مرجع تخصصی آب و فاضلاب

قدمت استفاده از فرایند الکترودیالیز نزدیک به ربع قرن می‌رسد. این فرایند در کنار اسمز معکوس به عنوان فرایندهای غشایی تصفیة آب بصورت صنعتی استفاده می‌شود. درفرایندهای غشایی نیرویی محرکه حرکت یونهای در اثر اختلاف فشار، اختلاف غلظت یا اختلاف پتانسیل می‌باشد. نحوة جداسازی در فرایند غشایی یا بر اساس سایز ذرات یا اثر پدیدة نفوذ - دفع یا دراثر اولویت‌بندی عبور ذرات بوسیله غشاءها می‌باشد.
الف- جداسازی در فرایند غشایی بر اساس سایز ذرات: غشای (ممبران) دارای حفره‌ها و سوراخ‌هایی است که برخی از اجزای می‌توانند از آن عبور کرده و برخی دیگر نمی‌توانند عبور کنند در اصل می‌توان گفت ممبران مانند یک غربال یا الک عمل می‌نماید.
ب- پدیدة نفوذ - دفع: در این حالت غشاء دارای حفره و سوراخ نبوده بلکه ذرات در غشا حل شده بوسیلة پدیده نفوذ (diffusion ) به آن طرف غشا راه پیدا می‌کنند و سپس در آن طرف غشا بوسیله پدیدة دفع (desorption ) وارد فاز دیگر می‌شود.
ج- اولویت‌بندی عبور ذرات بوسیله غشاء: در این حالت بسته به ابعاد حفره‌ها و سوراخ‌های غشاء و ابعاد و نوع ملکول‌ها و ناخالصی‌ها غشاء برای برخی از ذرات ایجاد مقاومت کرده و عبور آنها را با مشکل مواجه می‌کند.
فرایندهای غشایی بر اساس اندازه جداسازی ذرات از 02/.- 10 میکرومتر (100000- 200 انگستروم) تا 0001/.-001/. میکرومتر (10-1 انگستروم) به چهار نوع تقسیم می‌کنند:
1- میکرو فیلتراسیون 2- اولترا فیلتراسیون 3- نانو فیلتراسیون 4- اسمز معکوس
اسمز معکوس (REVERCE OSMOSIS ): اسمز معکوس فرایندی فیزیکی است که می‌توان از محلولی (حلال + ناخالصی) به کمک یک غشاء نیمه‌تراوا حلال تقریباً خالصی تهیه کرد. اسمز معکوس می‌تواند 99% مواد معدنی حل شده را از آب حذف کند. اگر یک غشاء نیمه‌تراوا بین دو محلول با غلظت‌های متفاوت قرارگیرد، مقداری از حلال از یک طرف غشا به طرف دیگر منتقل می‌شود، جهت حرکت به گونه‌ای است که محلول غلیظ‌تر را رقیق نماید که این پدیده را اسمز گویند. این عمل باعث می‌شود سطح محلول در آب غلیظ‌تر بالا رود، اختلاف سطح ایجادشده در حالت تعادل بین دو محلول، از نظر غلظت نمک، را فشار اسمزی گویند. حال اگر فشاری بیش از فشار اسمزی به محلول غلیظ وارد کنیم، جهت حرکت آب برعکس شده آب از غشاء نیمه‌تراوا عبور کرده وارد محیط رقیق‌تر می‌شود؛ در حالی که ناخالصی‌ها نمی‌توانند از غشاء عبور کنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

عنصر نيتروژن 0.03 درصد از پوسته زمين را تشكيل مي‌دهد و گاز نيتروژن (NO2) بيش از 78 درصد از هواي تنفسي ما را تشكيل مي‌دهد. اين گاز يا از مايع‌سازي هوا يا از گرم‌كردن تري نيترات سديم (NaN3) به دست مي‌آيد. نيتروژن به اشكال مختلف در طبيعت وجود دارد. مهمترين تركيباتي كه در ساختار ملكولي آن به كار رفته، شامل انواع اسيدهاي آمينه، اوره (NH2)2CO، آمونياك (NH3)، مونوكسيد نيتروژن (NO)، نيتريت (NO2-)، نيترات (NO3-)، اكسيد نيتروس (N2O)، پنتااكسيد نيتروژن (N2O5) و تري كلريد نيتروژن (NCl3). فرم آلي نيتروژن از تجزيه بافت گياهان و حيوانات به وجود مي‌آيد. نيتروژن بخش اساسي ساختمان اسيدهاي آمينه را تشكيل مي‌دهد كه باعث شكل‌گيري بافت پروتئيني جانداران مي‌شود.

در اثر تجزيه پروتئين‌ها (نيتروژن آلي)، يون آمونيوم (NH4+) حاصل شده كه اين تركيب طي فرآيند بيولوژيكي نيتريفيكاسيون (nitrification) كه يك فرآيند دومرحله‌اي مي‌باشد، ابتدا توسط باكتريهاي نيتروزومانس به نيتريت (NO2-) و سپس توسط نيتروباكترها نيتريت به نيترات (NO3-) اكسيد مي‌شود. البته مقداري نيتروژن نيز از طريق تثبيت نيتروژن هوا توسط باكتريها و تخليه الكتريكي ابرها به صورت اكسيد دي نيتروژن (NO2) و اكسيد نيتروژن (NO) به خاك اضافه مي‌شود.

عوامل تهديدكننده منابع آب‌هاي زيرزميني

نشت فاضلاب‌هاي صنعتي و شهري، چاه‌هاي جاذب فاضلاب‌هاي خانگي، تخليه غيربهداشتي فاضلاب در سطح زمين، دفع غيربهداشتي كودهاي حيواني، استفاده بي‌رويه از كودهاي نيتروژني در مزارع و باغات كشاورزي و محلهاي تجمع و نگهداري زباله‌ها و گورستانها از مهمترين عوامل تهديدكننده آب‌هاي زيرزميني مي‌باشد.
آلودگي آب‌هاي زيرزميني يا از طريق منابع نقطه‌اي مثل چاه‌هاي جذبي فاضلاب يا از طريق منابع غيرنقطه‌اي مانند مصرف كودهاي نيتروژني در مزارع كشاورزي صورت مي‌پذيرد. بعلت محلول بودن نيترات اين تركيب به راحتي بوسيله آب از لايه‌هاي مختلف خاك عبور كرده و به سفره‌هاي آب‌هاي زيرزميني راه مي‌يابد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

علل ايجاد سختي در آب:

وجود کاتیون های فلزات دوظرفیتی مانند کلسیم، منیزیم ،استرانسیم ، آهن و منگنز باعث ایجاد سختی درآب می شوند هرچند بعلت ناچیز بودن غلظت کاتیون های استرانسیم ، آهن و منگنز در آب علت اصلی سختی در آب مربوط به کلسیم و منیزیم می باشد.
واحد بیان سختی:
در کشور ما سختی آب را بر حسب میلیگرم در لیتر کربنات کلسیم(mg/lit Caco3 ) بیان می كنند و یک درجه سختی معادل یک میلیگرم در لیتر کربنات کلسیم می باشد.هر چند واحد بیان سختی در کشور های مختلف متفاوت می باشد ، مثلا واحد سختی در فرانسه معادل با ده میلیگرم در لیتر کربنات کلسیم می باشد. و یک درجه سختی در کشور آلمان معادل با سختی ده میلیگرم در لیتر اکسید کلسیم (Cao)می باشد .

طبقه بندی آبها از نظر میزان سختی:
معمولا بسته به میزان سختی ،آب ها را به چهار گروه تقسیم می کنند:
1- آبهاي سبك (soft water): ميزان سختي بين 0- 75 ميليگرم در ليتر بر حسب كربنات كلسيم
2- آبهاي نيمه‌سخت (moderately hard water): ميزان سختي بين 75- 150 ميليگرم در ليتر بر حسب كربنات كلسيم
3- آبهاي سخت (hard water): ميزان سختي بين 150- 300 ميليگرم در ليتر بر حسب كربنات كلسيم
4- آبهاي بسيار سخت (very hard water): ميزان سختي بيش از 300 ميليگرم در ليتر بر حسب كربنات كلسيم

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تصفیه پساب های نیروگاهی

تصفیه پسابها در صنایع با روشهای مختلف فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی امکان پذیر است. در نیروگاهها روشهای مورد استفاده برای تصفیه پسابها با توجه به نوع آلاینده های موجود در پساب و ویژگیهای منبع تولید آن ممکن است از روشهای متفاوتی به صورت مجزا یا به هم پیوسته برای تصفیه استفاده شود.  بر اساس تجربیات بدست آمده و در اکثر نیروگاهها یک واحد متمرکز برای تصفیه پسابها تاسیس می شود. کلیه پسابهای نیروگاه غیر از پسابهای سوختی و روغنی معمولا به صورت مرکب جمع آوری شده و با هم مورد تصفیه قرار می گیرند. واحد تصفیه معمولا حاوی مخزن یکنواخت سازی اولیه در ابتدای تصفیه خانه برای جمع آوری و یکنواخت سازی پسابها می باشد. پسابهای آلوده به روغن و مواد سوختی به طور جداگانه جمع آوری و ابتدا در یک سیستم جداسازی روغن و سوخت که معمولا براساس اختلاف چگالی آب و روغن طراحی می شود از وجود چربی و سوخت پاک شده و آب حاصل یا با پساب تصفیه شده خروجی از تصفیه خانه مخلوط شده و سپس به محیط تخلیه می شود و یا پس از جداسازی سوخت با آب ورودی به تصفیه خانه مخلوط می گردد. واحد تصفیه معمولا شامل یک فرایند اولیه انعقاد ولخته سازی، خنثی سازی    pH     ، مخزن ته نشینی و ترسیب فلزات سنگین، واحد تغلیظ ثقلی لجن ته نشین شده و آبگیری از لجنهای تغلیظ شده بوسیله انواع روشهایی نظیر فیلترهای فشاری، فیلترهای خلاء یا سیستمهای سانتریفوژ می باشد. پساب تصفیه شده نهایی از نظر    pH    کنترل شده و در صورت نیاز مجددا خنثی گردیده و به محیط تخلیه می شود. در برخی واحدها نیز در قسمت ابتدایی و یکنواخت سازی عمل هوادهی به پساب انجام می شود تا بخشی از آلاینده های فرار احتمالی و همچنین قسمتی از آلودگی مواد آلی کاهش یابند. پساب انسانی نیروگاهها با توجه به بار آلودگی آن معمولا با روشهای هوازی مانند لجن فعال تصفیه شده و پس از ضدعفونی به محیط تخلیه می گردد.

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 خانه فاضلاب بهداشتی

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

باسيلوس سوبتيليس :
كمتر باعث بيماري درانسان شده و داراي كلني هاي بزرگ ، مسطح ، كدربه رنگ هاي صورتي ، زرد ياقهوه اي مي باشد . هوازي واسپوردار است واسپورباكتري به فراواني درخاك يافت  شده و بر روي محيط كشت آگار خوندار باعث بروز هموليز كامل بتا مي شود.
خصوصيات افتراقي سه گونه باسيلوس

نام باكتري	V.P	گلوكزباگاز	مانيتول	رشد غيرهوازي	سيترات	اندول	تحرك	حساسيت به پني سلين
B.antehracis	+	-	-	+	+	-	-	+
B.Cereus	+	-	-	+	+	-	+	-
B. Subtilis	+	-	+	-	+	-	+	+

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تک یاخته ای بی آزار و انگل کولون ها بوده

امکان تشخیص اشتباه آن با انتاموبا هیستولیتیکا وجود داشته

دارای فرم های تروفوزوئیت،پیش سیست،سیست و متاسیست بوده که فرم تروفوزوئیت آن در نمونه اسهالی افراد مبتلا قابل بررسی بوده

تروفوزوئیت زنده در آن در حدود ۱۵ تا ۵۰ میکرون بوده که اندوپلاسم آن بیشتر دانه دار بوده

دارای اکتوپلاسم باریک که چندان واضح نبوده

پاهای کاذب تقریبا پهن و کوتاه و انتهای آنها بیشتر گرد بوده و دارای حرکت بطنی بوده

سیست این تک یاخته نسبتا بزرگ و در حدود ۱۰ تا ۳۳ میکرون بوده و همچنین تعداد هسته ها در سیست رسیده به هشت عدد رسیده

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تشخیص آزمایشگاهی: اشیریشیا کولی كوكوباسيل گرم منفي  بوده که می توان از خون- مدفوع- خلط- چرک -مایع نخاع -ادرار وزخم جدا نمود

کلی باسیل ، گرم منفی، بیهوازی اختیاری و بدون اسپوری بوده که درسطح آگار خوندار رشد می کند و کلنی های کروی محدب به رنگ خاکستری تولید میکند
                              
درسطح محیط کشت مکانکی به صورت کلنی های لاکتوز مثبت صورتی رنگ مسطح وخشك رشد می کند
و در محیط کشت EMB  کلنیهای باجلای فلزی ومتاليك ایجاد میکند
در محيط TSA(تريپتیکیس سوي آگار) کلني هايي بي قاعده وغير پیگمانته توليد مي كنند
این باکتری اندول تولید میکند و واکنش متیل رد مثبت دارد اما واکنش وژپرسكوئر  آن منفی است وسیترات رامصرف نمی کند
اغلب متحرک می باشند و کلی باسیل قادر به تخمیر گلوکز وتولید گاز است وهمچنین لاکتوزراتخمیر می کند و اوره آز منفی است

مرجع تخصصی آب و فاضلاب