهم ترين مرحله آن است زيرا اكثر قريب به اتفاق ميكروب‌ها (99%ـ98%) در مرحله پالايش از بين مي‌روند و ديگر ناخالصي‌ها معلق و احيانا بينابين از آب گرفته مي‌شود.
پالايش آب آشاميدني از طريق دو نوع پالايه يا صافي انجام مي‌شود يكي پالايه شني كند و ديگري پالايه شني تند يا مكانيكي است.
پالايه يا صافي شني كند

  تقريبا در سراسر جهان متداول است، به عنوان روش استاندارد براي بهسازي آب در سطح اجتماعات كوچك و موسسات با مصرف محدود كاربرد دارد. مهمترين بخش صافي شني كند، بستر شني آن است كه ارتفاعي در حدود 2/1 متر دارد.
براي ساختن اين نوع صافي، حوض‌ها يا مخازني از بتون ساخته و در كف آن مجاري فرعي و اصلي با آجر، تمبوشه (سفالي) يا لوله براي خروج آب تعبيه مي‌نمايند و بر روي آن‌ها به ترتيب سنگ ريزه و شن نرم مي‌ريزند و دانه هاي شن با دقت بسيار برگزيده مي‌شوند بطوري كه ترجيحا گرد باشند و قطر موثر آن‌هابين 15/0 تا 35/0 ميلي متر باشد. شن‌ها لازم است تميز و عاري از خاك رس ومواد آلي باشند. آب هدايت شده يا ذخيره شده بر روي صافي به كمك نيروي ثقل از خلل و فرج قشرهاي ماسه و شن و سنگ ريزه عبور كرده و بوسيله مجاري زير صافي جمع آوري مي‌شود.
سطح بستر صافي‌هاي كند از وسعت قابل توجهي برخوردارند به طوري كه يك متر مكعب بستر صافي، سطحي در حدود 15000 متر مربع دارد. آب به آهستگي دربين ماسه تراوش مي‌كند (فرايند عبور بيش از 2 ساعت به طول مي‌انجامد) ودر طي عبور خالص سازي از طريق چند فرايند صورت مي‌پذيرد كه عبارتند از پالايش مكانيكي، ته نشيني، جذب سطحي، اكسيداسيون بيوشيميايي كه هر يك سهم ويژه اي در بهسازي آب دارند. بازدهي اين صافي بطور معمول 4/0ـ1/0 متر مكعب آب در ساعت در متر مربع سطح مي‌باشد.
لايه زيستي تشكيل شده بر روي سطوح بستر، فعاليت زيست شناختي بسيار خوبي در بهسازي آب دارد. در ابتداي فعاليت صافي، عمل تصفيه مكانيكي است. بطوري كه نمي‌توان به آن عنوان صافي كند داد، ليكن بتدريج در زمان كوتاهي لايه اي از يك توده حياتي بر روي سطوح بستر، رشد مي‌كند كه به نام لايه زيستي  Schmutzdecke  يا لايه زيست شناختي لجني لزج باكتريايي ناميده مي‌شود. اين لايه زيست شناختي ژلاتيني شكل كه شامل رگه هاي جلبك و اشكال پر شمار حيات ازجمله پلانكتون‌ها، دياتومه ها و باكتري‌ها است، تشكيل لايه اي زيستي به عنوان "عمل كردن يا به كار آمدن" صافي شناخته مي‌شود. ديگر قسمت‌هاي پالاي شني كند عبارت است از دستگاه زه كشي كف صافي، شير كنترل، مخزن برداشت آب كه در كتب مرجع بهسازي آب به تفصيل آمده است.
 
مزاياي صافي شني كند
1 ـ  آسان بودن ساخت و بهره برداري
2 ـ  ارزان تر بودن نسبت به صافي تند
3 ـ  كيفيت فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكــي آب تصفيه شده، بسيار خوب است و كارايي آن در حذف ميكروب‌ها 9/99 تا 99/99 درصد مي‌باشد و  E. coli  را 99 تا 9/99 درصد كاهش مي‌دهد. در صافي شني كند پيش تصفيه صورت نمي‌پذيرد وازمواد منعقد كننده استفاده نمي‌شود. به همين دليل آب مورد استفاده بايستي كدورتي كمتر از 10 واحد  J.T.U  داشته باشد.

