مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شاخص های شیمیایی زیستی آب
·BOD  یا اکسیژن خواهی بیولوژیکی (Biological Oxygen Demand)

برای نشان دادن میزان تجزیه شدن آلاینده ها توسط باکتری های هوازی از این شاخص استفاده می کنند. واحد آن میلی گرم بر لیتر یا PPm   است.بعضی از باکتری ها  با مصرف اکسیژن مواد آلی موجود در آب را تجزیه کرده و آنها را به دیگر عناصر مثل   تبدیل می کنند.

برای بدست آوردن مقدار BOD از دستگاهی به نام انکوباتور که قادر است دمای سیستم را ثابت نگه دارد، استفاده می کنند. به این صورت که حجم معینی از فاضلاب رقیق (ml300) را در یک بطری سرپوش دار می ریزند. باکتری های موجود در بطری اکسیژن را مصرف می کنند که باعث کاهش فشار در دستگاه می شود. با اندازه گیری افت فشار مقدار مصرف اکسیژن اندازه گرفته می شود و همچنین غلظت مواد آلی نیز اندازه گیری می شود. نمونه باید پنج روز در دستگاه انکوباتور باشد طی این پنج روز نباید کمبود اکسیژن داشته باشد به همین منظور هر 12 ساعت یک بار در معرض هوای تازه قرار  می گیرد. هر دستگاه دارای ضریبی است که افت فشار را به BOD تبدیل می کند. به عبارت دیگر BOD  که طی 5 روز بدست می آید به آن   می گویند.لازم به ذکر است برای فاضلاب غیرخانگی لازم است باکتری به آن افزوده شود و همچنین برای جذب دی اکسید کربن تولیدشده از حبه های سود سوزآور استفاده می کنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آزمونCOD : (Chemical Oxygen Demand)
اندازه گيري ميزان اكسيژن مورد نياز شيميايي فاضلاب را گويند،آزمون COD براي اندازه‌گيري محتواي آلي فاضلاب و آبهاي طبيعي بكار مي‌رود.هم ارز اكسيژن ماده آلي كه قابل اكسايش است را با استفاده از يك عامل اكساينده قوي شيميايي در محيط اسيدي اندازه‌گيري مي‌كنند.پتاسيم دي كرومات براي اين منظور بسيار عالي است.

اين آزمون بايد در دماي بالا انجام شود.براي كمك به اكسايش برخي گروههاي تركيبات آلي، كاتاليزور (سولفات نقره) لازم است .چون برخي تركيبات غيرآلي با اين آزمون تداخل مي‌كنند، بايد در حذف اين گونه تركيبات دقت شود.

از آزمون COD براي اندازه‌گيري مواد آلي در فاضلاب صنعتي و نيز در فاضلاب هاي خانگي كه حاوي تركيبات سمي براي حيات زيست شناختي‌اند استفاده مي‌كنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

هدایت ویژه آب ، شاخص قابلیت آب در هدایت یک جریان الکتریکی است و از این نظر که قابلیت هدایت الکتریکی ویژه ، نسبت معین و مستقیمی با TDS و مواد محلول موجود در آب دارد، لذا اندازه گیری آن به‌منظور کنترل کیفیت آب از اهمیت زیادی برخوردار است. در صنعت ، هدایت آب در کنترل تخلیه جوشاورها و آبهای برگشتی سیستمهای خنک کننده اهمیت زیادی دارد.

هدایت ویژه با عکس مقاومت الکتریکی نسبت مستقیمی دارد. آب خالص دارای مقاومت بالای الکتریکی و هدایت ویژه پایین می‌باشد. واحد هدایت الکتریکی در سیستم (یکای هدایت الکتریکی مواد در سیستم SI) ، زیمنس می‌باشد.

