Water purification in the pharmaceutical industry

https://library.e.abb.com/public/0b52bf2c0b4f18f9c1257983005619cb/AD_RandC_007-EN.pdf

 

The conditions for water purification in the pharmaceutical industry are subject to stringent standards. Satisfying these requirements is essential for companies wishing to prove that their products have been safely produced and are suitable for sale both at home and overseas

 

 

 

5015

 

 

آئين كار اصول طراحي ايمني و بهداشت ساختمان واحد كلر زني در تصفيه آب آشاميدني

 

 

 

 


آشنايي با موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران

موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران به موجب قانون، تنها مرجع رسمي كشور است كه عهده دار وظيفه تعيين، تدوين و نشر استانداردهاي ملي(رسمي) مي‏باشد.

تدوين استاندارد در رشته‏هاي مختلف توسط كميسيون‏هاي فني مركب از كارشناسان موسسه ، صاحبنظران مراكز و موسسات علمي، پژوهشي، توليدي و اقتصادي آگاه و مرتبط با موضوع صورت مي‏گيرد. سعي بر اين است كه استانداردهاي ملي، درجهت مطلوبيت‏ها و مصالح ملي و با توجه به شرايط توليدي، فني و فن آوري حاصل از مشاركت آگاهانه و منصفانه صاحبان حق و نفع شامل:

توليد كنندگان، مصرف كنندگان، بازرگانان، مراكز علمي و تخصصي و نهادها و سازمان‏هاي دولتي باشد. پيش نويس استانداردهاي ملي جهت نظرخواهي براي مراجع ذينفع و اعضاي كميسيون‏هاي فني مربوط ارسال مي‏شود. و پس از دريافت نظرات و پيشنهادها در كميته ملي مرتبط با آن رشته طرح و درصورت تصويب به عنوان استاندارد ملي(رسمي) چاپ و منتشر مي‏شود.

پيش‏نويس استانداردهايي كه توسط موسسات و سازمان‏هاي علاقمند و ذيصلاح و با رعايت ضوابط تعيين شده تهيه مي‏شود نيز پس از طرح و بررسي در كميته ملي مربوط و درصورت تصويب، به عنوان استاندارد ملي چاپ و منتشر مي‏گردد. بدين ترتيب استاندارهايي ملي تلقي مي‏شود كه بر اساس مفاد مندرج در استاندارد ملي شماره «5» تدوين و در كميته ملي مربوط كه توسط موسسه تشكيل مي‏گردد به تصويب رسيده باشد.

موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران از اعضاء اصلي سازمان بين‏المللي استاندارد مي‏باشد كه در تدوين استانداردهاي ملي ضمن توجه به شرايط كلي و نيازمندي‏هاي خاص كشور، از آخرين پيشرفت‏هاي علمي، فني و صنعتي جهان و استانداردهاي بين‏المللي استفاده مي‏نمايد.

موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران مي‏تواند با رعايت موازين پيش‏بيني شده در قانون به منظور حمايت از مصرف كنندگان، حفظ سلامت و ايمني فردي و عمومي، حصول اطمينان از كيفيت محصولات و ملاحظات زيست محيطي و اقتصادي، اجراي بعضي از استانداردها را با تصويب شوراي عالي استاندارد اجباري نمايد. موسسه مي‏تواند به منظور حفظ بازارهاي بين‏المللي براي محصولات كشور، اجراي استاندارد كالاهاي صادراتي و درجه بندي آن را اجباري نمايد.

همچنين به منظور اطمينان بخشيدن به استفاده كنندگان از خدمات سازمان‏ها و موسسات فعال در ضمينه مشاوره، آموزش، بازرسي، مميزي و گواهي كنندگان سيستم‏هاي مديريت كيفيت و مديريت زيست محيطي، آزمايشگاه‏ها و كاليبره كنندگان وسايل سنجش، موسسه استاندارد اينگونه سازمان‏ها و موسسات را بر اساس ضوابط نظام تائيد صلاحيت ايران مورد ارزيابي قرار داده و در صورت احراز شرايط لازم، گواهي نامه تائيد صلاحيت به آنها اعطا نموده و بر عملكرد آنها نظارت مي‏نمايد. ترويج سيستم بين‏المللي يكاها، كاليبراسيون وسايل سنجش، تعيين عيار فلزات گرانبها و انجام تحقيقات كاربردي براي ارتقاي سطح استانداردهاي ملي از ديگر وظائف اين موسسه مي‏باشد.

 


 

كميسيون آئين كار اصول طراحي ايمني و بهداشت ساختمان واحد كلر زن گازي

 

رئيس

كارشناس آزاد

كارشناس ارشد بهداشت محيط زيست

بازرگان- ناصر

 

اعضاء

شركت مهندس آب و فاضلاب كشور

كارشناس سيستم بهبود بهره وري شبكه‏هاي آب شهري

اعظم واقفي -كوشيار

سازمان تربيت بدني - دفتر فني , مهندسي

مهندس معمار

آقابيگي -آذرميدخت

سازمان نوسازي توسعه و تجهيز مدارس كشور - دفتر تحقيقات

دكتر آرشيتكت

جزايري الموسوي- علي

مشاور مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران

مهندس شهر ساز

حناچي -سيمين

شركت مهندسي آب و فاضلاب كشور

كارشناس ارشد كنترل كيفي

سادات منصوري -عباس

معاونت پرورشي وزارت آموزش و پرورش

كارشناس بهداشت

كريمدادي- مهوش

كارشناس آزاد

مهندس مكانيك

كاروني - رضا

مشاور مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران

مهندس معمار

لك مظاهري - حسام‏الدين

سازمان آتش نشاني و خدمات ايمني تهران

كارشناس آتش نشاني

مرادي - جعفر

 

دبير

مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران

مهندس معمار

صدرايي شاملو - حسن


فهرست مطالب

 

آيين كار اصول طراحي ايمني و بهداشت ساختمان واحد كلر زن گازي در تصفيه آب آشاميدني

هدف و دامنه كاربرد

فضاهاي تشكيل دهنده واحد كلر زني گازي

اصول و ضوابط طراحي ايمني و بهداشت ساختمان واحد كلر زني و انبار سيلندر گاز

نكات ايمني سيلندرهاي گاز كلر

ضوابط نگهداري و انبار سيلندرهاي گاز كلر

ضوابط حمل و نقل سيلندرهاي گاز كلر

روشهاي تشخيص نشت گاز و مقابله با آن

اقدامات بهداشتي و امداد در هنگام بروز خطر نشت گاز

تجهيزات و وسايل حفاظت فردي

تجهيزات و اتصالات كلر زنهاي گازي


 

بسمه تعالي

پيشگفتار

 استاندارد آئين كار اصول طراحي ايمني و بهداشت ساختمان واحد كلر زن گازي در تصفيه آب آشاميدني بوسيله كمسيون فني مربوطه تهيه و تدوين شده و در پنجاه و هشتمين كميته ملي استاندارد ساختمان و مصالح ساختماني مورخ 1377/12/24 مورد تائيد قرار گرفته , اينك به استناد بند 1 ماده 3 قانون اصلاحي قوانين و مقررات مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران مصوب بهمن ماه 1371 بعنوان استاندارد رسمي ايران منتشر مي‏گردد . 

 براي حفظ همگامي و هماهنگي با پيشرفتهاي ملي و جهاني در زمينه صنايع و علوم , استانداردهاي  ايران در مواقع لزوم مورد تجديدنظر قرار خواهند گرفت و هرگونه پيشنهادي كه براي اصلاح يا تكميل اين استانداردها برسد در هنگام تجديدنظر در كمسيون فني مربوط مورد توجه واقع خواهد شد . 

 بنابراين براي مراجعه به استانداردهاي ايران بايد همواره از آخرين چاپ و تجديدنظر آنها استفاده نمود . 

 در تهيه و تدوين اين استاندارد سعي شده است كه ضمن توجه به شرايط موجود و نيازهاي جامعه حتي‏المقدور بين اين استاندارد و استاندارد كشورهاي صنعتي و پيشرفته هماهنگي ايجاد شود . 

 لذا با بررسي امكانات و مهارتهاي موجود و اجراي آزمايشهاي لازم اين استاندارد با استفاده از منابع زير تهيه گرديده است :

 1 - (( دستورالعمل‏هاي بهره برداري كلرزن‏هاي گازي )) - تهيه و تدوين : شهلا فروزانفر - وزارت نيرو - شركت مهندسي آب و فاضلاب كشور - مديرت نظارت در بهداشت آب و فاضلاب شهري - آذر ماه .1376 

 2 - مهندس ابراهيم نيا , پريدخت و مهندس بازرگان , ناصر و مهندس سهرابي , امير - (( بهداشت و ايمني كار با مواد شيميايي )) - انتشارات مركز تحقيقات نيرو ( متن ) - سال .1376 

 3 - مهندس رزميان فر , پرويز - (( خطرات حريق مواد شيميايي )) - انتشارت جزيل - سال .1370 

4- NFPA 43c - code for the storage of gaseous Oxidizing Materials – 1986 the Handling of chlorine - IRAN power Generation co Transmission co. TAVANIR touss power station – Mashad – 1984.

 

  آيين كار اصول طراحي ايمني و بهداشت ساختمان واحد كلر زن گازي در تصفيه آب آشاميدني

 0 - مقدمه

 آب ماده‏اي حياتي است كه حدود 60 تا 70 درصد وزن بدن انسان بالغ را تشكيل مي‏دهد و بعد از اكسيژن مهمترين ماده براي زيستن مي‏باشد و بهداشت همگاني اجتماعات انساني در درجه اول به وجود و فراواني و در دسترس بودن آب سالم بستگي دارد . 

 آلاينده‏هايي كه ممكن است در منابع آب موجود باشند شامل مواد معدني و آبي , گازهاي محلول و باكتريهاي بيماري زا مي‏باشند كه بايستي با توجه به نتايج آزمايش آب خام منبع مورد استفاده , عمل تصفيه فيزيكي و شيميايي مناسب براي آن پيش بيني شود .  اگر چه در تصفيه فيزيكي ( ته نشيني وصاف كردن ) ذرات معلق و تعدادي از باكتريها و موجودات زنده از آب جدا مي‏شوند وليكن براي اطمينان از سالم بودن آب براي آشاميدن و مصارف بهداشتي و تفريحي و ورزشي , گندزدايي آن يك ضرورت است .  مقصود از گندزدايي آب آشاميدني , از بين بردن عوامل بيماريزا ( پاتو ژن ) و جلوگيري از  شيوع بيماريهاي قابل انتقال بوسيله آب است . 

 در حال حاضر استفاده از كلر براي گندزدايي به دليل ارزان بودن و قدرت ميكروب كشي و اثر ابقايي نسبتأ خوب آن , متداول‏ترين روش در دنيا واز جمله كشور ما مي‏باشد .  كلر را مي‏توان به صورت گاز كلر (CL2) و يا به صورت تركيب هيپوكلريت كلسيم Caocl و يا هيپوكلريت سديم Naocl در گندزدايي آب به كار برد .  در تصفيه آب آشاميدني شهرها و مصارف صنايع بزرگ , كلر زني غالبأ به صورت گاز كلر انجام مي‏شود . 

 كلر گازي است خطرناك و كار با آن نياز به احتياطهاي لازم دارد .  از آنجايي كه كلر , گازي جذب شونده , محرك و خفه كننده براي انسان است .  حد مجاز آستانه (TLV) آن در هواي استنشاقي معادل 3 ميلي گرم در متر مكعب تعيين شده است .  تنفس گاز كلر به مقدار زياد باعث مسموميت بسيار شديد شده و گاهي مرگ آور است . 

 بطور كلي ايمني و بهداشت عمومي و محيط كار در تصفيه خانه‏ها ارتباط مستقيمي به چگونگي طراحي ساختمان و رعايت ضوابط ايمني كار با گاز كلر دارد .  لذا به منظور پيشگيري از بروز احتمالي حوادث و خطرات جاني و مالي ناشي از نشت گاز در محيط كار و محيط زيست , آتش سوزي و انفجار و تأمين سلامت كاركنان و ساكنان اطراف , تدوين اصول طراحي ايمني و بهداشت ساختمان واحد كلر زن در تصفيه آب آشاميدني يك ضرورت است . 

 

  1 - هدف و دامنه كاربرد

 هدف از تدوين اين آئين كار , تهيه ضوابط و تدوين اصول طراحي ايمني و بهداشت ساختمان واحد كلر زن در تصفيه آب آشاميدني شهري , روستايي و صنايع مي‏باشد به گونه‏اي كه با كاربرد آن بتوان به اهداف زير دست يافت :

 1 - بهبود وضعيت ايمني و بهداشت محيط كار پرسنل تصفيه خانه‏ها . 

 2 - كاهش زيان‏هاي جاني و مالي ناشي از نشت گاز , آتش‏سوزي و انفجار در واحدهاي كلر زني . 

 3 - تأمين , حفظ و ارتقأ سطح بهداشت و سلامت عمومي و محيط زيست . 

 

 2 - فضاهاي تشكيل دهنده واحد كلر زني گازي

 واحد كلر زني بخشي از سيستم تصفيه آب آشاميدني و بهداشتي است ( براي گندزدايي شيميايي آب ) كه شامل قسمتهاي زير مي‏باشد :

 2 - 1 - اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف

 2 - 2 - اتاق كلر زني

 2 - 3 - انبار نگهداري سيلندرهاي گاز كلر

 2 - 4 - اتاق فرمان و كنترل

 2 - 5 - حوضچه خنثي سازي

 2 - 6 - اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف

 به اتاقي مسقف و ايمن اتلاق مي‏گردد كه بر حسب مصرف آب مورد نياز , يك يا چند سيلندر يك تني يا با حجم كمتر بر روي حداقل دو واحد سكوي ويژه مستقر شده باشند . 

 2 - 7 - اتاق كلر زني

 به فضاي مسقف و ايمن در واحد كلر زني اتلاق مي‏گردد كه عمل تزريق گاز كلر به منظور گندزدايي و سالم سازي آب آشاميدني بوسيله دستگاههاي كلر زني خود كار و سيستمهاي كنترل و ايمني مربوط در اين اتاق انجام مي‏شود . 

 2 - 8 - انبار نگهداري سيلندرهاي گاز كلر

 به فضاي مسقف و ايمن در واحد كلر زني اتلاق مي‏شود كه سيلندرهاي گاز كلر اعم از خالي يا پر طبق ضوابط ايمني در آن نگهداري مي‏گردد . 

 2 - 9 - اتاق فرمان و كنترل

 فضاي مسقف و ايمن در واحد كلر زني است كه از طريق پنجره‏هاي شيشه‏اي بسته , مشرف به اتاق استقرار سيلندرها و اتاق كلر زني بوده و شخص يا اشخاص اداره كننده و ناظر واحد در آن مستقر مي‏باشند . 

 2 - 10 - حوضچه خنثي سازي

 حوضچه‏اي است كه نزديك اتاق كلر زني و انبار سيلندرهاي گاز كلر ساخته مي‏شود و همواره داراي آب آهك و يا سود در حد اشباع مي‏باشد تا در مواقع بروز نشت گاز با غوطه‏ور كردن سيلندر در آن موجب خنثي كردن گاز كلر نشتي از سيلندر گرديده و از آلوده شدن محيط كار و محيط زيست به گاز كلر جلوگيري بعمل آيد . 

 

دياگرام ارتباطي عناصر تشكيل دهنده واحد كلر زن

 

  3 - اصول و ضوابط طراحي ايمني و بهداشت ساختمان واحد كلر زني و انبار سيلندر گاز

 3 - 1 - ساختمان واحد كلر زني بايستي مستقل از ديگر واحدها و ترجيحأ هم سطح  زمين باشد . 

 3 - 2 - ابعاد اتاق استقرار سيلندرهاي آبي آماده مصرف حداقل 5*4*3 ( طول , عرض , ارتفاع ) متر باشد تا فضاي كافي براي اپراتور جهت انجام تعميرات يا تعويض سيلندر موجود باشد . 

 3 - 3 - پي ستونهاي استقرار سيلندرهاي گاز داراي استحكام كافي باشد . 

 3 - 4 - ديوارهاي جانبي اتاق استقرار سيلندرهاي گاز و اتاق كلر زني  حداقل  به ضخامت 40 سانتيمتر و مجهز به يك لايه عايق حرارتي با ضخامت حداقل 2/5 سانتيمتر گردد .

 3 - 5 - سقف اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف و اتاق كلر زني به صورت شيب دار اجرا شود تا آب باران و برف در آب رو به راحتي تخليه گردد , هدف از اين امر آن است كه هيچگونه رطوبتي بر روي كپسولهاي گاز كلر اثر گذار نباشد . 

 3 - 6 - سقف اتاقهاي استقرار سيلندرهاي گاز و كلر زني بايد داراي عايق حرارتي باشد . 

 3 - 7 - در سقف اتاق استقرار سيلندرهاي گاز آماده مصرف شبكه افشانك آب ( روش سقفي ) مناسب تعبيه شود تا در مواقع اضطراري ( نشت گاز ) به منظور شستشوي گاز عمل نمايد . 

 3 - 8 - مصالح ساختماني مورد استفاده براي پوشش ديوارها , كف و سقف اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف , كلر زني و انبار سيلندرهاي گاز مي‏بايست در برابر خردگي و آتش مقاوم باشد . 

 3 - 9 - در ورودي براي حمل سيلندر به داخل و خارج انبار مي‏تواند از نوع كشويي يا ريلي باشد ولي در خروج عادي و اضطراري كاركنان بايد از نوع لولايي و به طرف بيرون باز شود . 

 3 - 10 - سيستم جمع آوري و دفع فاضلاب واحد كلر زني براي مواقع اضطراري پيش بيني شود .

 3 - 11 - پيش بيني حوضچه آب آهك در حد اشباع و يا سود خارج از اطاق كلر زني با ابعاد حداقل 1/5*3*3

 ( طول * عرض * عمق ) متر كه همواره بايد داراي آب آهك در حد اشباع باشد ( براي غوطه‏ور كردن دو سيلندر يك تني ) همچنين شير تخليه در پايين‏ترين نقطه حوضچه تعبيه گردد . 

 3 - 12 - محل انبار سيلندرهاي كلر بايد دور از محل رفت و آمد وسائط نقليه عمومي باشد . 

 3 - 13 - محل نگهداري و استقرار سيلندرهاي كلر بايستي دور از منابع توليد حرارت و تابش مستقيم نور خورشيد باشد . 

 3 - 14 - سيلندرهاي گاز دور از لوله‏هاي بخار آب , رادياتور , اجاق گاز و يا بويلرها نگهداري شوند . 

 3 - 15 - اتاق نگهداري سيلندرهاي كلر و واحد كلر زني بايد داراي ديوارهاي بدون درز و شكاف باشد تا امكان نشت احتمالي گاز به اتاقهاي ديگر وجود نداشته باشد . 

 3 - 16 - اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف و انبار بايد مجهز به جرثقيل سقفي از نوع هيدروليكي و الكتريكي چهار حالته باشد و تيري كه جرثقيل بر روي آن نصب مي‏گردد به گونه‏اي باشد كه سيلندرهاي اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف و انبار را پوشش دهد .  ضمنأ اتصال بازوهاي جرثقيل به كمربند سيلندرها بايد به طور خودكار طراحي شود . 

 3 - 17 - دسته كنترل جرثقيل در خارج از اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف و انبار و در كنار حوضچه آب آهك و درون محفظه مناسب قرار گيرد ( طول كابل دسته كنترل به گونه‏اي انتخاب شود كه اپراتور قادر به كار كردن با آن از فاصله دور باشد )

 3 - 18 - حوضچه خنثي سازي ترجيحأ در مقابل اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف و در مجاورت انبار سيلندرها يا بين اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف و انبار سيلندرها طراحي و ساخته شود . 

 3 - 19 - كانالهاي تخليه هوا مجهز به فن مكنده در ارتفاع بيست سانتيمتري از كف اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف و اتاق كلر زني تعبيه شود و هواي خروجي مي‏بايست به حوضچه خنثي سازي هدايت و بعد از آن به هواي آزاد تخليه گردد . 

 3 - 20 - فن دمنده , هواي آزاد بايد نزديك به سقف اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف و اتاق كلر زني نصب گردد .

 3 - 21 - سيستم لوله كشي , ساده و داراي حداقل اتصالات و عايق در مقابل حرارت زياد باشد و هرگز از لوله كشي طويل استفاده نشود . 

 3 - 22 - تابلوي برق و كليد قطع و وصل ( تهويه و روشنايي ) اتاق استقرار سيلندرهاي آماده مصرف در خارج از آن نصب گردد .  همچنين تجهيزات ايمني مناسب براي تابلوهاي برق شامل سيم ارت , كف پوش عايق , فيوز , كنتور فاز و . ..  منظور گردد . 

 3 - 23 - نقشه استقرار واحد كلر زني سيلندرهاي يك تني در دو تيپ A و B ذيلا آمده شده است . 

 

 

 

 4 - نكات ايمني سيلندرهاي گاز كلر

 4 - 1 - مخازن , سيلندرها و ديگر ظروف گاز كلر بايستي بر اساس مشخصات فني استانداردهاي بين المللي مانند DOT,ASME يا API طراحي و ساخته شوند . 

 4 - 2 - سيلندرهاي كلر بايستي مجزا از مواد شيميايي يا تركيباتي مانند آمونياك , اكسيژن , روغن و مواد شيميايي مورد استفاده در كشاورزي و هيدروكربنهاي گازي و مايع نگهداري شوند . 

 4 - 3 - شير سيلندرها , مخازن , ظروف گاز كلر در انبار بايستي داراي كلاهك ايمني مخصوص باشد و فقط هنگام استفاده مي‏بايست كلاهك باز شود . 

 4 - 4 - سيلندرها و ديگر مخازن گاز كلر بايستي از لحاظ خوردگي و نشت مورد بازديدهاي منظم و مستمر قرار گيرند .

 4 - 5 - در زمان اتصال يا باز كردن سيلندرها يا مخازن نبايستي كاركنان به تنهايي اقدام نمايند . 

 4 - 6 - سيلندرها و ديگر ظروف گاز كلر نبايستي به حالتي قرار گيرند كه خطر سقوط داشته باشند و يا خطر سقوط جسمي بر روي آنها وجود داشته باشد .

 4 - 7 - تجهيزات سيستم كلر زني در تمام اوقات بايستي از رطوبت عاري باشند . 

 4 - 8 - استفاده از گريسهاي معمولي براي روغن كاري قطعات كلر زني مجاز نمي‏باشد و بايستي از گريسهاي مقاوم در برابر كلر كه بنيان فلوئر يا كلرورفلوئر مناسب داشته باشد , استفاده گردد . 

 4 - 9 - آموزش افرادي كه در ارتباط با دريافت , انبار كردن يا استفاده از كلر و نگهداري آن مي‏باشند در زمينه مسايل بهداشت و ايمني كار با كلر و نحوه نصب , چگونگي كشف , رديابي نشت گاز , تعمير و نگهداري و چگونگي استفاده از وسايل ايمني و رعايت نكات بهداشتي ضروري است . 

 4 - 10 - اطمينان از قرارگيري كاركنان در مورد مطالب آموزش داده شده حاصل شود . 

 

  5 - ضوابط نگهداري و انبار سيلندرهاي گاز كلر

 5 - 1 - مخازن بزرگ بايد روي پايه‏هاي محكم فولادي يا بتني قرار داده شود و مخازن با حجم معمولي روي سطح محكم و پايدار قرار داده شود . 

 5 - 2 - از فضاي زيرزمين يا زير همكف نبايستي براي انبار گاز كلر استفاده كرد . 

 5 - 3 - سيلندرها و ديگر ظروف گاز نبايستي در نزديكي آسانسورها يا سيستم‏هاي تهويه و ديگر بازشوها قرار گيرد تا از خطر نشست و پخش گاز به ساير قسمتهاي ساختمان جلوگيري شود . 

 5 - 4 - سيلندرها يا مخازني كه در محوطه باز انبار مي‏شوند بايستي بر روي كف بتوني يا مقاوم رد برابر حريق قرار گيرند .

 5 - 5 - چنانچه از سيلندرهاي گاز كلر در محل‏هاي دور بست و سرپوشيده نگهداري مي‏شود مي‏بايست حتمأ به سيستم اگزوز فن مثبت مجهز باشند . فاصله بين دو سيلندر در محل انبار محل 1 متر و حداقل 30 سانتيمتر باشد . 

 5 - 6 - مخازن يك تني گاز كلر بايستي مطابق دستور العمل سازنده انبار شوند . 

 5 - 7 - سيلندرهاي گاز كلر ترجيحأ به صورت عمومي انبار شوند . 

 5 - 8 - سيلندرها كمي بالاتر از سطح زمين قرار گيرند و براي جلوگيري از غلتيدن بايد آنها را مهار كرد . 

 5 - 9 - سيلندرهاي پر و خالي بايد جدا از هم نگهداري شوند و با برچسب پر و خالي مشخص گردند . 

 5 - 10 - سيلندرها و ديگر ظروف قابل حمل بايستي به نحوي انبار شوند كه به راحتي قابل دسترسي باشند . 

 5 - 11 - براي دسترسي آسان به سيلندرها بايد يك راه باز و بدون مانع با عرض حداقل يك متر براي دسترسي و بازرسي به هر نقطه از مخازن در انبار وجود داشته باشند . 

 5 - 12 - يك مسير با عرض حداقل يك متر از در ورودي تا محل استقرار سيلندرها وجود داشته باشد . 

 5 - 13 - براي هر سيلندر گاز , شناسنامه‏اي حاوي اطلاعات زير تهيه گردد :

 شماره سريال , نام ايستگاه , تاريخ رسوب زدايي , تاريخ تست فشار , تاريخ پر كردن سيلندر . 

 5 - 14 - در انبار سيلندر گاز , وسايل ايمني مناسب از قبيل كپسول آتش نشاني , ماسك , كپسول اكسيژن , زنگ خطر , دماسنج و تلفن در محل مناسب و در دسترس فوري قرار داده شود . 

 5 - 15 - مكان تخليه و بارگيري بايد مجهز به وسايل و تجهيزات ايمني باشد . 

 5 - 16 - نصب تجهيزات الكتريكي از قبيل وسايل اندازه‏گيري برقي , جعبه فيوز , كليدهاي برق و امثالهم در انبار و محل نگهداري سيلندرهاي گاز كلر ممنوع است . 

 5 - 17 - داخل انبار بايد همواره تميز , خنك و عاري از بخارات خورنده بوده و از تهويه مناسب برخوردار باشد . 

 5 - 18 - كنترل روزانه تجهيزات ايمني واحد كلر زني و انبار از قبيل ماسك , سيستم تهويه , زنگ خطر , دوش آب , چشم شوي , كپسول آتش نشاني و كپسول اكسيژن و اطمينان از صحت و كارايي آنها انجام گيرد . 

 5 - 19 - كنترل و اندازه‏گيري روزانه دماي انبار و واحد كلر زني ضروري است . 

 5 - 20 - ورود افراد متفرقه به انبار اكيدا ممنوع است . 

 5 - 21 - پوشش درهاي انبار بايد از جنس مقاوم در برابر آتش باشد . 

 5 - 22 - محوطه خارجي اطراف انبار بايستي عاري از گياه و علف‏هاي هرز خشك و يا ضايعات قابل اشتعال باشد . 

 

  6 - ضوابط حمل و نقل سيلندرهاي گاز كلر

 6 - 1 - براي حركت دادن سيلندرها و ديگر مخازن گاز كلر بايستي تجهيزات مناسب وجود داشته باشد . 

 6 - 2 - سيلندرهاي گاز كلر هنگام حمل بايستي به صورت عمودي بارگيري شوند و كاملا مهار شوند . 

 6 - 3 - براي بارگيري سيلندرهاي گاز كلر بايد از جرثقيل يا بالابرهاي مغناطيسي استفاده شود . 

 6 - 4 - در هنگام حمل و نقل بايد كلاهك محافظه شير تخليه بر روي آن قرار داده شود . 

 6 - 5 - براي بلند كردن سيلندر هرگز از كلاهك محافظ روي شير كپسول استفاده نگردد . 

 6 - 6 - ارابه دستي حمل سيلندرهاي كوچك بايستي مجهز به بست يا زنجير جهت مهار كردن سيلندر در جاي خود باشد و يا طراحي آن به گونه‏اي صورت پذيرد كه حمل اين مخازن و سيلندرها با ايمن انجام گيرد . 

 6 - 7 - از انداختن سيلندر از ارتفاع بر روي زمين و يا غلطاندن آن بر سطح زمين و ضربه زدن به آن جدا خودداري شود .

 6 - 8 - از قرار دادن سيلندرهاي گاز كلر پر در معرض تابش مستقيم آفتاب اكيدا خودداري شود . 

 6 - 9 - در محل بارگيري و تخليه سيلندرهاي گاز , پيش بيني حوضچه خنثي سازي ( حوضچه آب آهك ) پيش بيني گردد . 

 6 - 10 - ترجيحأ بارگيري و حمل و نقل سيلندرهاي گاز در ساعاتي از شبانه روز انجام گيرد كه رفت و آمد كمتر است . 

 6 - 11 - در مبداء و قبل از حمل سيلندرهاي گاز پر , از شيرهاي سيلندر بازديد كامل بعمل آيد .  

 6 - 12 - افرادي كه با حمل و نقل سيلندرهاي گاز سروكار دارند بايد آموزشهاي لازم در زمينه پيشگيري و مقابله با خطرات احتمالي را فرا گيرند . 

 6 - 13 - وسيله نقليه حمل كننده سيلندر بايد به وسايل هشدار دهنده مجهز بوده و داراي فلاشر و علامت حمل گاز خطرناك باشد . 

 6 - 14 - راننده وسيله نقليه و افراد همراه مي‏بايست ماسك ضد گاز كلر براي مواقع اضطراري در اختيار داشته باشند .

 

  7 - روشهاي تشخيص نشت گاز و مقابله با آن

 7 - 1 - تشخيص گاز كلر در هوا از طريق حس بويايي

 7 - 2 - تشخيص بوسيله معرفهاي شيميايي , عملي‏ترين روش استفاده از يك پارچه آغشته به آمونياك و قرار دادن آن سر يك چوب كه با آن محل نشت گاز كلر را در مسير اوليه و اتصالات مي‏توان پيدا كرد ( آمونياك در مقابل گاز كلر توليد دود سفيد رنگ مي‏كند )

 7 - 3 - استفاده از كاغذ آغشته به يدور پتاسيم و نشاسته . ( در صورت وجود كلر رنگ كاغذ آبي مي‏شود )

 7 - 4 - در صورت گاز كلر , اپراتور مجاز خواهد بود كه دوش آب را بر روي سيلندر باز نمايد , بدليل كاهش حرارت بدنه سيلندر گاز كمتري از آن خارج شود . 

 7 - 5 - ايجاد سيستم خودكار نشت ياب در واحد كلر زني و انبار و كنترل مداوم آن توسط اپراتور و انبار دار . 

 7 - 6 - در موقع بروز خطر نشت گاز , ضمن رعايت اصول موارد ايمني اوليه بايد به سازمان آتش نشاني اطلاع داده شود . 

 7 - 7 - در صورت نشت گاز كلر استفاده از حوضچه‏ها آب آهك براي خنثي سازي گاز كلر مناسب‏ترين اقدام است .

 7 - 8 - در صورت نشت گاز بايد براي دور كردن افراد از محل خطر با به صدا درآوردن زنگ خطر اقدام گردد . 

 7 - 9 - در صورت نشت مايع كلر , كپسول را به نحوي قرار دهيد كه كلر به صورت گاز كلر خارج شود در هر صورت هنگام خروج گاز مايع , از پاشيدن آب بر روي سيلندر جدا خودداري گردد . 

 7 - 10 - در زمان انجام تعميرات , سيستم كلر زني تمامأ از مدار خارج شود , سپس اقدام به تعمير گردد . 

 

  8 - اقدامات بهداشتي و امداد در هنگام بروز خطر نشت گاز

 8 - 1 - بدون استفاده از ماسك مخصوص گاز كلر از ناحيه‏اي كه آلودگي گاز وجود دارد عبور ننمائيد . 

 8 - 2 - براي دور شدن از محيط آلوده به گاز مبادرت به دويدن نكنيد , بلكه آهسته قدم برداريد در صورت نداشتن ماسك , دهان و بيني خود را با يك دستمال يا پارچه مرطوب بپوشانيد . 

 8 - 3 - در محيط آلوده به گاز خطرناك در جاي پست و گود قرار نگيريد . 

 8 - 4 - براي دور شدن از محيط آلوده به گاز خلاف مسير جريان باد حركت كنيد ( به عنوان مثال چنانچه باد از غرب به شرق مي‏باشد به طرف شمال يا جنوب حركت كنيد )

 8 - 5 - از محل آلوده به گاز دور شويد و قبل از اينكه راه طولاني طي كنيد در يك محل براي مدت كوتاهي استراحت كنيد . 

 8 - 6 - افراد مسموم شده از گاز را فورا از محل آلوده خارج كنيد . 

 8 - 7 - افراد مسموم شده از گاز را به اولين مركز پزشكي برسانيد . 

 8 - 8 - از تكان دادن فرد مسموم خودداري شود و سعي شود براي انتقال مسموم از برانكارد يا وسيله مشابه استفاده شود . 

 8 - 9 - براي خارج نمودن شخص آسيب ديده از محل آلوده بايستي از ماسك مخصوص گاز كلر استفاده شود . 

 8 - 10 - در صورت نبودن ماسك مخصوص , گذاشتن دستمال يا پارچه مرطوب روي دهان و بيني فرد آسيب ديده و امدادگر توصيه مي‏شود . 

 8 - 11 - فقط در موردي كه تنفس فرد مسموم قطع شده باشد , تنفس مصنوعي بدهيد . 

 8 - 12 - مسموم را طوري بخوابانيد كه قسمت فوقاني بدن ( سر و گردن ) به طرف بالا قرار گيرد . 

 8 - 13 - تا رسيدن پزشك مسموم را به حالت استراحت نگهداريد و از صحبت كردن با او خودداري گردد . 

 8 - 14 - روي بدن مسموم را بپوشانيد , زيرا خنك كردن بدن مسموم ممكن است باعث شدت مسموميت او شود . 

 8 - 15 - در صورتي كه فرد مسموم براي تنفس كردن مشكل دارد مي‏توان از كپسول اكسيژن با مصرف پزشكي استفاده كرد , در غير اين صورت از اين كار بايد جدا خودداري شود .

 8 - 16 - در صورت پاشيده شدن كلر مايع به سطح بدن , شستشوي محل آلوده شده با آب فراوان بسيار مفيد خواهد بود . 

 

  9 - تجهيزات و وسايل حفاظت فردي

 9 - 1 - باراني يا روپوش مخصوص گاز

 9 - 2 - دستكش از جنس مقاوم در برابر اسيد و آتش

 9 - 3 - كلاه ايمني از جنس مقاوم در برابر اسيد و آتش

 9 - 4 - ماسك تنفسي ( ماسك حذف كننده گازهاي خطرناك )

 9 - 5 - وسايل حفاظت فردي بايستي در يك ويترين مخصوص و در دسترس فوري قرار داده شود . 

 9 - 6 - براي نزديك شدن به سيلندر گاز داراي نشتي و يا محل آلوده به گاز كلر , افراد بايستي از دستگاه‏هاي تنفسي فشار مثبت استفاده نمايند . 

 

  10 - تجهيزات و اتصالات كلر زنهاي گازي

 10 - 1 - حتي الامكان لوله كشي كوتاه و داراي حداقل اتصالات باشد . 

 10 - 2 - لوله كشي از سيلندرها بطرف كلريناتور با شيب ملايمي ( جهت شيب بطرف سيلندر ) در نظر گرفته شود تا در صورت فرار كلر نوزاد مجددا به سيلندر بازگشت داده شود تا اختلالي در كلريناتور ايجاد ننمايد (Head Line)

 10 - 3 - براي آب بندي اتصالات از بكار بردن واشرهاي لاستيكي پرهيز شود بهتر است از فيبرهاي فشرده آزبست براي اين منظور استفاده گردد . 

 10 - 4 - جنس لوله كشي از سيلندر تا محل ورود آب بايد از لوله فشار قوي يا آلياژ مس ( يا استيل و يا نقره ) بوده بنحوي كه قابل انعطاف باشد . 

 10 - 5 - سيلندرهاي تك شير ( فاز گاز ) بايستي به صورت عمودي مورد استفاده قرار گيرند اما سيلندرهاي داراي دو شير در هر دو حالت مي‏تواند مورد استفاده قرار گيرد با توجه به جهت فلش يا علامت ▲ , گاز كلر يا كلر مايع مورد استفاده قرار گيرد. 

 10 - 6 - رد زمان تعويض سيلندر و قبل از برقراري جريان گاز كلر بهتر است لوله كشي و اتصالات با عبور دادن گاز نيتروژن از سيستم و كنترل نشت توسط كف صابون, از عدم وجود نشت اطمينان حاصل شود و پس از تخليه نيتروژن در آب , جريان گاز كلر برقرار گردد . 

 10 - 7 - قدرت بوستر پمپ انتخابي براي پمپ آب بايد 2/5 برابر فشار گاز كلر در نظر گرفته شود . 

 10 - 8 - نصب دو فيلتر يكي قبل از كلريناتور ( مانع ورود ناخالصي گاز كلر ) و يكي قبل از بوستر پمپ ( مانع ورود شن و ماسه و مواد معلق آب بدون ديفيوزر ) مناسب خواهد بود .

 10 - 9 - ديفيوزر ( پخشان ) بايد به نحوي در لوله آب يا كانال آب تعبيه گردد كه كاملا در آب غوطه ور باشد و امكان خروج راحت گاز كلر وجود داشته باشد . 

 10 - 10 - در زمان نصب انژكتور در مسير ورودي آب بايد اطمينان حاصل شود كه لوله كاملا در جاي خود قرار گرفته و امكان مكش هوا وجود ندارد . 

 10 - 11 - در صورت عدم وجود دبي سنج , آنالايزر و كلر باقي مانده در سيستم بهتر است سيلندرها بر روي باسكول قرار داده شوند تا اپراتور با محاسبه كاهش وزن سيلندر ميزان كلر تزريقي در آب را دقيقأ محاسبه نمايد . 

 10 - 12 - بمنظور افزايش ضريب اطمينان در بهره‏برداري از كلر زنهاي گازي , وجود مواد مناسب به شرح جدول شماره 1 توصيه مي‏گردد :

 

 

 


 

ISLAMIC REPUBLIC OF IRAN

 

Institute of Standards and Industrial Research of Iran

 

ISIRI NUMBER

 

5015

 

 

Code of practice:

The design of safety and hygene of chlorinating unit buildings drinking water purification

زمانی که انقلاب صنعتی در دهه 1850 شروع شد مهندسان و طراحان ابتداً به فکر اجرا، کیفیت و حداکثر تولید بودند و هدف اصلی‌شان تولید بیشتر بود و جنبه‌های زیست محیطی حائز هیچ اهمیتی نبود (1) و اکنون نیز صنایعی که از مدیریت ضعیفی برخوردار هستند به واسطه آلوده نمودن خاک، آب و هوا موجب زوال منابع زیست محیطی می‌گردند (2). از این رو فاضلابهای صنعتی یکی از مسائل زیست محیطی در جوامع انسانی می ‌باشند (3).

تقریباً در تمام صنایع آب یک عامل مهم به حساب می‌آید و چون منابع‌اش محدود است بایستی در استفاده و یا بازیابی آن تلاش و دقت لازم صورت پذیرد. مصرف آب در صنعت از دو نظر بسیار حائز اهمیت می‌باشد: 1) نیاز صنایع به آب با گذشت زمان در حال افزایش است. 2) پساب آلوده این واحدها منابع آب و خاک را به شدت تهدید می‌کند (4).

هر روزه میلیونها لیتر فاضلاب از طریق کارخانه‌ها و مراکز صنعتی جهان وارد رودخانه‌ها، دریاها و منابع خاک می‌گردد و محیط زندگی انسان و دیگر موجودات زنده اعم از گیاهان و جانوران را آلوده می‌سازد (5). بطور کلی کیفیت فاضلابهای صنعتی با توجه به نوع فرآورده‌های تولیدی هر صنعت متفاوت است (6، 7). در فاضلاب صنایع شیمیایی و الکترونیک مواد شیمیایی مختلفی از قبیل فنل‌ها، بنزین، تولوئن، هیدورکربن‌های دیگر و فلزات سنگین مختلف وجود دارد که بسیاری از آنها پتانسیل سرطانزایی دارند (8). بعنوان مثال واحدهای تولید مواد پاک‌کننده و شوینده از حجم نسبتاً زیاد فاضلاب (در حدود m3/ton 200) برخوردار هستند که ویژگیهای کلی فاضلاب این واحدها را می‌توان قلیائیت بالا، اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی پنج روزه (5-day Biochemical Oxygen Demand (BOD5)  و اکسیژن مورد نیاز شیمیایی Chemical Oxygen Demand (COD) زیاد، وجود ترکیبات صابونی، سورفاکتانت‌ها، جامدات معلق Suspended Solids (SS) ، روغن (Oil) و تغییرات شدید pH ذکر نمود (7، 9، 10). وجود مواد شیمیایی مانند سولفید هیدروژن و رنگهای سولفیدی و گوگردی در فاضلاب صنعت رنگ کاهش سریع اکسیژن محلول Dissolved Oxygen (DO) منابع آب را در پی دارد که در نهایت زندگی موجودات آبزی را به خطر می‌اندازد (11). در یک بررسی که از هشت واحد باطری‌سازی در امریکا صورت گرفته است به ازای هر باطری که ساخته می‌شود بین mg 451 تا mg 6810 سرب وارد فاضلاب شده و آب مصرفی از 11 تا 77 گالن به ازای هر باطری بوده است (12). با توجه به تمرکز صنایع بزرگ در شهر تهران و نظر به اینکه بخش قابل توجهی از این صنایع، صنایع شیمیایی و الکترونیک می‌باشند، مطالعه حاضر به بررسی کمیت و کیفیت فاضلاب صنایع شیمیایی و الکترونیک تهران بزرگ می‌پردازد که بی‌شک سهم قابل توجهی را در آلودگی آب و خاک دارد.

 

روش کار:

این تحقیق به مدت یک سال در دو بخش به ترتیب در زمینه میزان مصرف آب و کمیت و کیفیت فاضلاب تولیدی در صنایع شیمیایی و الکترونیک تهران بزرگ انجام گرفت.

صنایع شیمیایی و الکترونیک در تهران بخش بزرگی از کل صنایع موجود در این شهر را تشکیل می‌دهند. مقدار فاضلاب صنایع، که فاضلاب صنایع شیمیایی و الکترونیک نیز بخشی از آن می‌باشد، ارتباط مستقیمی با بزرگی صنعت دارد. بنابراین از جمله معیارهای مهم در انتخاب صنایع نمونه، بزرگی صنعت (تعداد کارگران) به همراه کل آب مصرفی و فاضلاب تولیدی بود. معیار دیگر در انتخاب نمونه، نوع صنعت بود بدین ترتیب که سعی شد از هر صنعت حداقل یک مورد (با توجه به فراوانی و اهمیت صنعت) انتخاب و مطالعه شود. برای انتخاب نمونه‌ها، صنایع شیمیایی و الکترونیک به 8 گروه صنعتی تقسیم شدند: 1- صنایع تولید مواد پاک‌کننده و شوینده، 2- صنایع باطری، 3- صنایع نفت، 4- صنایع لاستیک، 5- صنایع پلاستیک، 6- صنایع رنگ، 7- صنایع الکترونیک و 8- صنایع شیمیایی متفرقه. در محدوده تهران 59 واحد صنعتی شیمیایی و الکترونیک با پرسنل بیش از 50 نفر وجود دارد که جامعه آماری این مطالعه را تشکیل می‌داد.

اندازه نمونه لازم برای این بررسی با استفاده از فرمول  n= محاسبه گردید و برای جمعیت متنابهی (تعداد 59 واحد صنعتی) تصحیح شد. از مطالعات قبلی میانگین بار آلودگی BOD در حدود (kg/d 3000=SD) 4000 گزارش گردیده است (13) که با در نظر گرفتن دقت kg/d(d) 1000 و اطمینان 95%، اندازه نمونه لازم پس از تصحیح برای جمعیت متناهی 59 واحد صنعتی تحت بررسی، 18 بدست آمد. این 18 واحد نمونه متناسب با تعداد واحدهای صنعتی موجود در 8 گروه صنعت ذکر شده در بالا به صورت تصادفی در هر گروه صنعتی انتخاب گردیدند.

به منظور ثبت اطلاعات و داده‌ها پرسشنامه‌ای با سه بخش 1) مشخصات عمومی صنعت، 2) مواد مصرفی و تولیدی صنعت و 3) مشخصات اختصاص واحد صنعتی (شامل میزان آب مصرفی، نقاط مصرف آب و تولید فاضلاب، میزان فاضلاب و مشخصات کیفی فاضلاب) تهیه گردید. قسمت اول و دوم پرسشنامه به روش مصاحبه و مشاهده تکمیل شد.

پس از هماهنگی‌های لازم با صنایع ابتدا نقشه‌ای از فاضلابروها (در صورت امکان) تهیه شد. سپس با نمونه‌برداری از محلهای مناسب و آنالیز نمونه‌ها در آزمایشگاه گروه مهندس بهداشت محیط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی تهران، مشخص کردن دیاگرام بیلان مواد و اندازه‌گیری میزان جریان فاضلاب، قسمت سوم پرسشنامه نیز تکمیل گردید.

 

نتایج:

در طول دوره تحقیق از فاضلاب هر یک از 18 واحد صنعتی منتخب بطور متوسط پنج بار نمونه‌برداری صورت گرفت و این نمونه‌ها در آزمایشگاه گروه مهندسی بهداشت محیط دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی تهران بر اساس آخرین دستورالعمل‌های مرجع (14). برای اندازه‌گیری BOD5 و SS استفاده گردید. دبی (Discharge) فاضلاب کارخانه‌ها نیز در محل اندازه‌گیری می‌شد.

نمودار (1) توزیع صنایع شیمیایی و الکترونیک را در تهران نشان می‌دهد. این نمودار نشان می‌دهد که توزیع این صنایع به گونه‌ای ناموزون می‌باشد و تمرکز عمده آنها در منطقه غرب یعنی محدوده جاده‌های مخصوص و قدیم کرج می‌باشد. جدول (1) فاکتور مصرف آب 8 نوع صنعت شیمیایی و الکترونیکی را ارائه می‌دهد. برای محاسبه فاکتور مصرف آب در هر گروه از صنایع شیمیایی و الکترونیک، مقدار مصرف آب در کارخانه‌های بررسی شده در یک دوره فعالیت یک ساله بر ظرفیت تولید آنها تقسیم شد تا فاکتور مصرف آب بر حسب مترمکعب آب به ازای هر تن محصول بدست آید.

نمودار 1 – توزیع فاضلاب

 

 

 

 در صنایع شیمیایی و الکترونیک تهران بزرگ به تفکیک مناطق مختلف

چنانکه نتایج جدول (1) نشان می‌دهد از میزان 757، 569، 43 متر مکعب کل مصرف آب در صنایع شیمیایی و الکترونیک در سال 1377، 3/40% از کل مصرف، مربوط به صنعت پلاستیک بوده که بیشترین مصرف آب را از آن خود ساخته است. همچنین معادل 3% کل مصرف به صنعت الکترونیک تعلق دارد که کمترین مصرف آب را دارد.

 

جدول شماره 1 – فاکتور مصرف آب و توزیع مصرف آب در صنایع شیمیایی و الکترونیک شهر تهران بر اساس نوع صنعت

نوع صنعت

فاکتور مصرف آب

(m3/Ton)

میزان مصرف آب

(m3/year)

تولید مواد شوینده و پاک کننده

89/11

(3/9%) 4029147

پلاستیک‌سازی

71/337

(3/40%) 17536502

رنگ‌سازی

47

(3/3%) 1434300

الکترونیک

66/1

(3%) 1434300

پالیش نفت

95/1

(8/18%) 8186550

لاستیک‌سازی

77/104

(1/15%) 6595419

باطری‌سازی

75/0

(3/6%) 2786540

تولید مواد شیمیایی متفرقه

11/13

(9/3%) 1708679

مجموع صنایع

__

(100%) 43569757

 

فاکتور تولید فاضلاب برای این 8 گروه صنعتی بدست آمده که در جدول (2) نشان داده شده است. نتایج مندرج در این جدول نشان می‌دهد که از کل میزان 739، 236، 22 متر مکعب فاضلاب تولید شده در سال 1377، 6/31% مربوط به صنعت پلاستیک می‌باشد که بیشترین میزان فاضلاب را تولید کرده است. 4/3% نیز به صنعت الکترونیک مربوط می‌شود که کمترین میزان فاضلاب را تولید کرده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 2 – درصد تبدیل آب به فاضلاب در صنایع شیمیایی الکترونیک تهران بزرگ به تفکیک صنایع مختلف

 

 

جدول شماره 2 – فاکتور تولید فاضلاب و توزیع تولید فاضلاب در صنایع شیمیایی و الکترونیک شهر تهران بر اساس نوع صنعت

 

 

نوع صنعت

فاکتور مصرف آب

(m3/Ton)

میزان مصرف آب

(m3/year)

تولید مواد شوینده و پاک کننده

3/8

(7/12%) 2816954

پلاستیک‌سازی

34/135

(6/31%) 7015673

رنگ‌سازی

38/28

(3/4%) 943953

الکترونیک

97/0

(4/3%) 750234

پالیش نفت

53/1

(6/29%) 6585226

لاستیک‌سازی

32/39

(10%) 2222345

باطری‌سازی

21/0

(6/3%) 825641

تولید مواد شیمیایی متفرقه

51/9

(8/4%) 1077013

مجموع صنایع

__

(100%) 22236739

 

شکل (2) توزیع فاضلاب حاصل از صنایع شیمیایی و الکترونیک را در مناطق مختلف تهران نشان می‌دهد. مشاهده می‌گردد  که بیش از نیمی از مقدار فاضلابی که از این صنایع تولید می‌کنند در منطقه غرب یعنی محدوده جاده‌های مخصوص و قدیم کرج به محیط تخلیه می‌گردد.

فاضلاب تولید شده از صنایع شیمیایی و الکترونیک شهر تهران با دامنه تغییرات کمی و کیفی‌ای که دارد باعث توزیع کاملاً غیریکنواخت بار آلودگی هم به لحاظ نوع صنعت و هم به لحاظ نوع منطقه شده است. جدول (3) بار آلودگی BOD را به تفکیک نوع صنعت نشان می‌دهد.

 

جدول شماره 3 – بار آلودگی BOD تولید شده از صنایع شیمیایی و الکترونیک شهر تهران به تفکیک صنایع مختلف

نوع صنعت

مقدار فاضلاب

(m3/d)

بار آلودگی BOD

(kg/d)

تولید مواد شوینده و پاک کننده

7718

(44%) 14108

پلاستیک‌سازی

19221

(28%) 9072

رنگ‌سازی

2586

(5/7%) 2428

الکترونیک

2055

(5/0%) 175

پالیش نفت

1892

(10%) 3313

لاستیک‌سازی

4078

(5%) 1721

باطری‌سازی

2261

(2%) 581

تولید مواد شیمیایی متفرقه

2951

(3%) 832

مجموع صنایع

42761

(100%) 32230

 

Kg/d 14108 BOD که از صنایع تولیدکننده مواد شوینده و پاک‌کننده تولید می‌شود، 44% کل بار آلودگی ایجاد شده را به خود اختصاص داده است که بیشترین سهم را در تولید BOD دارا می‌باشد. به همین ترتیب صنایع الکترونیک نیز با تولید kg/d 175 BOD، 5/0% کل بار آلودگی را تولید کرده است که کمترین سهم را در تولید دارد.

جدول (4) نیز بار آلودگی SS را به تفکیک نوع صنعت نشان می‌دهد. مشخص است که صنایع تولیدکننده مواد شوینده و پاک‌کننده با تولید kg SS/d 12218 معادل 41% و صنایع باطری‌سازی با تولید kg SS/d 310 معادل 1% کل جامدات معلق تولیدکننده از صنایع شیمیایی و الکترونیک شهر تهران به ترتیب بیشترین و کمترین سهم را در تولید آلودگی به خود اختصاص داده‌اند.

 

جدول شماره 4 – بار آلودگی SS تولید شده از صنایع شیمیایی و الکترونیک شهر تهران به تفکیک صنایع مختلف

نوع صنعت

مقدار فاضلاب

(m3/d)

بار آلودگی BOD

(kg/d)

تولید مواد شوینده و پاک کننده

7718

(41%) 12218

پلاستیک‌سازی

19221

(5/31%) 9363

رنگ‌سازی

2586

(11%) 3248

الکترونیک

-

-

پالیش نفت

1892

(3%) 923

لاستیک‌سازی

4078

(5/1%) 400

باطری‌سازی

2261

(1%) 310

تولید مواد شیمیایی متفرقه

2951

(11%) 3399

مجموع صنایع

42706

(100%) 29859

 

بحث و نتیجه‌گیری:

مسئله کمیت و کیفیت فاضلاب صنعتی معضلی است که نه تنها گریبانگیر تهران و دیگر شهرهای کشورمان می‌باشد بلکه شهرهای بزرگ و کوچک کشورهای مختلف جهان نیز با این معضل زیست محیطی دست و پنجه نرم می‌کنند. در این مطالعه در راستای توسعه صنعتی، در سال 1377 تلاشی به منظور تعیین کمیت و کیفیت فاضلاب صنایع شیمیایی و الکترونیک آغاز شد. هر چند مطالعه مربوط به سال 1377 می‌باشد، اما مراجعات پیوسته صنایع مختلف به گروههای مهندسی بهداشت محیط و حرفه‌ای در طول سالهای 77 تا 83 در زمینه طرحهای تحقیقاتی بهداشت محیط و حرفه‌ای و نیز بازبینی‌های فنی‌ای که در سال 1383 از این صنایع صورت گرفت نشان می‌دهد که نه تنها مشکل فاضلاب صنعتی به قوت خود باقی مانده است بلکه این مشکل رو به رشد نیز می‌باشد. مقایسه میان نتایج این مطالعه و نتایج مطالعات انجام شده در کشورهای دیگر نشان می‌دهد فاضلاب صنایع تهران هم به لحاظ کمی و هم به لحاظ کیفی نیازمند برنامه‌ریزی و کنترل مناسب می‌باشد. در سال 1995 بار آلودگی BOD و SS تخلیه شده در منطقه مدیترانه شمال شرقی به ترتیب kg/d 21370 و kg/d 7397 (15) و در سال 1994 بار آلودگی BOD و SS در منطقه ازمیر ترکیه به ترتیب kg/d 79452 و kg/d 54794 بوده است (15). مقدار فاضلاب صنعتی‌ای که در سال 1995 در منطقه صنعتی چورلو ترکیه تولید شده است m3/year 22236739 فاضلاب با بار آلودگی BOD kg/d 32230 و بار آلودگی kg/d SS 29859 به محیط تخلیه گردیده است. یادآوری این نکته ضروری است که داده‌های این مطالعه فقط به صنایع شیمیایی و الکترونیک تعلق دارد که تنها 21% از کل صنایع را در این شهر تشکیل می‌دهند، در حالی که داده‌های مناطق مدیترانه شمال شرقی، ازمیر و چورلو مربوط به کل صنایع می‌باشد. بنابراین اگر کل صنایع موجود در شهر تهران در نظر گرفته شود مشخص می‌گردد که حجم عظیمی از فاضلاب صنعتی با بار آلودگی بسیار بالا هر ساله به محیط زیست تهران تخلیه می‌شود که پتانسیل استفاده مجدد دارد. همجواری بیش از 50% مزارع و زمینهای کشاورزی با مناطق تمرکز (منطقه غرب تهران) صنایع شیمیایی و الکترونیک زمینه استفاده مجدد از فاضلاب این صنایع را هموار ساخته است. یکی از راه حل‌های این مشکل زیست محیطی استفاده از فاضلاب این صنایع پس از تصفیه لازم در بخش کشاورزی می‌باشد. به نظر می‌رسد ارزیابی‌های مفصل‌تر پروفیل‌های آلودگی حاصل از فاضلاب صنعتی لازم است تا سهم هر یک از صنایع در آلودگی محیط زیست شهر تهران تعیین گردد. نتایج این مطالعه می‌تواند از دیدگاههای مختلفی ارزیابی شود و مبنایی را برای بررسی آلودگی و نیز راهبردهای در حال توسعه کنترل فراهم آورد.


 

 


 

 


 

        منابع                                                                                                                              References

1.        Lewise D, Trantolo DJ. Process engineering for pollution control and wasted minimization. New York: Dekker;1994.

2.        UNEP, The environmental management at industrial estates. UNEP Technical Report. 1997;39:150-152.

3.        Rajeshwari S, Mamasivayam C, Kadirvelu K. Orange peel as an adsorbent in the removal of acid violet 17 (Acid Dye) from aqueous solutions. Waste Management. 2001;21:10-11.

4.        Gambbir SP. Resource recovery oil from sludge. Power Sources. 1983;11:203-204.

5.    سلطانی محمود. فاضلابهای صنعتی و اثر آن بر محیط زیست، مجله اطلاعات عمومی، 1370، شماره 3، ص 36-38.

6.    منزوی محمدتقی. فاضلابهای شهری (تصفیه فاضلاب)، چاپ اول جلد دوم، تهران، انتشارات جهاد دانشگاهی دانشگاه تهران، 1364، ص 10-11.

7.        Taunsstein N, Fresenius W, Schnider W. Wastewater technology, collection, treatment and analysis of wastewater. Springer-Bertinn. 1989;30:68-90.

8.        Dutta PK. An overview of textile pollution and its remedy. Indian J Environ Pollution: 1994;14:443-446.

9.        Arceivala S J. Wastewater treatment for pollution control. Philadelphia: Mc Graw-Hill;1998.

10.     Varshney CK. Water pollution and management. Willy Eastern Limmited: New Delhi; 1983.

11.     Shams P, Panday G, Age DA. The progressive formation of sulphate in the textile mill effluents. Indian J Environ Health. 1994;36:263-266.

12.     Yamasaki K. Future outlook for lead/acid batteries in Japan. Power Sources. 1984;11:3-5.

13.     Gorgun E, Germirli FB, Orhon D, Ozbasaran M, Seskin N. Wastewater characterization in metropolitan areas with significant agro industries. Water Sci Technol. 1999;40:13-21.

14.     Arnold E, Greenberg Lenore S. Clesceri, Andrew D. Eaton. Standard methods for examination of water and wastewater. American Public Health Association. 1992.

15.     Samsunlu L. Coastal pollution and mitigation measures in Turkey. Water Sci Technol. 1999;39: 13-20.

اب و شوینده ها

آب با خواص مطلوب خود به عنوان يك حلال – عامل انتقال انرژي مكانيكي و انتقال ذرات لكه كه به صورت كلوئيدي در آب پخش شده – يكي از عوامل مهم در فرايند شست و شوي لباس است. يونهاي كلسيم و منيزيم موجود در آب (سختي آب) و ساير يونهاي فلزات سنگين مي توانند تاثير سويي بر كيفيت شست و شو داشته باشند. اين آثار شامل رسوب املاح كربنات وساير املاح نامحلول بر پارچه و قطعات ماشين لباسشويي، تجزيه بعضي مواد اكتيو (مواد سفيد كننده) و يا حتي تخريب پارچه مي باشد.
در نتيجه حذف كامل يونهاي سختي آب و ساير فلزات سنگين با مكانيزم هاي مختلف، لازمه عملكرد مناسب محصولات لباسشويي است، اين عمل با اضافه كردن مواد سازنده ها مانند فسفات، زئوليت ، سيترات و غيره به فرمولاسيون محصولات لباسشويي انجام مي شود. مواد سازنده بخش عمده اي از فرمولاسيون پودرهاي لباسشويي را تشكيل مي دهند و به همراه مواد فعال سطحي (Surfactants) به عنوان اجزاي اصلي فرمولاسيون در كيفيت كار اين محصولات موثر هستند.
پروژه تحقيقاتي فوق با توجه به تغييرات وسيع سختي آب در نواحي مختلف ايران (ppm 100-500) و با هدف تعيين دستورالعمل مناسب مصرف محصولات لباسشويي و بهينه سازي فرمولاسيون اين محصولات تعريف شده است. نتايج گزارش شده در اين مقاله شامل موارد ذيل است:
- بررسي آماري ميزان سختي آب در مناطق مختلف كشور؛
- بررسي كيفيت محصولات لباسشويي موجود درشرايط مختلف سختي آب و ارايه روشهاي مناسب مصرف با توجه به ميزان سختي آب؛
- بررسي راندمان كاري مواد مختلف سازنده از نظر قدرت جذب سختي آب و بهينه سازي فرمولاسيون


امروزه با توجه به تنوع در توليدات کارخانه اي مواد شوينده، سفيدکننده و مانند آنها امور شست و شو و به طور کلي تميزکاري در خانه و يا حتي محيط هاي ديگر نه تنها سرعت يافته ، بلکه راحت تر شده است.


البته مواد طبيعي گوناگوني مانند نمک طعام، آب ليمو ترش، گليسرين، سرکه سفيد و جوش شيرين و ... نيز وجود دارند که براي لک بري و سفيد کردن مورد استفاده قرار گرفته و بسيارمفيد نيزهستند ، ولي براي کليه موارد کافي نبوده لذا همه ما مجبور به استفاده از محصولات شيميايي کارخانه اي هستيم که استفاده از آنها نيازمند رعايت نکاتي است که در ذيل به آنها اشاره مي شود:


مواد شوينده ، ضدعفوني کننده وسفيد کننده را در کمد نگه داري کنيد که در ِ آن قفل شده و قابل دسترس بچه ها نباشند.


قراردادن موادي از اين دست درکابينت هاي زميني آشپزخانه، ممکن است خطرات بسياري را براي کودکان ايجاد کند.


اگر در خانه تان با يکي از مواد ياد شده ، مشغول کار هستيد و کودک شما در نزديکيتان مشغول بازي است به هنگام ترک آن مکان حتي به طور موقتي براي جوابگويي زنگ در يا تلفن، کودک را به همراه ببريد.


بر روي قوطي مواد ياد شده حتماً برچسبي حاوي نام کالا و جمله" خوردني نيست" بچسبانيد.


به هنگام استفاده از مواد شوينده از دستکش استفاده کنيد.


اگر از مواد سفيد کننده و انواع اسيدها استفاده مي کنيد ، مراقب باشيد که به پوست، چشم و حتي لباس شما نپاشد.


در صورتي که حتي قطره اي از آن با چشم شما تماس پيدا کرد، به سرعت چشمتان را با آب فراوان بشوييد.


هنگامي که براي شست و شوي سرويس هاي بهداشتي از مواد فوق استفاده مي کنيد، حتماً پنجره اي را در آن مکان باز کرده و در صورت وجود هواکش ، آن را روشن کنيد. در ضمن براي شست و شو از آب داغ استفاده نکنيد، زيرا بخارات ناشي از محلول آب داغ و مواد شوينده ، سبب مسموميت تنفسي شود.


از کار با مواد شيميايي قابل اشتعال در نزديکي شعله گاز بپرهيزيد، زيرا ممکن است همين بي احتياطي سبب بروز آتش سوزي عظيمي در خانه تان شود.


هرگز مواد شوينده مختلف را با هم ديگر مخلوط نکنيد. اگر يک محصول شوينده براي پاک کردن سطحي کافي و کارساز نباشد، ابتدا با دستمال نمدار مواد قبلي را کاملاً از روي سطح زدوده ، سپس مواد جديد را استفاده کنيد.

خالص سازی آب با بکار گیری نانو

پیش فرض 

بررسی روش های خالص سازی آب با به کارگیری فناوری نانو

نانو، دلالت بر یک واحد بسیار کوچک در علم اندازه گیری دارد. یک نانومتر معادل 9-10 متر یا به عبارتی یک میلیاردم متر است. اخیراً با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند. کاربردهای فناوری نانو در این خصوص عبارتند از : نانو فیلترها، نانو فتوکاتالیست ها، مواد نانو حفره ای، نانو ذرات، نانو سنسورها، توانایی های این فناوری در تصفیه آب و با توجه به انواع آلودگی های نقاط مختلف ایران مورد ارزیابی قرار گرفته است.
در گذشته نه چندان دور اهداف تصفیه خانه های آب آشامیدنی کاهش مواد معلق و زدودن عوامل زنده بیماری زا در آب بود که با روشهای متداول فیلتراسیون و گندزدایی قابل حصول بوده اند. لیکن با افزایش غلظت مواد ریزدانه، ترکیبات ازته، مواد آلی و معدنی و فلزات سنگین به منابع آب روش های متعارف جوابگوی نیازتصفیه خانه ها نبوده و لازم است از فرآیندهای نسبتاً جدید در تصفیه خانه ها استفاده شود.
اخیراً نیز با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند.
مفهوم نانوفناوری به حدی گسترده است که بخش های مختلف علوم و فناوری را تحت تأثیر خود قرار داده و در عرصه های مختلف از جمله محیط زیست کاربردهای وسیعی یافته است. در این مقاله به بررسی کاربردهای فناوری نانو در صنعت آب می پردازیم.
نانو فیلترها
تاریخچه نانو فیلتراسیون به دهه هفتاد میلادی زمانی که غشاهای اسمز معکوس با فشارهای نسبتاً پایین همراه با جریان آب تصفیه ای قابل قبول، بسط و توسعه پیدا کردند باز می گردد. استفاده از فشارهای بسیار بالا در فرآیند اسمز معکوس، اگر چه منجر به تهیه آب با کیفیت بسیار عالی می شد، ولیکن به همان نسبت هزینه گزاف انرژی مصرفی عاملی نگران کننده به شماره می آمد. در نتیجه، تهیه آب با استفاده از این روش از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نبود. بنابراین استفاده از غشاهایی با میزان درصد حذف پایین تر ترکیبات محلول، اما با قدرت نفوذ آب بیشتر و به طبع آن، افزایش حجم آب تصفیه شده با کیفیتی مطلوب (درحد استانداردهای مورد نظر) در فناوری جداسازی یک پیشرفت قابل ملاحظه، به شمار می آمد. از ین رو غشاهای اسمز معکوس با فشار پایین، بعنوان غشاهای نانو فیلتراسیونی شناخته شدند.
نانو فیلتراسیون فرآیند غشایی جدیدی است که خواص آن بین فرایندهای اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون قرار دارد و در اختلاف فشار پایین (10-20 بار) قابل استفاده می باشد. به علت عمل نمودن در فشار پایین و بازیابی بالاتر، هزینه های عملیاتی و نگه داری این فرآیند به مواد شیمیایی نیاز نبوده و پساب تولیدی فشرده و غلیظ می باشد. لذا هزینه حمل و نقل و دفع آن کمتر است. به کمک تجهیزات خاص غشاء ها به طور خودکار تمیز می شود. در مورد فرآیند نانو فیلتراسیون، هزینه انرژی به مراتب از اسمز معکوس کمتر می باشد. نکته حائز اهمیت در مورد نانو فیلترها نسبت به سایر غشاها، قدرت انتخاب گری در حذف یون هاست.
غشاهای نانو فیلتراسیون معمولاً از دو لایه تشکیل می شود. لایه نازک و متراکم عمل جداسازی و لایه محافظ، عمل حفاظت در برابر فشار سیستم را انجام می دهد. غشاهای نانو فیلتراسیون معمولاً در دو نوع باردار و غیرباردار موجود هستند. مکانیسم اصلی در حذف ملکول های بدون بار، خصوصاً ترکیبات آلی بر پایه غربالسازی استوار می باشد. در حال که حذف ترکیبات یونی به دلیل بر عم کنش های الکتروستاتیک بین سطح غشا و گونه های باردار، حذف می شوند.
امروزه غشاهای نانویی تجاری، در اشکال متفاوتی استفاده می گردند. این اشکال شامل، سیستم های مارپیچی، صفحه ای، جعبه ای، لوله ای و فیبری می باشد. شکل هر یک از غشاهای نانویی براساس نوع غشا و نانویی براساس نوع غشا و به منظور بالا بردن بازده و عملکرد آن انتخاب می گردد.
نانو فیلترها برای حذف محدوده وسیعی از ترکیبات به کار گرفته شده است، از جمله :
 حذف آفت کش ها از جمله آترازین، سیمازین، دیورن و ایزوپرتورن
 حذف ترکیبات آلی فرار مانند مشتقات کلردار آلی سبک مانند کلروفرم، تری کلرواتیلن و تتراکلرواتیلن
 حذف محصولات جانبی حاصل از واکنش گندزدا با ترکیبات آلی آب از جمله هالومتان ها
 حذف کاتیون ها و سختی
 حذف کروم (VI)، اورانیم، آرسنیک
 حذف آنیون ها
 حذف پاتوژن ها
نانو مواد
نانومواد در مقایسه با مواد در ابعاد بزرگ دارای سطوح بسیار وسیع تری هستند. به علاوه این مواد قادر به بر هم کنش با گروه های شیمیایی مختلف به منظور افزایش میل ترکیبی آنها با ترکیبات ویژه می باشند. همچنین نانومواد می توانند به عنوان لیگندهای قابل بازیافت با ظرفیت و عملکرد انتخابی بسیار بالا برای یون های فلزی سمی به هسته های رایواکتیو، حلال های آلی و معدنی به شمار می آیند.
جاذب ها به طور وسیعی به عنوان جداساز محیطی در خالص سازی آب و برای حذف آلاینده های آلی از آب آلوده استفاده می شدند. تحقیقات وسیعی در این زمینه صورت گرفته است از جمله می توان به کاربرد نانو تیوپ های کربنی تک دیواره برای حذف یون های سنگین ماننده 2Pb، 2Cu، 2Cd، چیتوزان با گروه های عاملی فسفاته برای حذف 2Pb، ترکیب کربن نانوتیوپ- اکسید سدیم برای حذف As (V) ، نانو بلورهای FeO(OH) - برای جذب AS (V) و Cr (VI) ، زئولیت های تعویض یون NaP1 برای حذف فلزات سنگین از پساب های معدنی اسیدی مانند 3Cr، 2Ni، 2Zn، 2Cu، 2Cd، نانو مواد کربنی برای جذب مواد آلی فرار، رنگ های آلی و ترکیبات آلی و ترکیبات آلی کلره، فولرن برای جذب ترکیبات آروماتیک چند حلقوی مانند نفتالین اشاره نمود.

نانو مواد حفره ای
مواد نانو حفره ای به عنوان یک زیر مجموعه مواد نانو ساختار با دارا بودن سطح منحصر به فرد، شکل ساختمانی و خواص حجمی در زمینه های مختلف از جمله، فرایندهای تعویض یونی، جداسازی، کاربردهای کاتالیستی، ساخت حسگرها، ایزولاسیون ملکولی های زیستی و خالص سازی کاربرد دارند.
به طور کلی مواد نانو حفره ای را می توان براساس دامنه قطر منافذ نانویی به سه دسته میکروپور، مزوپور و کاروپور تقسیم نمود. براساس سیستم آیوپاک، حفره های مواد میکروپور دارای قطری کمتر از 2 نانومتر
می باشند. مزوپورها دارای حفره های به قطر بین 2 تا 50 نانومتر و ماکروپورها دارای حفره هایی با قطر بیشتر از 50 نانومتر هستند.
مواد نانوحفره ای را می توان براساس جنس، از قبیل آلی یا معدنی، سرامیک یا فلز و یا خواص آنها دسته بندی نمود. در سیستم های پلی مری، سرامیکی و یا کربنی نیز مشابه این چنین حفره هایی دیده می شود که البته شکل حفره ها در آن متفاوت هست. در واقع جنس ماده، شکل حفره ها، اندازه آنها و توزیع و ترکیب حفره ها است که در نهایت مشخص کننده نوع کاربرد ماده نانو حفره ای می باشد. این مواد شامل
 کربن های نانوحفره ای ترکیبات دارای کاربردهای متنوعی از جمله، جذب گازهای آلاینده، بسته های کاتالیستی، فیلترهای تصفیه آب، مخزن نگهداری گاز و... باشند.
 زئولیت های نانوحفره ای عمده کاربرد زئولیت های در فرایندهای تصفیه ای آب (شامل تصفیه آب شرب و پساب های صنعتی) حذف یون های فلزات سنگین می باشد.
 پلیمرهای نانوحفره ای (نانوپروس پلی مرها عمده کاربرد پلی مرهای نانوحفره ای براساس عملکرد آنها به عنوان جاذب تعریف می گردد. از جداسازی ملکول های آلی خاص از سیستم های بیولوژیکی تا کاربرد آن ها را در تصفیه آب به منظور حذف آلودگی های ناشی از ترکیبات آلی نظیر فنل ها شامل می شود.

نانو ذرات
 حذف آرسنیک با نانو ذرات سریم
 حذف آرسنیک با نانو ذرات اکسید آهن
 حذف کروم با نانو ذرات آهن
 حذف مس، کبالت و نیکل با نانو ذرات آهن
 حذف ترکیبات آلی با نانو ذرات آهن
 حذف آلاینده ها با نانو ذرات آهن در محل
 کاهش نیترات با نانوذرات دوفلزی پالادیم- مس
 گندزدایی آب با نانو ذرات نقره

نانو سنسورها در تصفية آب و پساب
از آنجائي كه بسياري از خواصي كه انتظار مي‌رود توسط سنسورها اندازه‌گيري شود در سطح مولكولي يا اتمي هستند از نانوتكنولوژي در كاربردهاي حسگري يا شناسايي استفادة زيادي مي‌شود.
سنسورهايي كه در ابعاد نانومتري ساخته شده‌اند از حساسيت فوق‌العاده‌اي برخوردارند، عملكرد انتخابي دارند و پاسخ‌دهنده مي‌باشند. بنابراين تأثير نانو تكنولوژي بر سنسورها فوق‌العاده عميق و گسترده است.
به طور كلي به منظور كنترل بوي ناخوشايند، لازم است تا اندازه‌گيري‌هايي مبني بر ميزان بوي منتشر شده انجام شود. تركيبات بسياري در بوهاي ناشي از تصفية پساب شناسايي شده‌اند. به طور نمونه اين تركيبات عبارتند از: تركيبات كاهش يافتة گوگرد يا نيتروژن، اسيدهاي آلي، آلدئيدها يا كتون‌ها.
در سال‌هاي اخير سنسورهاي تجارتي مجموعه‌اي كه بيني الكترونيكي ناميده مي‌شوند براي شناسايي ميكروارگانيسم‌ها و فلزات سنگين در آب آشاميدني (مانند كادميوم، سرب و روي) و به منظور شناسايي و تعيين مشخصات بوهاي ناشي از مخلوط بخار جمع شده در بالاي يك جامد يا مايع موجود در يك محفظة دربسته، توليد شده‌اند. اين سنسورها روش سريع‌تر و نسبتاً ساده‌اي را براي پيگيري تغييرات در كيفيت آب و فاضلاب صنعتي فراهم مي‌آورند.

نانوفتوكاتاليست
فتوكاتاليست ماده‌اي است كه در اثر تابش نور بتواند منجر به بروز يك واكنش شيميايي شود، در حالي كه خود ماده، دست خوش هيچ تغييري نشود. فتوكاتاليست‌ها مستقيماً در واكنش‌هاي اكسايش و كاهش دخالت ندارند و فقط شرايط موردنياز براي انجام واكنش‌ها را فراهم مي‌كنند.
تيتانيم دي اكسيد TIO2 (با گستره اندازه بين خوشه‌ها تا كلوئيدها – پودرها و تك بلوهاي بزرگ)، نزديك به يك فتوكاتاليست ايده‌آل است و تقريباً تمامي اين خصوصيات رادارد. تنها استثناء آن اين است كه نور مرثي را جذب نمي‌كند. نانو ذرات دي اكسيد تيتانيم، بر سطح زيرلايهاي مناسبي از جمله شيشه و يا تركيبات سيليسي، پوشش داده مي‌شوند و در حوضچه‌هاي تحت تابش نور ماوراء بنفش، قرار مي‌گيرند.
بسياري از آلاينده‌هاي موجود در آب‌هاي صنعتي كه TIO2 آن‌ها را با آب و دي‌اكسيد كربن تبديل مي‌كند عبارتند از: آلكان‌ها، آلكن‌ها، آلكين‌ها، اترها، آلدئيدها،

منابع

تألیف دکتر محمد چالکش امیری- از انتشارات ارکان
فصل اول : آب ؛ یک نگاه کلی
آب و اهمیت آن – منابع آب ( ویژگی آب های زیرزمینی – ویژگی آب های سطحی – ویژگی آب های شور ) – ناخالصی های آب ( مواد معلق – گازها – نمک های محلول ) – لزوم تصفیه آّب – اثرات زیان بخش ناخالصی های آب – رابطه ی بین سختی و خوردگی – پاسخ به سؤالات متن درس – منابع
فصل دوم : تعاریف و اصول کلی در تصفیه آب
شکل گزارش آنالیز آب – بیان غلظت ناخالصی ها با واحدهای دیگر ( سختی آب – کل مواد جامد محلول(TDS) – هدایت الکتریکی آب – نسبت جذب سدیم- مواد جامد معلق در آب – کدریت – ناخالصی های آلی در آب ) – قدرت اسیدی آب(PH) – قلیائیت آب ( روش اندازه گیری قلیاییت-رابطه قلیاییت و PH– تعادل گاز دی اکسید کربن و ترکیبات کربنات ها در آب-تعیین غلظت اجزا قلیاییت) – انواع تصفیه (تصفیه خارجی (خارج از سیستم) – تصفیه داخلی ) – روشهای کلی تصفیه آب – مسائل – منابع – پاسخ به سؤالات متن درس
فصل سوم : کاهش سختی آب به روش آهک زنی
سختی آب – واکنش های شیمیایی – آنالیز آب پس از آهک زنی – آنالیز آب پس از آهک و سودا زنی- محاسبه مقدار آهک لازم – بهبود راندمان آهک زنی – آهک/ آهک _ سودا زنی گرم – مسائل – منابع
فصل چهارم : آهن و منگنز
اکسیداسیون (اکسیداسیون با کلر یا پرمنگنات ) – حذف آهن و منگنز با زئولیت منگنز – حذف آهن و منگنز با با تعویض کننده های کاتیونی – پارامترهای طراحی ***** واحد حذف آهن و منگنز – پاسخ به سؤالات متن درس – مسائل
فصل پنجم : انعقاد سازی و لخته گذاری
مکانیسم انعقاد سازی ( تحرک ذرات – ناپایدار کردن ذرات ) – مکانیسم کار منعقدکننده ها – مقایسه ی آلوم و کلراید آهن (III) – عوامل مؤثر در انعقاد سازی – کمک منعقدکننده ها – روش جارتست – دستگاه های مورد نیاز – مواد شیمیایی تزریقی به واحد اختلاط سریع – مسائل – منابع
فصل ششم : فیل ترها
فیل تراسیون – فیل ترهای فشاری – فیل ترهای ثقلی – اندازه مؤثر و ضریب یکنواختی – عمق بستر فیل تر و تأثیر اندازه و نوع ذرات آن – ارزیابی روش شستشوی فیل تر – اتلاف ذرات بستر فیل تر – کنترل عملکرد فیل تر – فیل تر ها در مواقع تعطیلی – کاربرد فیل تر ها – پساب شستشوی فیل تر ها و چگونگی استفاده از آن – کیفیت و کمیت پساب فیل تر – اصول طراحی – بهینه سازی پیش تصفیه – محدودیت ها – سرویس و نگهداری فیل تر ها – پاسخ به سؤالات متن درس – مسائل – منابع
فصل هفتم : حذف سیلیس
توزیع سیلیکا در بخار و آب تغذیه بویلر – حذف سیلیکا – جذب سیلیکا توسط ترکیبات منیزیم – عوامل مهم در حذف سیلیکا ( اثر pH– اثر زمان توقف در حوضچه ته نشینی و دما – اثر تماس با لجن – اثر ترکیبات مختلف منیزیم) – مسائل – منابع
فصل هشتم : حذف گازها ، هوا زداها و روش شیمیایی
حلالیت گازها در آب–ناخالصی های گازی آب– حذف گازها {روش فیزیکی حذف گازها (دی گازاتور– هوا زدای گرم– هوا زدای سرد)- روش های شیمیایی حذف گازها(حذف هیدروژن سولفوره–حذف کلر–حذف آمونیاک–حذف اکسیژن)}
فصل نهم : رزین های تعویض یونی
تاریخچه رزین های تعویض یونی– شیمی رزین ها–تعادل یون ها در حضور رزین ها–ظرفیت رزین–انواع رزین های تعویض یونی(رزین های کاتیونی قوی–رزین های آنیونی قوی-رزین های کاتیونی ضعیف–رزین های آنیونی ضعیف)–اقتصاد رزین(مقایسه رزین های ضعیف و قوی)– نشتی ناخالصی ها از رزین ها– طرز کار دستگاه های تعویض یونی – بستر رزین – احیای رزین ( احیای رزین های کاتیونی اسیدی – مشکل احیا رزین با سولفوریک اسید– احیای رزین های آنیونی)– محاسبه حجم رزین– استفاده از چند فیل تر رزین– استفاده از دو نوع رزین در یک فیل تر–دستگاه تعویض یونی مختلط– سیستم های تهیه آب مطلوب–رزین های تعویض یونی خالص (سیلیس زدا–حذف آهن و منگنز با رزین های تعویض یونی–سختی گیر تعویض یونی)–آلودگی رزین ها (آلودگی رزین به مواد آلی–روش های کاهش آلودگی رزین به مواد آلی–اندازه گیری مقدار آلودگی مواد آلی– آلودگی آهن)–تصفیه مقدماتی آب قبل از ورود به واحد تعویض یونی(کلر آزد– مواد معلق و رنگ–آهن– آلاینده های آلی–نمک های موجود در آب)– عیب یابی واحدهای تعویض یونی– پاسخ به سؤالات متن درس–مسائل– منابع
فصل دهم : کاربرد تکنولوژی غشاها در تصفیه آب
اساس کار اسمز معکوس–تکنولوژی اسمز معکوس–دبی جریان های عبوری از غشا–غشای اسمز معکوس–عمر غشا–اقتصاد اسمز معکوس–انرژی مورد نیاز–کاربرد اسمز معکوس در تصفیه آب–طراحی سیستم اسمز معکوس–مسائل و منابع
فصل یازدهم : الکترودیالیز
اصول کار الکترودیالیز–حداکثر جریان و بازده شدت جریان در الکترودیالیز–مشکلات واحدهای الکترودیالیز–کاربرد الکترودیالیز در تصفیه آب
فصل دوازدهم : مقایسه روش های پیشرفته تصفیه آب
هزینه تصفیه–کیفیت آب تصفیه شده–کیفیت آب ورودی–موارد کاربرد–مسائل
فصل سیزدهم : مکانیسم رسوب گذاری و خوردگی در آب
مکانیسم رسوب گذاری(فوق اشباع بودن–تشکیل هسته های اولیه–زمان تماس)–چسبندگی رسوب– تأثیر عوامل هیدرودینامیکی– تأثیر عوامل دیگر–روش های پیش بینی تشکیل رسوب–عوامل مزاحم رابطه لانجلیر–pH بحرانی–حذف رسوب–خورندگی آب– عوامل مؤثر در خورندگی آب(اکسیژن محلول در آب–pH–درجه حرارت–سرعت آب–کلر باقیمانده–یون کلر)–خوردگی میکروبیولوژیکی– مسائل–منابع
فصل چهاردهم : کنترل کیفیت آب بویلر ( دیگ بخار )
تصفیه آب برگشتی(کندانسه)–تصفیه داخلی آب بویلر(کنترل pH–کنترل قلیاییت–کنترل اکسیژن محلول–کنترل سختی آب–کنترل پدیده های کف کردن ، غلغل کردن و حمل قطرات مایع توسط بخار-کنترل غلظت سود–کنترل غلظت سیلیکا–کنترل TDS)–بلودان– پاسخ به سؤالات متن درس–مسائل– منابع
فصل پانزدهم : کلرزنی
انواع ضدعفونی کننده ها – مکانیزم کار – فاکتورهای مؤثر در عملکرد ( اثر کیفیت آب – اثر ماده ی ضد عفونی کننده در کیفیت آب تصفیه شده ) – سینتیک ضدعفونی کننده ها – اسید هیومیک – تری هالومتان ها – آشنایی با ضدعفونی کننده های مهم ( کلر – پرمنگنات – اوزون –دی اکسید کلر) – منابع
فصل شانزدهم : تصفیه آب خنک کننده
سیستم آب خنک کننده یکبار مصرف - سیستم آب خنک کننده گردشی باز - سیستم آب خنک کننده گردشی بسته – مشکلات سیستم های آب خنک کننده – کنترل کیفیت آب خنک کننده – تفسیر نتایج عملکرد سیستم آب خنک کننده – مواد شیمیایی مصرفی در سیستم آب های خنک کننده – منابع
ضمائم
1.رزین های تجارتی2.کمک منعقدکننده 3.مقایسه هزینه روش های مختلف کاهش TDS 4.رابطه دانسیته ، غلظت و درصد وزنی سولفوریک اسید ، کلریدریک اسید ، نیتریک اسید و سود سوز آور 5. مشخصات مواد شیمیایی مورد مصرف در احیا رزین 6.خواص فیزیکی و شیمیایی مواد مصرفی در تصفیه آب 7. خواص فیزیکی و شیمیایی آلوم 8. خواص فیزیکی و شیمیایی کلر 9. حلالیت گاز کلر 10.نقطه انجماد مخلوط آب + کلریدریک اسید 11.نقطه انجماد سولفوریک اسید 12.چگالی سولفوریک اسید 13.نقطه انجماد و نقطه جوش محلول سود سوزآور 14.چگالی محلول سود سوزآور 15.دانسیته محلول کلراید آهن ( کلرورفریک ) 16. دانسیته محلول کلراید آهن ( کلرورفریک ) در 15 درجه سانتیگراد 17.چگالی کربنات سدیم 18.چگالی آب ژاول در 20 درجه سانتیگراد 19.جدول تبدیل واحدها 20.مروری بر مطالب کتاب 21.نگاهی دیگر به اسمز معکوس 22.تصفیه فاضلاب و پساب

تصویر

 

وجود ناخالصیهای معلق و کلوئیدی در آب که باعث ایجاد رنگ و بو و طعم نامطبوع آب می‌شوند، لزوم تصفیه آب را مطرح می‌کند. این ناخالصیها به کمک صاف کردن ، قابل رفع نیستند، لذا از روش انعقاد و لخته‌سازی برای حذف آنها استفاده می‌شود. افزودن یک ماده منعقد کننده به آب باعث خنثی شدن بار ذرات کلوئیدی شده ، این ذرات با نزدیک شدن به هم ذرات درشت دانه و وزین‌تری را ایجاد می‌کنند.

برای کامل کردن این عمل و ایجاد لخته‌های بزرگتر از مواد دیگری به نام کمک منعقد کننده استفاده می‌شود. لخته‌های بدست آمده که ذرات معلق و کلوئیدی را به همراه دارند، به حد کافی درشت هستند و به‌راحتی ته‌‌نشین و صاف می‌شوند.

مکانیسم انعقاد

معمولا برای حذف مواد کلوئیدی آب و فاضلاب ، از ترکیبات فلزاتی مانند آلومینیوم ، آهن یا برخی از ترکیبات الکترولیت استفاده می‌شود. املاح فلزات که به عنوان منعقد کننده وارد آب می‌شود، در اثر هیدرولیز به صورت یونی یا هیدروکسید یا هیدروکسیدهای باردار ، در می‌آید. بوجود آمدن این مولکول باردار بزرگ با خنثی نمودن ذرات کلوئیدی و کاهش پتانسیل زتا (اختلاف پتانسیل بین فاز پخش شده و محیط اطراف آن) که عامل اصلی دافعه بین ذرات کلوئیدی می‌باشد، امکان لازم برای عمل نمودن نیروی واندروالسی بوجود می‌آورند که موجب چسبیدن ذرات به یکدیگر می‌شود.

بنابراین ، عامل اصلی حذف بار کلوئیدها ، یونهای فلزی نیستند، بلکه محصولات حاصل از هیدرولیز آنها می‌باشد. با توجه به آزمایشات مختلف ، یونهای فلزات سه ظرفیتی در عمل انعقاد ، مؤثرتر از سایر یونها می‌باشند. عمل انعقاد توسط عمل لخته‌سازی تکمیل شده ، ذرات بزرگتر شروع به ته‌نشینی می‌کنند. در مرحله ته‌‌نشینی ، عامل زمان بسیار مهم می‌باشد و با قطر ذرات رابطه مستقیم دارد.

نواع منعقد کننده‌ها

منعقد کننده‌های آلومینیوم‌دار

  • سولفات آلومینیوم Al2(SO4)3, n H2O : که نام تجاری‌اش آلوم یا زاج سفید می‌باشد. با اضافه کردن به آب یا بی‌کربنات‌ کلسیم و آب واکنش داده ، هیدروکسید‌ آلومینیوم ایجاد می‌کند که هیدروکسید آلومینیوم مرکزی برای تجمع مواد کلوئیدی ، بدون بار شده ، لخته‌های درشت‌تر ایجاد می‌کند. در صورت ناکافی بودن قلیائیت محیط برای ایجاد هیدروکسید آلومینیم ، از آب آهک و کربنات سدیم استفاده می‌شود. چون +H مانع تشکیل هیدروکسید آلومینیوم می‌شود. عیب مهم استفاده از زاج ، ایجاد سختی کلسیم و CO2 (عامل خورندگی) می‌باشد.

  • آلومینات سدیم Na3AlO3 : این ترکیب هم در اثر واکنش با بی‌کربنات ‌کلسیم ایجاد هیدروکسید آلومینیوم می‌کند. به علت خاصیت قلیایی ، احتیاج به مصرف باز اضافی ندارد.

منعقد کننده‌های آهن دار

  • سولفات فرو (FeSO4, 7H2O): با ایجاد هیدروکسید آهن III ، باعث انعقاد ذرات کلوئیدی می‌شود. همراه آهک هیدراته استفاده می‌شود.

  • سولفات فریک: می‌تواند همراه یا بدون آهک هیدراته مصرف شود و از لحاظ اقتصادی با صرفه‌تر از زاج است. مزایتش نسبت به زاج در میدان وسیعی از PH عمل می‌کند. زمان لازم برای تشکیل لخته‌ها کمتر است و لخته‌ها درشت‌تر و وزین‌تر هستند. با استفاده از سولفات فریک در PH حدود 9 ، منگنز موجود در آب حذف می‌شود و باعث از بین رفتن طعم و بوهای خاص آب می‌شود.

  • کلرور فریک (FeCl3, 6H2O): از پر‌مصرف‌ترین منعقد کننده‌‌هاست و به صورت پودر ، مایع یا متبلور به فروش می‌رسد. در اثر واکنش با بی‌کربنات کلسیم یا هیدروکسید کلسیم ، ایجاد هیدروکسید آهن III می‌کند که مرکزی برای تجمع مواد کلوئیدی به شمار می‌رود.

عوامل مؤثر در انعقاد

  1. PH و قلیائیت: به علت حذف +H از محیط ، برای ایجاد هیدروکسیدهای فلزی باید PH قلیایی باشد. برای تنظیم PH ، اغلب از آب آهک استفاده می‌شود، ولی نباید در حدی باشد که باعث افزایش بی‌رویه سختی آب شود.

  2. مقدار ذرات معلق: هرچه ذرات معلق بیشتر باشد، مصرف کننده منعقدها هم بالا می‌رود.

  3. اثر عوامل فیزیکی: با کاهش دما و نزدیک شدن به صفر ، مشکلات جدی در امر انعقاد بوجود می‌آید و لخته شدن کاهش می‌یابد. به همین دلیل ، مقدار مصرف منعقد کننده‌ها در تصفیه خانه‌ها در زمستان بیشتر از تابستان است.

  4. مواد منعقد کننده: قدرت انعقاد بالا ، انعقاد کنندگی در گستره PH وسیع و همچنین مناسب بودن قیمت از خواص یک منعقد کننده خوب می‌باشد. علاوه بر این می‌توان از کمک منعقد کننده‌ها ، CO2 محلول ، دور همزنهای مورد استفاده در عملیات انعقاد از عوامل مؤثر انعقاد نام برد.

کمک منعقد کننده‌ها

کمک منعقد کننده‌ها با ایجاد پل بین ذرات ریز لخته حاصل از کار منعقد کننده‌ها ، آنها را به صورت لخته‌های درشت و سنگین در آورده ، عمل ته‌‌نشینی را سرعت می‌بخشند. همچنین محدوده PH بهینه را گسترش داده ، مقدار مصرف ماده منعقد کننده را کاهش می‌دهند.

تصویر

چند نمونه از کمک منعقد کننده‌ها‌ مورد استفاده در تصفیه خانه‌ها

  • کربنات سدیم: با تثبیت PH آب و افزایش یونهای -OH ، عمل انعقاد را بهبود می‌بخشد، مخصوصا اگر منعقد کننده مورد مصرف زاج باشد.

  • آهک هیدراته: برای جبران کمبود قلیائیت محیط و از بین بردن CO2 و کاهش سختی آب استفاده می‌‌شود.

  • گاز کلر: از بین بردن مواد آلی موجود در آب که عامل ممانعت کننده در انعقاد هستند.

  • پلی الکترولیتها: دارای خواص پلیمر و الکترولیتی بوده ، می‌توانند اندازه لخته‌‌ها را درشت‌تر نمایند. از دیگر موارد مورد استفاده ، سیلیس فعال یا سدیم سیلیکات و بنتونیت (عامل پلاستیسیته کردن سرامیک) می‌باشد.

آزمایش جار

برای تعیین میزان ماده منعقد کننده لازم و همچنین PH بهینه برای عمل انعقاد ، از آزمایش جار استفاده می‌شود. دستگاه جار از 6 بشر تهیه شده است که از نمونه مورد نظر بطور مساوی در تمام بشرها ریخته ، PH را به ترتیب 2 ، 4 ، 6 ، 8 ، 10 ، 12 در نظر می‌گیریم. به هر بشر به مقدار مساوی از منعقد کننده و کمک منعقد کننده مورد نظر ریخته می‌شود و در دمای معین به مدت 20 دقیقه بشرها هم زده می‌شود.

بعد از این مدت ، آب هر یک را به استوانه‌های مدرج انتقال داده ، منتظر ته‌نشین شدن آنها می‌مانیم. بهترین جواب بیشترین رسوب تشکیل شده و زلالترین محلول رویی می‌باشد. با این ترتیب گستره PH بهینه معلوم می‌شود.

توليد آب شيرين

سيستم اسمز معکوس قدر به جداسازي 95 تا 98/9درصد کل املاح محلول در آب و حدود 99 درصد کل باکتريها ميباشد و بدين ترتيب آبي خالص ومطمئن را توليد مي کند در فرآيند اسمز معکوس از يک غشاء نيمه تراوا براي جداکردن املاح محلول ، مواد آلي ، باکتريها و ....از آب استفاده مي گردد در اين سيستم با استفاده از پمپهاي فشار قوي آب شور پس از عبوراز صافيهاي مختلف به سوي سوراخهاي بسيار ريز موجود در غشاء ( ممبران ) هدايت مي گردد و آب شيرين حاصل شده از محورمرکزي ممبرانها خارج مي شود و آب حاوي ناخالصيها از اطراف غشاء به سوي خارج از ممبران منتقل ميگردد آب شيرين کن اسمز معکوس نصب شده با ظرافت 5500 متر مکعب در روز در جزيره کيش بزرگترين آب شيرين کن از نوع اسمز معکوس مي باشد که تاکنون در ايران نصب گرديده است

اصلاح:درحال حاضر بزرگترین واحد ro در ایران پتروشیمی فجر بندر امام با ظرفیت تولید 4500متر مکعب آب در ساعت می باشد.

باتشکر از علی مقدم جهت اصلاح مطلب



تصویر

دید کلی

بعضی از خواص محلولها اساسا به غلظت ذرات حل شده ، نه به ماهیت این ذرات ، بستگی دارد. این خواص را خواص غلظتی (Colligative) می‌نامند. یکی از این خواص ، برای محلولهای دارای مواد حل شده غیر فرار ، عبارت از «فشار اسمزی» است. عامل ایجاد فشار اسمزی ، ذرات و حرکات جسم حل شونده است.

ماهیت فشار اسمزی

غشایی مانند سلوفان که برخی از مولکولها ، نه همه آنها ، را از خود عبور می‌دهد، غشای نیمه تراوا نامیده می‌شود. غشایی را در نظر می‌گیریم که بین آب خالص و محلول قند قرار گرفته است. این غشا نسبت به آب ، تراوا است، ولی «ساکارز» (قند نیشکر) را از خود عبور نمی‌دهد. در شروع آزمایش ارتفاع آب در بازوی چپ لوله U شکل برابر با ارتفاع محلول قند در بازوی راست این لوله است. از این غشا ، محلولهای قند نمی‌توانند عبور کنند، ولی مولکولهای آب در هر دو جهت می‌توانند عبور کنند.

در بازوی چپ لوله فوق (بازویی که محتوی آب خالص است)، تعداد مولکولهای آب در واحد حجم بیش از تعداد آنها در بازوی راست است. از اینرو ، سرعت عبور مولکولهای آب از سمت چپ غشا به سمت راست آن بیشتر از سرعت عبور آنها در جهت مخالف است. در نتیجه ، تعداد مولکولهای آب در سمت راست غشا بتدریج زیاد می‌شود و محلول قند رقیق‌تر می‌گردد و ارتفاع محلول در بازوی راست لوله U زیاد می‌شود. این فرایند را اسمز می‌نامند.

اختلاف ارتفاع در سطح مایع در دو بازوی لوله U ، اندازه فشار اسمزی را نشان می‌دهد. بر اثر افزایش فشار هیدروستاتیکی در بازوی راست که از افزایش مقدار محلول در این بازو ناشی می‌شود، مولکولهای آب از سمت راست غشا به سمت جپ آن رانده می‌شوند تا اینکه سرانجام سرعت عبور از سمت راست با سرعت عبور از سمت چپ برابر گردد. بنابراین حالت نهایی یک حالت تعادلی است که در آن ، سرعت عبور مولکولهای آب از غشا در دو جهت برابر است.

اسمز معکوس

اگر بر محلول بازوی سمت راست ، فشاری بیش از فشار تعادلی وارد شود، آب در جهت مخالف معمول رانده می‌شود. این فرایند که «اسمز معکوس» نامیده می‌شود، برای تهیه آب خالص از آب نمک‌دار بکار می‌رود.

تشابه اسمز و نفوذ

بین رفتار مولکولهای آب در فرایند اسمز و رفتار مولکولهای گاز در فرایند نفوذ ، تشابهی وجود دارد. در هر دو فرایند ، مولکولها از ناحیه غلیظ‌تر به ناحیه رقیق‌تر نفوذ می‌کنند.

معادله وانت هوف

یاکوب وانت هوف در سال 1887 رابطه زیر را کشف کرد:

Πv=nRT



که این رابطه برای محلولهای ایده‌آل می‌باشد. در این رابطه ، π فشار اسمزی (برحسب اتمسفر) ، n تعداد مولکولهای ماده حل شده در حجم V (برحسب لیتر) ،T دمای مطلق و R ثابت گازها (0،08206L.atm/K.mol) است. تشابه بین این معادله و معادله حالت یک گاز ایده‌آل ، کاملا مشخص است. این رابطه را می‌توان به صورت زیر نوشت:

Π= MBRT



که در آن M__ مولاریته محلول است. وانت هوف به خاطر این کشف ، جایزه نوبل شیمی سال 1901 را از آن خود کرد.

تصویر

نقش فرایند اسمز در پدیده‌های طبیعی

اسمز در فرایندهای فیزیولوژیکی گیاهی و حیوانی نقش مهمی دارد. عبور مواد از غشای نیمه تراوای سلول زنده ، کار کلیه‌ها و بالا رفتن شیره گیاهی در درختان ، مهمترین نمونه‌های اسمز است. غشای گلبولهای قرمز از نوع نیمه تراوا است. اگر گلبولهای قرمز در آب خالص قرار گیرند، آب به درون آن نفوذ کرده و مایعات آن را رقیق می‌کند.

در نتیجه گلبول متراکم شده و جدار آن پاره می‌شود و اگر گلبول قرمز در محلول غلیظ قند قرار گیرند، آب درون گلبولها از غشای آنها عبور کرده و محلول اطراف آن را رقیق می‌کند. در نتیجه ، گلبولها چروکیده می‌شوند. بمنظور ممانعت از وقوع هر یک از این حوادث در تزریقات وریدی ، محلولهای مورد استفاده باید ایزوتونیک با خون باشد، یعنی فشار اسمزی این محلولها باید برابر با فشار اسمزی خون باشد.

مباحث مرتبط با عنوان


كلر زني آب

كلرينه كردن آب مخازن:  ابتدا حجم مخزن را معين نموده، سپس به ازاي هر متر مكعب ( 1000ليتر ) آب از 3 تا 5 گرم پـــــــودرپركلرين استفاده مي شود. كلرينه كردن مخازن به روشهــاي دستي و مكانيكي انجام مي شود كه در روش دستي لازم است حتماً پس از اضافه كردن محلول كلر آب مخزن به هم زده شود. بعد از گذشت نيم ساعت در صورت مناسب بودن نتيجه كلرسنجي آب قابل مصرف است قابل ذكر است كه نتيجه كلرسنجي در كليه ساعات شبانه روز و در نقاط مختلف شبكه لوله كشي بايد در حد مطلوب باشد . حد مطلوب  آخرين شير مصرفي شبكه ./ 8  تا 1  PPM  (قسمت در ميليون )

 

 

طرز تهيه و استفاده از محلول کلر مادر

 

 از ترکيب سه قاشق مرباخوري- ( ۱۵ گرم )از پودر پرکلرين۷۰درصد در يک ليتر آب ، کلر مادر بدست مي آيد که بايد در يک بطري تيره رنگ يا پوشيده با کاغذ آلومينيوم نگهداري شود . ۳ تا ۷  قطره از اين محلول کلرمادر در يک ليتر آب بمدت ۳۰ دقيقه آنرا بهداشتي و قابل شرب مي نمايد .

 

 

 

 

 

 

 

 

نحوه گندزدايي مخازن تعمير شده و يا جديدالاحداث


طبق جدول زير مقدار كلر مورد لزوم محاسبه گردد.

 

حجم مخزن به متر مكعب

درصد خلوص كلر

كلر مورد مصرف به كيلو گرم

ساعت ماند كار

100

70

3/4

12

200

70

6/8

12


قبل از گند زدائي، جدار داخلي مخازن با برس سيمي تميز و شست وشو گردد و با توجه به حجم مخزن به ازاي هر متر مكعب 43 گرم پركلرين 70 درصد به صورت محلول آماده نمود. بعد از اين مرحله چندين بار با آب مخزن را شستشو مي دهيم

 

 




تبادل یون

پدیده تبادل یون برای اولین بار در سال 1850 و به دنبال مشاهده توانایی خاک‌های زراعی در تعویض برخی از یون‌ها مثل آمونیوم با یون کلسیم و منیزم موجود در ساختمان آنها گزارش شد. در سال 1870 با انجام آزمایش‌های متعددی ثابت شد که بعضی از کانیهای طبیعی بخصوص زئولیت‌ها واجد توانایی انجام تبادل یون هستند. در واقع به رزین‌های معدنی ، زئولیت می‌گویند و این مواد یون‌های سختی آور آب (کلسیم و منیزیم) را حذف می‌کردند و به جای آن یون سدیم آزاد می‌کردند از اینرو به زئولیت‌های سدیمی مشهور شدند که استفاده از آن در تصفیه آب مزایای زیاد داشت چون احتیاج به مواد شیمیایی نبود و اثرات جانبی هم نداشتند.

اما زئولیت‌های سدیمی دارای محدودیتهایی بودند. این زئولیتها می‌توانستند فقط سدیم را جایگزین کلسیم و منیزیم محلول در آب نمایند و آنیونهایی از قبیل سولفات ، کلراید و سیلیکات‌ها بدون تغییر باقی می‌مانند. واضح است چنین آبی برای صنایع مطلوب نیست. پس از انجام تحقیقات در اواسط دهه 1930 در هلند زئولیتهایی ساخته شد که به جای سدیم فعال ، هیدروژن فعال داشتند. این زئولیتها که به تعویض کننده‌های کاتیونی هیدروژنی معروف جدید ، سیلیس نداشته و علاوه بر این قادرند همزامان هم سختی آب را حذف کنند و هم قلیائیست آب را کاهش دهند.

برای بهبود تکنولوژی تصفیه آب ، گامهای اساسی در سال 1944 برداشته شد که باعث تولید زرین‌های تعویض آنیونی شد. زرین‌های کاتیونی هیدروژنی تمام کاتیونی آب را حذف می‌کنند و رزین‌های آنیونی تمام آنیونهای آب را از جمله سیلیس را حذف می‌نمایند ، در نتیجه می‌توان با استفاده از هر دو نوع زرین ، آب بدون یون تولید کرد. همچنین پژوهشگران دریافتند که سیلیکات آلومینیم موجود در خاک قادر به تعویض یونی می‌باشد. این نتیجه گیری با تهیه ژل سیلیکات آلومینیم از ترکیب محلول سولفات آلومینیم و سیلیکات سدیم به اثبات رسید. بنابراین اولین رزین مصنوعی که ساخته شد سیلیکات آلومینیم بود. و امروزه اکثر زرین‌های تعویض یونی که در تصفیه آب بکار می‌روند رزین‌های سنتزی هستند که با پلیمریزاسیون ترکیبات آلی حاصل شده‌اند.

مراحل اجراي استخر

مراحل اجراي استخر

مراحل اجرا:

1.خاکبرداری وتراز سطح خاک:در این مرحله باید دقت شود تا حداقل کف موتور خانه هم تراز با نقطه عمیق استخر باشد تا عملیات آبرسانی ،تصفیه و... به سهولت امکان پذیر باشد.

2.خاک توسط غلتک های سبک وسنگین کوبیده میشود (در لایه های 15 سانتی متری) وشیب وعمق لازم در بخش های مختلف استخر در این قسمت لحاظ می شود.

3.آزمایش تراکم خاک(تعیین مقاومت خاک).


4 .در مرحله بعد بتن مگر به ضخامت 10 سانتی متر و با عیار 200-250 اضافه میشود.




5.بسته مقتضیات قالب بندی به روش فلزی (یک طرفه یا دو طرفه) صورت می گیرد ومرحله اولیه آن یعنی دیوار چینی اولیه انجام می پذیرد.









6.شبکه مش کف وجداره ها جا گذاری می شود.














7.لوله های تاسیساتی نصب می شوند.
8.واتر استاپ میان درز بتن قدیم و جدید قرار میگیرد.




9.بتن کف با عیار 400 و با افزودنی های لازم افزوده میشود.








10.قالب بیرونی دیوار ها کار گذاشته می شود و بتن دیوار ها ریخته میشود.
11.ملات ماسه سیمان افزوده میشود سپس با موادی به نام مالتی واتر پروف آب بندی میشود و سرامیک کاری در مرحله نهایی صورت می گیرد.









تاسیسات
آب استخر به طور کلی سه روند را طی میکند:1. تصفیه 2.گرم کردن 3.کلر زنی

تصفیه:آب را از دو سطح جدا می کنند 1.نقطه عمیق استخر 2.از روی سطح آب. این اب ها(اسکیمرها) توسط کالکتورها به موتورخانه میروند.(پیشنهاد می شود اسکیمرها مقابل فوت کننده ها قرار گیرند).

آب به کمک نیروی ثقل خود در موتور خانه وارد موگیر وسبس ***** شنی می شود(مخزن هایی که در آنها سیلیس دانه بندی وجود دارد).
سپس از بخش پائینی ***** خارج میشود پس از چربی گیری به کمک بمب یا نیروی ثقلی وارد مبدل های حرارتی می شوند.
گرم کردن:این مبدل ها مشابه منابع دو جداره هستند.(در همین مرحله کلر زنی می تواند انجام شود).


در سیستم سه boiler وجود دارد یک عدد رزرو و دو عدد در مدار.
جنس آنها یا چدنی است یا فولادی است سیکل آب گرم تولیدی وارد سه بخش میشود.
.1.مبدل های حرارتی استخر
2.مبدل های حرارتی جگوزی
3.شوفازها

کلر زنی:

1.دستی 2.ماشینی
ازن ،کلر،کلرو سدیم،کلرو کلسیم و... عمده ترین مواد رایج برای تصفیه آب میباشند.
آب باید مقداری کلر داشته باشد.
ماشینی:کلریناتورها دستگاههای کلر زنی هستند که دارای حس گر هایی می باشند که میزان کلر آب را در دز مناسب حفظ می کنند.
اخیرا از سیستم های ازن زن برای تصفیه آب استفاده میشود.(قیمت این دستگاه ها بالاست اما هزینه نگهداری پا ئین است.)
دستی:آب توسط آب نگهدارها نمونه برداری می شود وبا استفاده از کیت کلر سنجی میزان کلر لازم تعیین میشود.


پروژه بزرگ استخر توحید(بزرگراه توحید)

منبع:http://www.iran-eng.com/showthread.php?t=19115
__________________
عده اي بزرگ زاده مي شوند،عده اي بزرگي را بدست مي آورند و عده اي بزرگي را بدون آن كه بخواهند با خود دارند