پالايه شني تند
پالاي شني تند در اواخر قرن نوزدهم بكار گرفته شد و اولين بار در سال 1885 در ايالات متحده آمريكا نصب گرديد. پس از آن اين نوع فن آوري بهسازي آب در كشورهاي صنعتي، مورد توجه قرار گرفت. در حال حاضر دو نوع پالاي شني تند مورد استفاده است يكي صافي شني تند كه با قوه ثقل، جاذبه كار مي‌كند ونوع دوم صافي شني تند كه با فشار، كار مي‌كند. در هر دو نوع پالايه مراحل انعقاد، اختلاط و لخته سازي، ته نشيني و پالايش به ترتيب صورت مي‌گيرد.
بستر صافي داراي سطحي در حدود 90ـ80 متر مربع است كه در آن شن محيط پالاينده است. حجم فعال بخش شني بين 2ـ6/0 متر معكب و عمق بستر شني بطور معمول نزديك به يك متر است. در زير بستر شني لايه اي از سنگ ريزه به ارتفاع 4/0ـ3/0 متر است. سنگ ريزه ها در نگهداري بستر شني كمك مي‌كنند و امكان مي‌دهند كه آب پالايش شده به سوي قسمت زه كشي آزادانه جريان يابد. عمق در بخش بالاي بسترشني 5/1ـ1 متر است. ميزان پالايش 15ـ5 متر مكعب به ازاي هر متر مربع سطح پالايه در هر ساعت است.

مزاياي پالاهاي شني تند
مزاياي پالايه هاي شني تند نسبت به پالايه هاي شني كند عبارت است از:
1 ـ  بسترهاي شني تند سطح كمتري را اشغال مي‌كنند
2 ـ  پالايش‌هاي سريع انجام مي‌شود و حدود 50ـ40 برابر سريع تر از پالايه هاي شني كند است.
3 ـ  شستن پالايه آسان است
4 ـ  عمليات آن انعطاف پذير است
 
د ـ  استفاده از اشعه ماوراء بنفش (U.V)
پرتوهاي فرابنفش به علت خاصيت ميكروب كشي كه دارند در بهسازي آب آشاميدني موسسات، بيمارستان‌ها، هتل‌ها و كاخ‌ها بكار مي‌رود. اگر چه اين فرايند فيزيكي در نابودي خرده زيستمندهاي آب آشاميدني موثرند، ولي به علت معايب زير بكارگيري آنها محدود است:
 
محدوديت‌هاي استفاده از پرتوهاي فرابنفش

1 ـ  مقرون به صرفه نبودن مخصوصا براي مقادير بالا از نظر حجمي
2 ـ  اثر ميكروب كشي ابقايي ندارد
3 ـ  رنگ و كدور مانع گندزدايي پرتوهاي فرابنفش مي‌شود

لازم به ذكر است بهسازي يا خالص كردن آب در مقادير محدود يا براي مصارف خانوار و جمعيت‌هاي كوچك از طريق جوشاندن، گندزدايي شيميايي و پالايش انجام مي‌شود و  اقدامات محافظتي در خصوص استخرهاي شنا و ديگر تفريحگاه هاي آبي نظير رودخانه ها و سواحل نيز طبق دستورالعمل‌هاي محلي و استانداردهاي ملي نيز صورت مي‌گيرد.

2 ـ  تصفيه شيميايي
اگرچه درمراحل مختلف تصفيه آب براي سبك كردن، حذف موادسمي، منعقدسازي از مواد شيميايي به عنوان لخته  ساز و كمك منعقدكننده استفاده مي‌شود. ولي متداول ترين ماده شيميايي كه در تصفيه آب كاربرد دارد كلر و تركيبات آن مي‌باشد. كلرزني  (Chlorination) به صورت معمول آخرين مرحله بهسازي آب است. اين فرايند، مهم ترين پيشرفتي است كه در عمل تصفيه آب حاصل شده است. كلرزني مكمل پالايش است زيرا علاوه براز بين بردن عوامل ميكروبي بيماري‌زا از آلودگي ثانويه ميكروبي نيز جلوگيري مي‌كند. اما كلر در مقدار متداول آن بر ‌هاگ ميكروب‌ها، تخم و كيست انگل‌ها و بعضي ويروس‌ها تاثيري ندارد. كلر علاوه براثر گندزدايي كه دارد به علت داشتن ويژگي اكسيدكنندگي آن عناصري نظير آهن، منگنز، هيدروژن سولفيد و سيانور را اكسيده مي‌كند. بعضي از عوامل مولد بو و طعم نامطبوع را از بين مي‌برد.
 
چگونگي اثر گندزدايي كلر
كلر افزوده شده به آب، منجر به تشكيل اسيد كلريدريك و اسيد هيپوكلرو مي‌شود. اسيد هيپوكلرو موثرترين تركيب كلردار براي گندزدايي آب مي‌باشد. هرچه قدر PH آب پايين باشد اثر گندزدايي آن بيشتر مي‌شود، زيرا در PH نزديك 7 اسيدهيپوكلرو بيشتر توليد مي‌گردد و در PH حدود 5/8 اثر گندزدايي كلر، ضعيف خواهند شد. خوشبختانه بيشتر آب‌ها داراي PH = 5/7-6  هستند.
 
مباني كلرزني

براي حصول اطمينان از درستي كلرزني قواعد زير بايستي رعايت شود:
1 ـ  آب مورد گندزدايي، صاف و بدون كدورت باشد.
2 ـ  كلر مورد نياز آب مشخص گردد، نقطه شكست كلر و كلر باقي مانده آزاد حائز اهميت است.
3 ـ  در هر حال زمان تماس حدود يك ساعت براي ازبين بردن زيستوارك‌هاي حساس در مقابل كلر منظور گردد.
4 ـ  حداقل كلر باقيمانده پس از يك ساعت 5/0 ميلي گرم در ليتر پيشنهاد مي‌شود. اين مقدار در همه گيري‌هاي بيماري‌هاي روده تا 1 ميلي گرم در ليتر نيز توصيه شده است.
5 ـ  مقدار كلر مورد نياز هر نوع آب برابر خواهد بود با مقدار كلري كه به آب اضافه مي‌شود تا پس از يك ساعت مقدار 5/0 ميلي گرم در ليتر كلر باقي مانده داشته باشد.
 
روش كلرزني
با توجه به حجم آب مورد گندزدايي و وسعت پروژه، روش كلرزني تعيين مي‌گردد. كلر ممكن است به يكي از اشكال زير در دسترس باشد:
الف) گازكلر    Cl2 
ب) كلرامين    NH2 Cl  و NHCl2 
ج) پركلرين     High Test Hypochlorit) H.T.H) 
د) دي اكسيد كلر Clo2 

كلر اولين ماده انتخابي در گندزدايي آب است زيرا ارزان، موثر و كاربرد آن بسيار ساده است. براي جلوگيري از آثار سمي آن توسط دستگاه كلرزني به آب اضافه مي‌شود. تركيب آمونياكي كلر نيز براي گندزدايي آب به كار مي‌رود ليكن اثر آن كندتر از اثر كلر است اين امر باعث محدوديت استفاده از آن شده است.
پركلرين يا  H.T.H  يا هيپوكلريت پر قدرت، يكي از تركيبات كلسيم است كه 70ـ60 درصد كلر دارد. محلول ساخته شده از  H.T.H  و تركيبات ديگر كلردار براي گندزدايي آب بكار مي‌رود.
ـ  پركلرين  Ca(OCL)2  به صورت پودر يا كريستال ريز در بسته هايي با وزن مشخص تهيه و توزيع مي‌گردد.
ـ  گرد سفيد كلر CaOCL2 كه كلر قابل استفاده آن 39ـ5/33% است.
ـ  محلول هيپوكلريت سديم  Naocl  كه داراي 5ـ3 و 16ـ10 درصد وزني كلر قابل استفاده است.
به هر حال علي رغم تركيبات جانبي كلر با مواد آلي آب و خطرات احتمالي آن براي سلامت هنوز كلر به عنوان يك ماده شيميايي گندزدا براي بهسازي آب آشاميدني مورد استفاده است.

آزمايشات تعيين كيفيت آب آشاميدني
براي تعيين كيفيت آب، آزمايشات شيميايي و ميكروبي آب انجام مي‌شود و آنچه كه قبل از انجام آزمايش مهم است نمونه گيري صحيح از نظر تعداد و تكرار نمونه گيري است: نمونه ها بايستي متناسب با اهداف تهيه و تامين آب آشاميدني سالم باشد.
 
استانداردسازي
استاندارد نمودن هر محصولي يعني تطابق آن با نيازها و خواست‌هاي منطقي مصرف كنندگان، رواج دادن پذيرش عمومي محصولي براي عامه به گونه اي كه در قالب هزينه اثربخشي بدون عوارض وعواقب ناخوشايند مورد مصرف يا استفاده مردم قرار گيرد. مثلا در مورد آب آشاميدني، استاندارد مواد آلوده كننده براي ارزيابي خطراتي است كه ممكن است در نتيجه آب آلوده متوجه انسان گردد. اصولا استانداردها از محلي به محل ديگر و از كشوري به كشور ديگر در حال تغيير است، ليكن كشورهايي كه تاكنون استاندارد مدوني براي خود تهيه نكرده اند، استاندارد سازمان جهاني بهداشت را ملاك قرار مي‌دهند. معمولا دو نوع استاندارد براي مقاصد بالا متصور است: استاندارد اوليه كه مقامات مسئول بايد براي حفظ بهداشت عمومي و جلوگيري از آثار مواد آلوده كننده اقدامات جدي به عمل آورند، درحاليكه در استانداردهاي ثانويه، بايد تدابير لازم براي ارتقاء بهداشت عمومي، به عمل آيد.
 
آزمايش‌هاي آب
مشخص كردن اينكه آب آشاميدني، داراي چه وضعي باشد كار ساده اي نيست، از آنجا كه آبي كه در اختيار ما قرار مي‌گيرد محصولي ساختگي نمي‌باشد، نمي‌توان اختصاصات ثابتي را براي آشاميدن در نظر گرفت. لذا احتمالا بايستي اعمالي بر روي آب انجام گيرد تا قابل شرب گردد. اين تغييرات كه به نام مجموعه اعمال تصفيه، ناميده مي‌شود، آب را از نظر فيزيكي و شيميايي و ميكروبي، مناسب مصرف مي‌سازد. آزمايشات فيزيكي و شيميايي آب طبق روش‌هاي استاندارد آزمايشات كيفي آب براي تعيين كيفيت آب آشاميدني، صورت مي‌گيرد.
بررسي احتمالي آلودگي ميكروبي منابع آب آشاميدني در اين درس مورد بحث و گفتگو قرار گرفته و روش‌هاي نمونه برداري از منابع آب و آزمايشات باكتريولوژي مورد مطالعه مي‌باشد. آزمايش‌هاي ميكروبي آب، كيفيت آب را جهت آشاميدن و ساير استفاده ها مشخص مي‌سازد. اين آزمايشات، درجه آلودگي آب به فضولات انساني و حيواني را مشخص مي‌سازد. امروزه روش‌هاي پيشرفته اي وجود دارد كه امكان تعيين باكتري‌هاي بيماري زا را در آب فراهم ساخته است ولي از آنجايي كه جدا كردن آن‌ها از نمونه هاي آب مشروب به صورت كار روزمره عملي دشوار است جستجو و شمارش ميكروب‌هاي انديكاتور به عوض ميكروب‌هاي بيماري زا انجام مي‌گيرد.

اطلاعیه

برای دانلود برنامه گوشی و فایل دیگر به قسمت پیوند مراجه کنید

توحید وسعید دوستان عزیز من آرزوی توفیق وموفقیت دارم

بهداشت محیط در ارومیه هم کارشناسی پیوسته شد

با تشکر از برادر عزیزم مهندس احمد ایران نو

شما مهندسین بهداشت محیط می توانید مطالب جدید را برای ما ارسال کنید

استخدامی؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟نیرو گاه اتمی بوشهر به تعدادی مهندس زبده بهداشت محیط نیاز دارد.آگهی موجود دربازار کار روز شنبه ۸۹/۸/۲۷

 

با تشکر از مهندسین بهداشت محیط وهمکاران ازجمله برادر عزیزم سجاد یوسفی/داود ابراهیمی /حسن هاشم زاده)

به وبلاگ من خوش آمدید. باتشکر محمد ایران نو