تاثیر یونهای هیدروکسید در هدایت الکتریکی آب

وجود یونهای هیدروکسید در نمونه‌های قلیایی ، باعث ایجاد خطا شده ، قابلیت هدایت را بطور غیر منتظره بالا می‌برد. از اینرو ، وقتی هدف ، تعیین کل مواد محلول در آب باشد، لازمست که نمونه ، قبل از اندازه گیری هدایت الکتریکی ، خنثی شده باشد. برای این منظور ، از اسید گالیک استفاده می‌شود. اسید گالیک به میزان بسیار کم تفکیک می‌شود، از اینرو در هدایت الکتریکی تاثیر کمی دارد. افزودن اسید گالیک در اندازه گیری آبهای صنعتی بویژه آب بویلرها انجام می‌شود و برای آبهای سطحی و آب چاه که قلیائیت کمی دارند، نیازی به افزودن اسید نمی‌باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آزمايش جارتست
جهت مطالعه عمل انعقاد و تعيين ميزان مواد منعقد کننده و نيز انتخاب نوع مواد منعقد کننده و کمک منعقد کننده از آزمايش جارتست استفاده می‌شود. در اين آزمايش مقدار و ميزان مواد شيميايی لازم جهت عمل انعقاد، مقدار PH مناسب و نيز مواد شيميايی مورد نياز تعيين می شود. روش کلی جارتست بصورت زير است:
1-    تهيـه شش نمونه يك يا دو ليتري از آب مورد نظر
2-    براي هر نمونه ماده منعقد كننده يا كمك منعقد كننده مورد نظر اضافه مي شود.
3-    عمل اختلاط سريع بوسيله همزن با سرعت زياد به مدت يك دقيقه انجام مي شود.
4-    نمونه هاي مورد آزمايش با همزن با سرعت كم به مدت ده دقيقه مخلوط مي شود.
5-    زمان ظهور لخته ها در هر يك از نمونه ها يادداشت مي شود و با توجه به نوع مواد مصرفي و PH و مواد كمكي مورد نياز براي تصفيه آب مورد نظر تعيين مي گردد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه
یکی از چالش بر انگیزترین مسئله ی پیش رو در جوامع صنعتی امروز، خوردگی تجهیزات و ماشین آلات موجود در کارخانه ها می باشد، که به خصوص مشکلات اقتصادی سنگینی را برای صنعتگران به وجود آورده است، از این رو دانستن مطالبی پیرامون این موضوع برای مهندسان و صنعتگران امری غیر قابل اغماض است.

به همین جهت در این نوشتار مفید که از طرف یکی از کاربران نسخه اول سایت مرجع مهندسی ایران، ارسال گردیده، سعی شده است در حد توان اطلاعات مفیدی را در این زمینه ارائه شود.

قسمت اول : مباحث تئوری خوردگی مفهوم کلّی خوردگی و زنگ زدن فلزات (مشخصات عمومی)

خوردگی (Corrosion) به طور کلی به اثر تخریبی محیط بر فلزات و آلیاژهای آنها اطلاق می شود.

خوردگی یک پدیده ی خود به خودی است، یعنی از لحاظ ترمودینامیکی در جهتی پیش می‌رود که به حالت پایدار برسد. به عنوان مثال اگر آهن را در اتمسفر هوا قرار دهیم، زنگ می زند (زنگ زدن «Rusting» واژه است که فقط در مورد اکسید شدن آهن وآلیاژهای آهنی در هوای خشک یا مرطوب به کار می رود که محصول خوردگی از جنس هیدرات فریک یا اکسید فریک است) که نوعی خوردگی است که ضمناً پدیده ای خود به خودی هم است.

همه مردم در زندگی روزمره خود، از بدو پیدایش فلز با مسئله ی خوردگی روبرو هستند، مشکلاتی مانند: خوردگی لوله های آب، خوردگی بدنه ی اتومبیل در هوای مرطوب، خوردگی بدنه ی کشتی ها، خوردگی شوفاژها با جریان آب گرم و ...که موجب ایجاد ظاهری نامناسب (مثل خوردگی رنگ خودرو)، تحمیل مخارج سنگینِ تعمیرات و نگهداری از وسایل، ورشکست شدن کارخانه ها، آلوده شدن محصولات و... می شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

کاربرد مجدد مواد زائددر نیروگاهها

مهمترین زایدات جامد یا نیمه جامد ناشی از نیروگاه‌ها عبارتند از:

1-زایدات ناشی از واحد تصفیه آب (رسوبات کلاریفایرها)

2-رزینهای مستعمل تعویض شده

3-لجنهای ناشی از تصفیه پسابهای شستشوهای شیمیایی سمت آب و آتش بویلر و شستشوهای پیش گرمکنهای هوا

4-زایدات و ترکیبات روغنی بدست آمده از واحدهای مختلف در جداکننده‌های آب و روغن
5-مواد زاید و خاکستر کوره

6-انواع زایدات متفرقه نظیر قراضه‌های آهن و فلزات دیگر، سیم و کابلهای مسی

7-لجنهای تصفیه خانهفاضلاب بهداشتی

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اكسيژن مورد نياز بيوشيميايي معمولا به عنوان اكسيژن مورد نياز باكتري ها براي تثبيت مواد آلي قابل تجزيه تحت شرايط هوازي تعريف مي شود.اصطلاح قابل تجزيه را ممكن است به اين صورت تفسير نمود كه مواد آلي به عنوان غذا براي باكتري ها استفاده مي گردد و از اكسيداسيون اين مواد انرژي حاصل مي شود.

آزمايش BOD به ميزان وسيع جهت تعيين قدرت آلودگي فاضلاب هاي خانگي و صنعتي بر حسب اكسيژن مورد نياز آنها در صورت تخليه به بستر هاي آبي طبيعي كه در آنها شرايط هوازي حاكم است به كار مي رود.اين آزمايش يكي از مهمترين ابزار كنترل آلودگي جريان هاي آبي است. اين آزمايش در تدوين آيين نامه ها نيز مطالعات طراحي براي ارزيابي ظزفيت پالايش بسترهاي آبي دريافت كننده فاضلاب بيشترين اهميت را دارا مي باشد.آزمايش BOD اساسا يك روش زيست آزموني است كه شامل اندازه گيري اكسيژن مصرف شده به وسيله موجودات زنده در هنگام استفاده از مواد آلي موجود در فاضلاب و تحت شرايطي كاملا مشابه شرايط طبيعي مي باشد. براي اين كه آزمايش به صورت كمي انجام شود نمونه ها را بايد از تماس با هوا محافظت نمود و تا وقتي كه اكسيژن محلول در حال كاهش است نبايد هوادهي مجدد صورت گيرد. علاوه بر اين از آنجا كه انحلال پذيري اكسيژن در آب محدود است  فاضلاب هاي قوي را بايد تا حد مورد نياز رقيق نمود و مطمئن شد كه در تمام طول مدت آزمايش اكسيژن محلول در حد فوق در تمام نمونه ها وجود داشته باشداز آنجا كه اين آزمايش يك روش زيست آزموني  مي باشد بسيار مهم است كه شرايط زيست محيطي براي موجودات زنده مناسب باشد تا بتوانند در تمام مدت به طور طبيعي فعاليت نمايند اين شرايط  شامل :عدم وجود مواد سمي  وجود مواد غذايي كمكي مورد نياز رشد باكتري ها مانند ازت و فسفر و بعضي عناصر كمياب مي باشد . تجزيه و تغيير شكل بيولوژيكي مواد آلي تحت شرايط طبيعي به وسيله گروههاي مختلف ارگانيسم ها انجام مي شود كه اكسيداسيون را تا حد كامل آن يعني تقريبا تبديل تمام مواد به co₂ وH₂o انجام مي دهند بنابراين مهم است كه گروه هاي مختلف ار گانيسم ها كه معمولا آنها را بذر مي نامند در محيط آز مايش وجود داشته باشند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

رزینهای مصرفی در صنعت آب به دو گروه رزین‌های کاتیونی قوی و رزین‌های آنیونی قوی تقسیم می‌شوند. رزین‌ها برای خارج ساختن یون‌های کلسیم و منیزیم و آنیون‌های سولفات و کلرید موجود در اب و همچنین تهیه آب‌های بی‌یون برای راکتورهای اتمی به کار برده می‌شود. رزین‌های کاتیونی اغلب به صورت کوپلیمرهای تصادفی دی ونیل بنزن - استیرن در حضور پلی وینیل الکل هستند.

رزین‌های مصرفی به صورت ذرات کوچک جامد به اندازه‌های متفاوت در مخازن ویژه‌ای سبک انجام گیرد. در برخی از موارد برای حذف یون‌های سرب، جیوه و سایر یون‌های رایدواکتیو نیز از زرین‌های مبادله کننده یونی استفاده می‌گردد. رزین‌های تصفیه یونی از نوع کوپلیمرهای استیرن - دی ونیل بنزن در حضورپلی وینیل کلرید تشکیل می‌شوند؛ بدین ترتیب که بر روی مخلوط مونومر‌ها، پلی وینیل کلرید را افزوده، در غیاب نور و در حال به هم زدن یکنواخت، واکنش را به مدت ۳ ساعت انجام می‌دهند. سپس کوپلیمر حاصل را به وسیله دی اتیل ا‌تر استخراج کرده و خشک می‌نمایند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب