صفحه 1:
OO
اصول تصفیه آب و پسابهای صنعتی
صفحه 2:
۳ قصل اول ۳
آب در طبیعت
0 مقدمه
* در قرآن کریم آمده است: «من الماء کل شیء حی» یعنی:
همه شی ها از آب زنده اند.
* آب مهمترین ماده شمیمیایی است
* در قرن جاری منابع آب شیرین از چاههای نفت با ارزش تر
خواهند بود.
6 سطح زمین از آب پوشیده شده است.
6 از آب های موجود شور هستند.
6 از آب های جهان به صورت یخ های قطبی هستند
i a al Rica ea
صفحه 3:
* آبهای زیر زمینی مثل آب چاهها و چشمه ها
* آبهای سطحی مثل رودخانه ها و جویبارها
* آبهای شور دریاها و اقیانوس ها
0-2-7 ویژگیها یآب های زیر زمینی
0 مواد معلق» مواد آلی در آن ها معمولا کم است.
۲2+ و ۲02+ در آن ها کم و ,0/)نسبتاً زیاد
2- املاح محلول و سختی آن ها نسبتاً زياد
teal کم عمق ممکن است آلوده به میکروب باشند.
صفحه 4:
70 ویژگی ها یآبهای سطحی
6 زلال هستند.
معمولً به میکروارگانینم ها آلوده هستند.
5 مفدار آمونباک و نیترات آنها ممکن است زیاد باشد.
۴ در صورت عبور از نواحی صنعتی» به مواد شیمیایی
آلوده هستند.
©- املاح محلول آن ها نسبتاً كم است.
0 ۲۲1 آنها در حدود ۵-۵ است.
0-2-9- ويزكيهاى آبهاى شور
)- مقدار املاح محلول آنها زیاد» 000000 تا 40000 ۳۳۷۲
2- میزان یونهای کلر و سدیم آن زیاد » بیش !5 500 PPM
صفحه 5:
آب خالص در طبیعت وجود ندارد.
ضمن استفرار آب در یک مکان پا جاری شدن در یک منطقه»
مواد جامد و گازهای محلول در آب» در آن حل و مواد
ريز غير قابل حل در آن به صورت معلق در می آیند.
بنابراین:
ناخالصی های آب سه دسته کلی هستند:
a بونها (کاتیونها و آنیون ها)
. گازهای محلول در آب (اکسیژن, دی اکسید کرین و ...)
9. مواد کلونیدی و معلق (گل و لای» باکتری ها و....)
صفحه 6:
000 تأخلصی های یونی
042-40 کاتیرن ها
کاتیون هایی که تقریباً در تمام آب های طبیعی وجود دارند:
منیزیم ۷]0[++, باعث سختی می شود ماده غذایی موجودات زنده می شود.
سدیم ۷+ ۰ غلظت زیاد آن سبب شوری, برای گياهان و ماهیان مضر است.
کلسیم 6۵++. باعث سختی می شود ماده غذایی موجودات زنده است.
پتاسیم 16+ مقدار آن کم تر از سدیم | ست.
آهن ۳2+ مقدار آن به 7[ و 02 آب بستگی دارد. حدود 6/0 - 6/0 ۳6
در آب های سطحی و حدود 4 تا 400 100/1 در آب های عمقی
منگنز ]۷[++» غلظت آن حدود 0/) - ) میلی گرم در لیتر است.
زياد آن باعث بوی نامطبوع و رشد میکروارگانیسم ها مى شود.
صفحه 7:
م
2-0-9-0 آنیون ها
* آنیون هایی که در اثر آب های طبیعی حضور دارند:
* بیکربنات و کربنات: منشأ آن هاء انحلال کربنات کلسیم و 002 در آب.
خاصیت بافری به آب می دهند.
* کلرید 1/)--: غلظت زیاد آن سبب شوری و برای بسیاری از گياهان مضر
است. ae ات نیز می شود.
. 2 : منشأ آن انحلال نمك هاي سولفات و تا حدودى از فعاليت
alfa Sik ald gy Od on ise oO
شود.
* سیلیکا: سیلیکا هم به صورت یونی و هم کلوئیدی در آب می تواند وجود داشته
باشد. , که به ۳1 بستگی دارد. در آب های طبیعی حدود gle PpM30-1
نبروگاهها مشکل ساز است.
* نیترات ,0]-: در آب طبیعی در حدود 1 0010 است. در آب های
زیرزمینی در حضور باکتری ها می توانند تا 50 01010 هم باشد.
صفحه 8:
* مهمترین ناخالصی های گازی آب:
* اکسیژن (02): منشأً آن اکسیژن هوا (طبق قانون هنری)
اکسیژن باعث گوارایی آب و در ضمن خورندگی آن می
شود.
* دى اكسيد كرين (02©): منشا آن تجزيه بى كرينات ها
در اثر کاهش 002 ۰ 223 هوا
* آمونیاک (,7][): منشا ترکیبات ازت دار آلی و باکتریها,
" هیدروژن سولفوره (1,9]): منشأً آن تجزیه ترکیبات
د بوسیله باکتری a ایجاد طعم وبوی بد.
صفحه 9:
_ 1
0-:6- شيمى آب
" فرمول مولكولى آب 1120 با توجه به ايزوتويهاى (! 61,211,311 11 و
)O 260,170,180
* برای آب 9 نوع ایزوتوپ وجود دارد.
* ولی 9۵۲2/۵ ملکولهای آب ۴120016 هستند. ۵9/0 ۲12018
%OS/D 48 HDO و ۲12017 0 *
* بعلت وجود پیوندهای هیدروژنی در آب؛ ویژگی های دیل در آب از مواد
با وزن )مولکولی مشابه بیشتر است.
* نقطه جوش و نقطه ذوب. ظرفیت حرارتی
* دانسیته» ویسکوزیته. کشش سطحىء ثابت دی الکتریک
صفحه 10:
SS...
ادامه شیمی آب
* مولکول آب قطبی است و بسیاری از مواد یونی را در
خود حل می کند.
* فشار بخار آب زیاد نیست. (00۳105/17 در 0020
* بنابراین اتلاف آن زیاد نیست.
" ظرفيت حرارتى آب زياد است (5/0 031/09009©)
. برای انتقال گرما مناسب است.
* گرمای نهان جوش آب زیاد است. 061/0540
* محمل ارزان قیمتی برای انتقال انرژی
صفحه 11:
40 مصارف عمده آب
* 16-1 کشاورزی؛ بیشترین مصر فآب در کشاورزی است. ۳3 و میزان 2+ آب
مورد مصرف کشاورزی باید کنترل شود. فاقد مواد سمی باشد.
۴ --0- صنعت
ف رايند توليد
سيستم هاى سرمايش و كرمايش
واحدهاى توليد بخار
كيفيت آب مورد استفاده در صنعت بستكى به نوع صنعت و نوع مصرف آن دارد.
0-6-1 تصفيه آبهاى صنعتى
روشهاى كلى تصفيه آب ها جهت مصارف صنعتى:
الف - حذف و یا کاهش ناخالصی ها
مثل کاهش یا حذف سختی
ب - افزایش مواد کمکی به آب
مثل تزریق ترکیبات مخصوص ضد خورندگی و یا ضد رسوب
صفحه 12:
2-7-7 - آبها یآشامیدنی و مصارف خانگی
* ویژگی هاى لازم اين آبها:
* الف - فاقد مواد معلق» کلونیدی و رنگ
# ب - فاقد میکروبهای بیماری زا
* ج - فاقد مواد سمى
* د - مقدار مواد آلی و اکسید کننده نباید از حد مجاز بیشتر
باشد.
* سازمان بهداشت جهانی ]۷/۷ یکی از مراجعی است که
حدود مجاز میزان ناخالصی های آب شرب را مشخص
کرده است.
صفحه 13:
۳
0-- مشکلات ناشی از ناخالصی های آب
)- تولید رسوب در دستگاههای حرارتی دیگهای بخار که باعث:
* کاهش انتقال حرارت
* کاهش عمرمفید سرویس دستگاهها
alae) * بخار با کیقیت پایین
* مثلاً وجود سیلیس سبب رسوب آن روی پره های توربین می شود.
۴ 0. خوردگی بویلرها و تأسیسات
* باعث سوراخ شدن مخازن و لوله ها
5 4 اتلاف مواد شیمیایی؛ مثل صابون
۶ 0 باقی گذاشتن لکه روی محصولات غذایی و نساجی
۶ ذرات معلق و کلوئیدی «- اکسید ۳2 ,*۷]02[* جه
صفحه 14:
20-0 لزوم تصفيه آب
آب طبيعى را بايد براى مصارف آشاميدنى و صنعتى تصفيه كرد.
عواملى كه سبب ضرورت تصفيه آب مى شوند:
وجود باکتری های بیماری زا (پاتوژن) در آب
کمبود و یا زیادی بعضی از یونها
وجود ذرات معلق
بو مزه و رنگ آب
نکته مهم: برای هر صنعتی مطلوب ترین کیفیت آب آن است که
هزینه تصفیه آب کمتر از مخارج رفع عوارض ناشی از حضور
باخالصی ها بان
صفحه 15:
040 بعضی از موارد مصرف آب در صنعت:
۴ به عنوان ماده اوليه
" 2- به عنوان حلال مواد اوليه
ly ae * كسس الرزئ
« ۴ محافظ در برابر گرما و تشعشع (0,ظ)
* 0 برای اطفاء حریق
* 9- در فرایند هایی نظیر تبخیر» تبلور و غيره
صفحه 16:
فصل دوم
* تعاریف و اصول کلی مربوط به آب و تصفیه آب
* 2-0 نحوه گزارش مقدار ناخالصی های آب :
* معمولاً تمام ناخالصی های آب به جز 2 Co2, Mn**, Fe**,
و 02 را بر حتب 0 کربنات کلسیم گزارش می
۰ وش محاسبه غلظت یک داخالعتی بر حسب هون معادل کریناتی:
* تعداد میلی اکی والان های ناخالص 2 تعداد میلی | کی والان های معادل
کربناتی
۶ (0. تعداد ميلي اکی والان های معادل کربناتی < 0010 معادل
کربناتی (کربنات
Sy dine ces ppm ۰ میلی گرم کربناتکلدی در یک لیر
است
صفحه 17:
ee
Gable - * ها اعداد نسبتاً بزرگی می شوند.
* 2 یک ]۳۳۷ معادل کربناتی آنیون < یک ۳۳۷
معادل کربناتی کاتیون
۶ 0- خلظت ها با یکدیگر جمع پذیراند.
* <- مقایسه و بررسی نتایج آنالیز آسان است.
* 0 اصل خنثی بودن بسادگی قابل کنترل است.
صفحه 18:
مثال 2-0 اگر غلظت کلرید ([62) در یک نمونه آب 20 میلی گرم در ليتر
باشد
غلظت آن بر حسب معادل کربناتی چقدر است؟
0 12-0 40- 0۵ 55-018
حل:
0 اکی والان گرم کلرید
< تعداد اکی والان های کلرید در هر لیتر آب
هر یک اکی والان کربنات کلسیم معادل یک اکی والان کلرید است
20 تعداد میلی اکی والان گرم های کربنات معادل
0 ۷0/1[-< میلی گرم گربنات کلسیم در لیتر معادل
صفحه 19:
201102 )تت ٠٠
مثال در مورد تبديل غلظت بر حسب خود ماده به معادل
كربناتى
را السو تم
2۵ 02003 ۱00 له
هر یک اکی والان آلومینیوم معادل یک اکی والان گرم کربنات کلسیم است.
گرم 2000 2 یک اکی والان گرم کربنات کلسیم
گرم 20 یک اکی والان گرم (CCAD) asses
میلی گرم 2060 یک میلی اکی والان گرم کربنات کلسیم
میلی گرم 20 یک میلی ای والان گرم آلومینیوم
میلی گرم کربناتمیلی گرم آلومینیوم
© SO
a x=ax5.5
صفحه 20:
غلظت خود ماده
* مثال -O-9 غلظت یون سولفات در GI معادل 20
میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم است. غلظت آن بر حسب
سولفات کلسیم چقدر است؟
CaSo4 100- 08 003 2958 *
۶ 26/6 22600/100 تعداد میلی اکی والان گرم های معادل کربناتی
" 20/6 تعداد میلی اکی والان گرم های سولفات کلسیم
* ۰136/2 -170 200/1 مقدار میلی گرم در لیتر
سولفات کلسیم
صفحه 21:
مثال 0-0 با مشخصات جدول ذیل داریم:
ناخالصی
Ppm
+ Na] Mg?] *Ca?
ro] ao | هه
الف - غلظت یون کلر برحسب معادل کربناتی
چقدراست ؟
بت بون سوت پر حمب خود مت چقدر
حل ب- 26)0+۵0+08)0 060+090+[01]
#0 = [el]
So,-=96 CaCO,= 100
Eq= 96/2=43
6020060
سولفات
- 180 كربنات كلسيم
mgSO,?/L?= 80 mg
CaCO, 43mgS0¢-
50mgCaCo,,
68/8 =
“HCO,
190
0032
“Sot
90
Cl
صفحه 22:
: حل
POH 9= PH = OP =S
log [OH ]= 5 [OH]=10°
- mol/L eq/L
GL SIL x 1leqCaCO,//eqOH mg/L?=105 كلسيم
صفحه 23:
۳ 83-98 شاخص های مهم الب
پارامترهای اصلی تعیین کننده کیفیت آب
0-7 شاخص های املاح محلو ec
هدایت الکتریکی آب <PH « (EC) قلیائیت ماده (۳)
قلیائیت کل (4)» سختی کل (TH) 5 کل املاح محلول جامد 175
00 شاخص های مراد معل قآب»
Say 5 (TTU & NTU ws 2) SS (TSS) كل مواد جامد معلق
(CU) آب
247 شاخص ها یآلردگیها یآل یآب»
اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی (۴01؛
اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (01ن)؛
كل كربن آلى ‘TOC
<- شاخص بهداشتی بودن آب؛
E. Coliform
صفحه 24:
0-2-2 - شاخص های املاح هد و ی
* 1- هدایت الکتریکی
۳۳ *
" ©- 1105 كل مواد جامد حل شده در آب
FF سختی کل» سختی موقت و دائم
* 0 قلیائیت کل و ساده
* اين شاخص های اطلاعات کلی و مفیدی در مورد میزان
املاح محلول آب بما می دهند.
* ذیلاً در مورد هر کدام بحث خواهد شد.
صفحه 25:
004 مدایت الکتریکی آب (۳0)
* 0 آب خالص 056/0 1120/0012[ است.
* در آبهای طبیعی هر چه مقدار یونها بیشتر باشد» ol EC بيشتر
2 و بالعکس در مورد آبهای آشامیدنی و کشاورزی به طور
۴ (برجنب میلی گرم در ابتر )
56s = —_ SPO
(برحسب ميكرو برسانتى مثر )
" در مورد آبهايى كه EC آن ها كمتر از 1110/001230000[ است.
" نسبت فوق با تقريب خوب 063/0 است.
صفحه 26:
۲۳1-04000 آب
PH= -log [H+] ®
* ۳11 آب خالص در دمای 4a OG سانتیگرادبرابر 2 است.
* 311 آب با افزایش دما افزایش می یابد. (شکل 9-4)
* ۳11 آبهای طبیعی عموماً در محدوده ©-© است.
* کنترل ۳17 در بسپاری از فرایندهای نصفیه ضرورت دارد.
* ۳11 آب را با دستگاه ۳۳ متر اندازه گیری می کنند.
* ۳11 آب را با استفاده از کاغذهای 17 و یا شتاب گرها می توان
اندازه گیری کرد که دقت آن کمتر است.
صفحه 27:
تشكل ل تراك 8ل أب حاص و حاترب يو برحب ونا
صفحه 28:
2 مهم is مواد جامد محلول (TDS) یا غلظت املاح
محلول
5 نشان دهنده کل غلظت یونهای موجود در آب است.
5 را بر حسب میلی گرم در لیتر گزارش می کنند.
* 11(5 شاخص خوبی برای تعیین کیفیت کلی آب است.
# محدوده ۲1(8 آب های مختلف:
J
TDS(ppm)
مطلوب صنعتی
کمتراز 6400
مطلوب
آشامیدنی
حدود6000
مجاز آشامیدنی
حدود(1000)
آبهای شور
حدود
000۵
دريا
حدود
0000م
صفحه 29:
مه
روش اندازه کیری 115 ۱
0- آب را از صافی مخصوص عبورمی دهند تا مواد معلق و كلوئيدى آن كرفته شود.
2- حجم معینی از آب صاف شده را در بوته چینی وزن شده می ریزند.
9 آب را روی حمام بخار تبخیر می کنند.
بوته چینی را در180 ع0 در آون 0 ساعت قرار می دهند.
©- بس از سرد كردن بوته در دیسکاتور و توزین آن 175" به صورت زیر محاسبه
مى شود:
وزن بوته خالی به میلی گرم - وزن بوته محتوی مواد جامد به میلی گرم
TDS(ppm)= 1000
حجم آب برحسب ميلى ليتر
صفحه 30:
0-09 سختی آب H)
* سختی آب چیست؟
" میزان املاح محلول کلسیم و منیزیم در آب.
۴ انواع سختی:
* موقت: ناشی از بی کربنات های کلسیم و منیزیم
* دائم: ناشی از سولفات» کلرید و نیترات و ... کلسیم و منیزیم
* واحد بین المللی بیان سختی آب:
* 0010 معادل کربنات کلسیم یا میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم.
صفحه 31:
1۵9 روش تعبین سختی کل
حجم مشخصی از نمونه آب انتخاب می شود.
با اضافه کردن بافر» 211 آن در (00 تنظيم مى شود.
در حضور معرف اريوكروم بلاك 7 با محلول 124 (1511
0 مولار تا تغيير رنك از قرمز ارغوانى به آبى تيتر
مى شود.
OOO 100 » 15114حجم مصرفى» مولاریته 1510104
< سختی کل بر حسب 00[ كربنات كلسيم
حجم نمونه
صفحه 32:
0.0 قلیائیت آب
* قلیاتبت آب برابر مجموع یونهای کربنات» بی کربنات و هیدروکسید
آب است.
* هر چه قلیائیت آب بیشتر باشد ظرفیت بافری آب بیشتر است.
" انواع قليائيت:
" قليائيت ساده يا قليائيت نسبت به فنل فتالئين (5)
" قليائيت كل يا قليائيت نسبت به متيل اورانز (M)
" قليائيت ساده به علت وجود 011 يا 203)- است.
* قليائيت كل مربوط به ۰0 01و و1)0]- است.
صفحه 33:
0-0-0 اندازه گیری مقدار قلیائیت
* قلیائیت ساده (P)
—H:.OH HCO, — 7 * ۲120
++H
حجم مشخصی از نمونه آب در ارلن می ریزیم.
0 قطره معرف فنیل فتالئین اضافه می کنیم.
اگر ارخوانی شد قلیائیت ۳ داریم.
تا ببرنگ شدن محلول » 02/0 .18125004 نرمال اضافه می شود.
x 00. 02 50 x کل حجم اسید مصرفی
> قلیاییت برحسب 001 معادل کربناتی
حجم نمونه بر حسب میلی لیتر
اگرپس از اضافه کردن فنل فتالیین نمونه ارغوانی رنگ نشد .قلیاییت ساده صفر است.
صفحه 34:
قلیئیت کل ( 01)
9:0۳ ۱: تست H:+HCo,
به نمونه آب بیرنگ شده پس از افزایش اسید
یا نمونه آب اولیه فاقد قلیائیت موقت»
000 قطره محلول متیل اورانژ اضافه می کنیم.
و قطره قطره 02/0 ,3,50 نرمال اضافه می کنیم تا نارنجی شود.
0 06/0 کل حجم اسید مصرفی
< قلیائیت ۷برحسب معادل کربناتی
حجم نمونه آب برحسب میلی لیتر
صفحه 35:
مثال د رمورد محاسبه قلیاییت
= مثال 0 نمونه ای از آب به حجم 60000 میلی لیتره در
سولفوريك (0©/0) نرمال و در مقابل متيل اورانژ پس از
دهد. و 20 آن را حساب کنید.
0.02eq H,SO,x1eq CaCO,x50 g CaCO, *
فتالنين يس از آزمايش © ميلى ليتر اسيد
ایش ( میلی لیتر از همان اسید تغیبر رنگ می
xP= 3ml H,SO, .
با teq H,S0, TeqCaco, «
1000mgCaCo, 1L 300ml «
300ppm= x x x #
1g CaCO, 100051 =
Nx5000 0.02x3x50000x7 =
See = 300ppm_* تس
Ww 1000
Nx50000 5x0/02x50000x7
M= x =500ppm
WwW 100
صفحه 36:
مهم هم رابطه قلیئیت و 811
* هر چه « کمتر و M بیشتر باشد» ۳1 آب کمتر است.
ul ihe GI PH بیشتر باشد p 4a هر *
* با داشتن ۳ و 1 بر حسب معادل کربناتی از روی نمودار
GI PH ols را تعیین کرد. (شکل 9-0)
* در د ۳11 غلظت 1]- در مقایسه با غلظت Co,
و1000 قابل صرفنظر کردن است.
" در 2/640 ۳۳1 غلظت بی کربنات تقریباً صفر است.
" در اثر كاهش 211 آبء یونهای کربنات و بی کربنات و
00 تبدیل می شوند.
صفحه 37:
2
رابطه بین ۳ و ۷ و غلظت یونهای تشکیل دهنده قلیائیت
OH 00 “HCO, قليائيت
© 0 M P=0
P 0 0 P=M
3 25 0 P= M/2
2P-M (M-P je © P>M/2
2P M-2P; > 2 0
*_نکته 0 غلظت 002 محلول در آب را می توان از رابطه زیر محاسبه کرد:
10(PH-6/3) /[-Cv9] = [Co2] *
صفحه 38:
* با کمک شکل فوق رن یتسد تس ند
31 آب را
صفحه 39:
*Co,Na, --_00:-+ ۵
eq CO,Na leq CO,Ca 50g CaCO, 1000mg CaCO, ODE
x وه ۶۶ »۲ لد ۵200
x
L leqCo,Na, 1eqCO,Ca 1g CaCO,
Ppm (OO = (OOO xO x O/MOS =
مثال ©- در 511-06 حداکثر و حداقل غلظت یون بی کربنات در آب چقدر است؟
بر اساس نمودار غلظت یونهای قلیایی بر حسب ۳11 (نمودار )
در ۳11200 یون بی کربنات وجود ندارد.
1160, + 7 H, + Co,?
صفحه 40:
00آ]< غلظت یون بی کربنات بر حسب 0۳010 معادل کربناتی
* [ر0]< غلظت دی اکسید کربن بر حسب 00
صفحه 41:
ممم شاخص هاي موای معلق آب
* 155كل مواد جامد معلق
* كدريت
Sy
۶ مهم وو1
ae oe : بسیار ریزی عبور دهیم مواد جامد
۴ ,2۸ وزن فیلتر خشک شده قبل از عبور آب
* ,2۸ وزن فیلتر خشک شده بعد از صاف کردن نمونه آب باشد:
Tss= (A,-A,)x1000 * بر حسب ميلي گرم در لیتر
. ا Sy
) ,۸ و ,۸ بر حسب ميلي گرم و ۷حجم نمونه به میلی لیتر)
صفحه 42:
”ض ممم ee
مهم مه کدریت آب
* کدریت و مقداری از رنگ آب ناشی از ذرات کلوئیدی
است.
* ذرات کلونیدی:
* ابعاد بسیار کوچکتر از میکرون (060-سانتی متر) دارند.
* با کاغذ صافی جدا نمی شوند.
* دانماً به صورت معلق هستند.
* قسمتی از نوری که با آنها تابیده می شود متفرق می شود.
صفحه 43:
ا 0۳[
16022 روش و واحدهای اندازه گیری کدریت آب
* برای اندازه گیری کدریت al نور به آب تابیده می شود.
* بخشی از آن متفرق می شود.
* [71]" واحد کدریت جکسون متناسب با نور عبور کرده
است.
NTU ® معرف نور متفرق شده است.
صفحه 44:
عبسب
موههه رنگ آب
۰ آب خالص بی رنگ است.
۰ یونهای فلزىء مواد گیاهی؛ el jal خاک باعث رنگ آب می شوند.
۰ به رنگ باقی مانده پس از حذف کدری آب. رنگ آن گفته می شود.
۰ رنگ ظاهری آب. رنگ آن قبل از فیلتراسیون است.
۰ واحد رنگ (12))» رنگ محلولی از کمپلکس پلاتین و کبالت با
غلظت مشخص است.
۰ برای اندازه گیری رنگ آب پا پساب» رنگ آن را با محلولهایی با
حلت كلخص از کمپلکس قرق الذکر مقایسه می کند.
صفحه 45:
201102 )تت ٠٠
مهم شاخص های آلودگی به مواد آلى
* آلاینده های آلی آب بسیار متنوع »اندازه گیری آنها پر
هزینه است.
* شاخصهای نعیین مواد آلی آب و پساب عبارتند از:
٠ 801 : يا اكسيزن مورد نیاز بیوشیمیایی
اين شاخص معيارى از مواد آلى قابل تجزيه بوسيله باكتريهاى
هوازى است.
صفحه 46:
۵ 0019 يا اكسيزن مورد نيا شيميايى
Ca yee Lt COD همه مواد آلی آب می باشد. مقدار اکسیژن لازم
رای کید S کت مود ای آب اس
١ م 010 *
00) حاصل از سوزاندن مواد آلى موجود در آب يا يساب معيار
خوبى از مواد آلى است.
Shi sal نیتروژن
معيارى از آلودكى آب به فاضلاب شهرى است.
٠ (1001'يا (112.0.1' كل اكسيزن مورد نياز
(1001' مقدار كل اكسيزن مورد نياز 112.0.0' مورد نياز از نض.
تثورى است كه براى اكسيداسيون مواد الى موجود در نمونه لآزم
cn
صفحه 47:
ee
و روش تعبین آن 8010 -0-9-C-C
Gla 4: BOD * 5 زمان بستگی دارد.
* (501: يعنى مقدار اكسيزن مورد نیاز برای تجزیه مواد
آلی توسط باکتریها در مدت © روز و در دمای 020
است.
sBOD * شاخص ! ستاندارد در سطح جهان پذیرفته شده
است.
* .(801معرف مقدار اكسيزن مورد نیاز باکتری برای
تجزیه همه مواد آلى تجزیه پذیر است.
صفحه 48:
sBOD oxi مراحل
* © نمونه با حجم معين (مثلاً 06000 میلی لیتر) از فاضلاب یا
فاضلاب رقیق شده را در بطری درب دار می ریزند.
۰ در صورت زوم باکتری به آن اضافه می کنند.
۰ میزان | کسیژن محلول یکی از نمونه ها را اندازه گیری می کنند.
* نمونه دیگر را به مدت 0 روز در دمای 0200 در انکوباتور قرار
می دهند.
۰ بعد از 6 روز اکسیژن محلول باقیمانده را اندازه گیری می کنند.
* مقدار میلی گرم اکسیژن مصرف شده به ازاء یک لیتر نمونه
BOD آن فاضلاب است.
صفحه 49:
عبسب
همه 201) و روش تعيين آن
* ([20) » مقدار اكسيزن مورد نيازى است كه بايد توسط
اسید کرومیک تأمین شود تا همه مواد آلی به ,0) اکسید
شود.
٠ (001) معرف مواد آلى قابل تجزيه و غير قابل تجزيه
بوسيله باكترى مى باشد.
٠ 201 كم تر از 2212400 معرف فاضلاب رقيق است.
* هر جه نسبت(5001(/001 به يك نزديك ترباشد»
تصفيه بيولوزيكى موفق تراست.
صفحه 50:
اصول کلی اندازه گیری 001
* حجم معینی از نمونه را با کاتالیزور مناسب وبا
اسیدسولفوریک و دی کرومات به مدت ساعت رفلو می
۰ سپس دی کرومات باقیمانده را با سولفات آمونیوم آهن (11)
تيتر مى كنند
* از روی دی کرومات مصرف شده. (201) محاسبه مى
شود.
صفحه 51:
201102 )تت ٠٠
شاخص بهداشتى بودن آب 6-0-8
* 142171 شاخص آمارى از تعداد اشرشياكلى
Gi MPN * شرب باید صفر باشد.
* 1۳۷ فاضلاب تصفیه شده نباید از 0000 بیشتر باشد
* اشرشیاکلیفرم (کلیفرم روده ای)» باکتری بسیار مقاوم _
شناسایی آن ساده وارزان» بیماری زا نیست» عدم وجود آن
به منزله اطمینان از عدم وجود هر نوع ویروس و باکتری
دیگر در آب است.
صفحه 52:
Th.oD و 0
منظور از USTOD اکسیژن مورد نیاز و منظور از 11.01 کل اکسیژن
مورد نیاز از نظر تئوری است که برای اکسیداسیون مواد آلی موجود در نمونه
لازم است.
برای محاسبه 1.012" باید فرمول شیمیایی مواد آلی موجود در آب را بدانیم
مثال 0- به یک نمونه یک لیتری آب مقطر 0/0 گرم بنزن اضافه کرده ایم.
10.01 آن چقدر است؟
C,H, +15/2 0, > 6 CO, + 3 H,O
99 6م
x= 0/1X15x16 =0/308 gr 04
6م
Th.o.D = 308 mg/L
صفحه 53:
201102 )تت ٠٠
خو د آزمايى
مَثَالَ © انتظار داريد كه در فاکلاب هاء 106 بیشتر باشد یا
BOD, & BOD, ‘COD BOD 10
جواب: (001 <۰100 زیرا مقدار کربن آلی موجود درنمونه فقط
قسمتی از مواد آلی موجود در نمونه را نشان می دهد.
BOD < COD جون (201) نشان دهنده همه مواد آلى است ولی
201 مواد آلى قابل تجزيه بوسيله باكترى ها
BOD, >:«301 زیرا ,801 مقدار اکسیژن مورد نياز باكترى
ها برای مدت زمان نامحدودی است ولی ,۰01 مقدار اکسیژن
مورد نپاز برای 6 شبانه روز.
صفحه 54:
کاهش املاح محلول آب
روش های کاهش یاخذف املاح محلول آب
افزايش مواد شيميايى:
كه سبب رسوب كردن كاتيونها و آنيونهاى مزاحم مى شود
استفاده از روشهاى ييشرفته (غير شيميايى)
. اسمز معكوس
© رزين هاى تعويض يونى
الکترودیالیز
c-Fos اد ی یاب مورت داكي ابيتقلاة مي
شود.
صفحه 55:
a
سختی آب چیست؟ 19
3 سختی آب به علت املاح محلول کلسیم و منیزیم است.
و کل شام تحت مرفت (کرینانی) و لاب است:
* سختی موقت به علت وجود بی کربنات های کلسیم و منیزیم
که در اثر حرارت دادن آب حذف می شود.
Ca (HCO,), _-H,O + CaCO,+ CO,
Ca (HCO,), + 2Mg(HEO;), 2Mg(OH),+
CaCO,+2CO,
صفحه 56:
Se
ادامه سختی
* زیان ناشی از سختی موقت بیشتر از سختی دائم است.
* سختی دائم به علت وجود سایر نمکهای محلول کلسیم و
منیزیم غیر از بی کربناتهای آن ها است.
۰ اگر 17 سختی کل و ۷ قلیانیت کل آب بر حسب معادل
کربناتی باشد.
=H-M wb M< HS سختی دائم 2 سختی موقت
اگر 11-16 باشد 0< سختی دائم سختی H=M= dy
اكر 11 M> باشد 1(< سختی موقت بی کربنات سدیم -[]-]1۷
صفحه 57:
Se nee 5
کاهش سختی موقت 1.039
افزایش آب آمک,(0۵)01
Mg(OH)2sCaCO3 ox)
نشینی >
4 i)
واکنشهایی که انجام می شود
“HCO, +OH 80 + 00
CO,- + حون CaCO,
CO,- + 9+ مت 00
MgCO, + Ca(OH), CaCO, + Mg(OH),
آب سیک
واکنشهای کلی
Ca(HCO,), + Ca(OH), 2 CaCO, + 2H,0
Mg(HCO,), + 2 Ca(OH), 7200, + Mg(OH),
RS سس
صفحه 58:
).هم کاهش سختی دائم آب
برای حذف ۵)**از سودا » ,0)ر] استفاده می شود.
0۵۲ + Na,CO, ——€aCO,+ 2 Na
Sal Gl 5 alge #Mg Gis il: لازم است.
*Mg**++ Na,CO, —MgCO, + 2Na
MgCO, + Ca(OH), —Mg(OH), + CaCO,
براي حذف يك اكي والان منيزیم» یک اکی والان سودا ویک اکی
والان هیدروکسید کلسیم لازم است.
صفحه 59:
1۵42 ارزیابی فرایند آمک و سودازنی
در فرایند آهمک و سودازنی» از نظر تئوری کلسیم می تواند به 101035 کاهش
پابد.
عملاً کلسیم در بهترین حالت به حدود 50 0010 کاهش مي یابد.
ذرات کربنات کلسیم و هیدروکسید منیزیم حاصل بسیار ریز است و به سختی ته
نشین می شوند.
برای درشت کردن و تسریع ته نشینی آنها مواد منعقد کننده بايد اضافه كرد.
آهک و سودازنی گرم باعث کاهش بیشتر سختی می شود.
آهک وسودازنی برای حجم زیاد آب توصیه می شود.
در فرایند سرد. کربنات کلسیم فوق اشباع در آب نرم شده با افزايش | سيد بايد
تثبیت کرد.
2CaCO, + H,SO, Ca(HCO,), + CaSO,
صفحه 60:
201102 )تت ٠٠
محاسبه مقدار مواد شیمیایی مورد نياز در فرايند 0-0-10
آهک و سودازنی
)- مقدار آهک»,(08)011 » لازم بر حسب 0010 معادل کربناتی» 1
برابر مجموع چهار مورد زیر است:
,06 آزاد بر حسب معادل کربناتی
* بى كربناتى كه بايد به کربنات تبدیل شود.
۰ هيدروكسيد اضافى مورد نظر در آب خروجى از سيستم (© تا 40 حط00)
۰ مقدار سختی منيزيمى كه بايد حذف شود.
توجه: تمام مقادیر بر حسب 0010 معادل کربناتی است.
0 > 2 مقدار آهک صنعتی لازم
اگر درصد خلوص آهک صنعتی (00) 09 درصد باشد.
صفحه 61:
©- سوداى مورد نياز برای فرایند آهمک و سودازنی
۰ سودا (:0),) مورد نیاز برحسب 0010[ معادل کربناتی برابرمجموع سه
مورد زیر است:
۰ مقدار سختی غیر کربناتی که بايد حذف شود.
۰ مقدار آهک اضافی که در آهک زئی مصرف می شود.
۰ تمام مقادیر فوق بر حسب 010[ معادل کربناتی
-53XS0" 06/1 $ - مقدار میلی گرم سودای موردنیاز به ازاء هر لیتر آب
50
صفحه 62:
عبسب
2-6-1 بهبود راندمان آهى زنى
" با توجه به اينكه حلاليت هيدروكسيد منيزيم و كربنات كلسيم تابعى
از دما و ۳11 هستند» باید شرايطى انتخاب نمود كه حلاليت آنها
كمترين مقدار باشدء
* ۴۳۲ باید 00(.6-000 باشد»
* حلالیت هیدروکسید منیزیم در .2060 211 حداقل؛
* حلالیت کربنات کلسیم در 00-4 < ۳77 حداقل است.
* مقدار پون کربنات و دما هر چه بپشترباشد» حلالبت کربنات کلسیم
کمتر است. (شکل 9-4)
* افزایش مواد منعقد کننده و کمک منعقد کننده به حوضچه
* آهک زنی و اختلاط آنها جهت تسهیل رسوب کردن آنها.
صفحه 63:
سختی برحسب معادل کریتتی
۳
0
1 درجه ساتیگراز
غلظت يون كرينات برحسب معادل كربناتى
اشكل “دا اثر كربنات محلول و دما برسختى باقيمانده در فرايند آمكنزئى سرف و گرم
صفحه 64:
14
13
12
فص ج جو رم مو > مسبو ج16 جا
1
pH
ann HO HD ممم ee مسو
eee أآت
شکل ۲-۳. غلظت تعادلی کلسیم و منيزیم برحسب 23
7
8 8 88 Be we
a Fo gp ed
180
صفحه 65:
مثال ©- در فرايند آهى و سودازنى» آيا قلياتيت ساده افزایش می یابد یا کاهش؟
مقدار سولفات و كلريد جطور؟
* حل - با توجه به واكنشهاى آب آهك با سختى موقت:
Ca(HCO,) + Ca(OH), —2GaCO, |+ 211,0 ٠
Mg(HCO,),+-2€a(OH), 2CaCO,+ ٠
Mg(OH),+ 2H,O
۰ ملاحظه می شود غلظت بی کربنات کم می شود یعنی قلیائیت کاهش می یابد.
* و با توجه به واکنشهای سودابا سختی لاتم
MgS04+ Na,CO, + Ca(OH}; Mg(OH), *
+CaCO,+ Na,SO,
CaCl,+ Na,Co; CaCo,+ 2NaCl *
+ قلیائیت تغییر نمی کند. مقدار سولفات و کلرید نیز تغییر نمی کنند.
صفحه 66:
أب خام
أب نرم شده
9
معادل کربناتی)
سختی منیزیم | سختی کل | يون بى
کربنات
aero 60 6/000
و deo 56
هیدروگسید آزاد + سختی منیزیم + بی کربنانی که به گربنات
تبدیل شده + 002 آزاد < مقدار آمک لازم
۴ 0/060-0/00206-بی کربنات تبدیل شده به کربنات
* معادل کربناتی 26+6+۵6+۵-60062 مقدار آهک لازم
Gp يي و يم رفير حك
co,
6
هیدرو:
صفحه 67:
201102 )تت ٠٠
۳-0-4-استفاده از سود سوزآور جهت کاهش سختی آب
* به جای آهک و سودا می توان از سود سوزآورجهت کاهش سختی استفاده کرد.
MgSO,+2NaOH = —Mg(OH),+ 2Na,SO, =
Mg(HCO,), +4NaOH—- Mg(OH),+ 2Na,CO, =
+ 10
CaSO, + Na,CO, CaCO,+Na,SO, ®
۶ قیمت هر کیلو سود حدود 0 برابرا
بیکربناتی به سختى غير كربناتى بايد آنقدر باشد تا كربنات سديم كافى جهت
كاهش سختى غير كربناتى بدست آيد.
قیمت آهک | ست. بنابراین نسبت سختی
صفحه 68:
2-4 مزایای استفاده از سود:
کم دردسرتر
سود فاسد نمی شود
حجم لجن رسوب کم است
حذف منیزیم کامل تر
معایب استفاده از سود:
PH تا حدود 0) می رسد که باید اسید اضافه کرد» ناخالصی ها (CLUFSO,
زياد مى شود.
مزایای آهک زنی
کاهش فلزات سنگین» ترکیبات آلى؛ باکتری هاء ویروس هاء جلبک هاء سیلیکا
صفحه 69:
عبسب
۵04 آهن و منگنز در آب
۰ آهن و منگنز به صورت ۳62 ,**۷]8[* در آبهای زیرزمینی وجود دارند.
۰ ۷0 ,۳00 خوراک بعضی از میکروارگانیسم هستند.
* در آبهای محتوی 0,۰۲92* به,([۳6)01 نامحلول و ۳۷۲2+ به ,۷80
نامحلول تبدیل می شود.
+ حلالیت ترکیبات ۷0[ ۳6۰ در ۳1206 حداقل و در 7211-2 زياد
۰ آهن روی پارچه لکه های زرد تا قهوه ای قرمز و منگنز سیاه متمايل به
ارغوانی ایجاد می کنند.
۰ مقدار مجاز ۳62 و ۷]2[* در آبهای آشامیدنی به ترتیب 0/00 و
0 میلی گرم در لیتر است.
۰ مقدار مجاز 112 ۰ +۲:62* در آبهای صنعتی 6/0 و 29/0) میلی گرم در
لیتر است.
صفحه 70:
I
©-0-6-0-انواع روشهای حذف آهن و منگنز در آب
[اکشیداسبون و.ته تضییا
0- استفاده از رزین های تعویض یونی در فصل رزین ها
مورد بررسی قرار می
©- استفاده از يلى نكاما
پلی فسفات ها با آهن کمپلکس های محلول تشکیل مى دهند
اکسیداسیون و ته نشینی
با مواد اکسید کننده هاپی مثل» هواء ,01,100 »,0
می توان۷]102[* و ۳6۵2+ را اکسید کرد و به صورت
نامحلول درآورد.
صفحه 71:
201102 )تت ٠٠
روش هاى حذف آهن و منكنز با كلر» اکسیژن و پرمنگنات
٠ أكسية
H: 8+ Fe(OH),4 —__Hi0 10: O,+ Fe,+ 4
H: 4+ MnO, ——H02; O,+ Mn,+ 2
Mn?* 5/10 - 9 بهینه برای اکسیداسیون سریع 9-7 ۰ *۳2 و بر PH
كلر
+1: 6.01 2,56)08(,2 > H,0 6+ Cl,+ Fe?
Mn?+ + Cl, + 2H,O MnO,,+ 201+
*4H
گلر گران تر از هوادهی و برای آز بین بردن میکروب ها مزثرتر است.
Fe(OH), +MnO,+ K+ Fe++, KMnO,
كزان تر از كلرء بسیار سریع؛ ,1۷1100 خود اکسید کننده است.
صفحه 72:
مثال 0- برای حذف آهن و منگنز در منابع فنی استفاده از
کلر» پرمنگنات و هوادهی توصیه می شود.
الف - يك حسن و يك عیب عمده هر یک از اين اکسیدان ها را ذکر کنید.
کلر:
حسن: حتی در ]۳ کم تر از محدوده بهینه اکسیداسیون با اکسیژن» آهن را خیلی
سریم تر اکسید می کند.
عیب: نسبتاً گران است.
اکسیژ:
حسن: ارزان و در دسترس ۲
عیب: در پایین تر از محدوده ۳17 بهینه 6/0 - 2 سرعت آن کم است.
پرمنگنات:
عیب: گران و مقدار آن باید کنترل شود.
حسن: مقدار ice نيكم نر ان مقداراستوکیومتری» سرعت آن در 6۳[7-00<
مستقل از 11
صفحه 73:
ee
سیلیکا و ویژگیهای آن (1
سیلیکا < اکسید سیلیسیم < سبلیس < «510
سيليكا: : کریستالی مثل کُوارتز با حلالیت 6صطمو در آب
آمورف با حلالیت 100 + 00۳0140 در آب
انحلال سپلیکا در آب
انحلال سپلیکا در آب شدیداً به ۳ وابسته است (جدول -و)
Si(OH), H,02+ SiO, SiO,H,
اسید سيليسيك (یک ظرفیتی) |
در ۵/
تسیک در 4D 337 حدود 166200 بو
در < ۳۳1 احتمالا يليمريزه مى شود و به صورت ذُرات کلونیدی درمی آید.
,510,] در اندازه گیری قلیائیت دخالت می کند.
به سه صورت در آب می تواند حضور داشته باشد.
سیلیکای فعال ,351 سیلیکای کلوئیدی (سیلیکای پلهمریزه شده) و سیلیکای ذره ای
(ذرات ریز شن)
سیلیسیک
لشید سوایسیک!
صفحه 74:
موه
موه
واه
Ono
سیلیکا در
99
حلالیت برحسب میلی گرم سیلیکادر
هر لیتر
aso
deo
96
deo
90
ero
صفحه 75:
ee
مشكلات ناشى از حضور سيليكا در آب -)-©-0-©
عمده مشكل سيليكا در بويلرهايى است كه در دما و فشار زياد كار مى كنند.
زيرا با افزايش دما و فشار حلاليت آن زياد مى شود. (شكل -9)
سيليكاى به يكى از سه روش زير به يره هاى توربين مى رسد و رسوب مى كند
0.5 بدكار كردن بويلر (ايجاد كف)
6 حمل قطرات مايع توسط بخار
و تبخير سيليكاى محلول در بخار
غلظت سيليكا در بخار به عوامل زير بستكى دارد:
۶ ۳11 آب تغذیه و فشار دیگ بخار (شکل -9)
۶ _ فشار دیگ بخار
2# غلظت سيليكا در آب تغذیه
صفحه 76:
ite
صفحه 77:
on
oot
سبح سیگ ربارب سیک درآ پر
3
0 2800
1 Pag rp
شکل 8-۳. فلت سیلک در بخار برحسب فشار در های مختلف
صفحه 78:
هم روشهای حذف سیلیکا
حذف سیلیکا از آب مشکل و پر هزینه است. سه روش عمده آن:
*. ات هاگورین ۱
< استفاده از رزین های آنیونی ۹
ذرات سبلیکای کلونیدی بار متف15005 دردخوشجه آهک زنی, ذرات مثبت
Fe(OH), » Mg(OH), باعث جذب» اند وت شين شدن أنه مى
صر ليع 1
۰ زمان (تماس سيليس با رسوبات جاذب) - هر جه بيشتر باشد حذف سيليكا
بيشتر
clea هر چه دما بیشتر باشد» ميزان حذف سيليكا بيشتر خواهد بود
* نوع ماده جاذب (نوع ترکیب منیزیم و آهک)
* غلظت اوليه سيليكا در آب
صفحه 79:
>" کش
6.04 عرامل مزثر بر حذف سیلیکا بوسیله
ترکیبات منیزیم
اثر 213
در حذف ناقص سيليكا (تا حدود (90220) در يى 211 معين حدود
00 بهترين عملكرد وجود دارد.
در حذف کامل» نقش 177 کم توهاست (شکل م)
AS a تلف میرب
۰ واکنش ترکیبات منیزیم به صورت استوکیومتری نیست و تابع رابطه
تجربی فروندلیج"/۳0/ -.ن) ك1 ” است.
1 ضريب جذب» 6 غلظت مولی تعادلی ماده قابل جذب» جرم
ماده جانب. (شكل (O-18
۰ _برای کاهش مقدار معینی در غلظت سیلیکای آب. مقادیر متفاوتی !
ترکیبات مختلف لازم است. (شکل 9-9)
صفحه 80:
شکل ۲-۳ اثر ام در
عذّف سیلیکا
pH
10
12
08
4
10
96
8
۰ کوخ Pea ere
80
60
40
120
صفحه 81:
شکل
۳
a
a
4
3
۰
3
4
3
سیلیکا
ای حذف شده برحسب اکسید منیز
یم
صفحه 82:
150
6
35
130
52
325
مم سیلیکا برحسب ,510 2
BBS 2ه و هی
هه
صفحه 83:
بقیه عوامل مزثر بر حذف سیلیکا به روش جذب سطحی
تماس سیلیکا با لجن
اگر آب ورودی به حوضچه با لجن هیدروکسید منیزیم در تماس قرار گیرد» مقدار
بیش تر از سیلیکای آب حذف می شود (شکل ©-©).
در مصرف اکسید منیزیم صرفه جویی می شود.
زمان توقف در حوضچه ته نشینی و دما
با افزایش دض قیزان سبلیکای حذف شده زياد می شود.
با افزایش زمان توقف آب در حوضچه ته نشینی» درصد سیلیکای حذف شده زياد
مى شود. (البته رابطه خطى نيست) (شكل (00-©).
صفحه 84:
شکل ۱۰-۳. اثر زمان توقف و دما در حوضچه تهلشی
حذف میلیکا
ارما توقف )
0
40S 160180200 120 100 = 8 80 0م
20
0
8 و 5
Mee Af ape ore
9
100
Spel ۶
آب و پسابهای صنعتی
صفحه 85:
I
حذف سیلیکا با رزین های آنیونی 5.04
* سیلیکای کلوئیدی با رزین ها حذف نمی شود باعث آلودگی آن می
* ضریب گزینش سیلیکا یونی کم است.
* هزینه حذف با رزین زیاد است.
حذف سیلیکا با روش اسمز معکوس
* سیلیکای و بخصوص نوع کلونیدی به خوبی حذف می شود.
* اگر مقدار سیلیکا زیاد باشد» روی غشاء رسوب می کند» که باید
دمای آب را افزايش داد (حلالیت کم شود).
* اگر ۲1 آب 00 باشد» حلالیت سیلیکا زیاد ولی باز 0200
روی غشاء رسوب می کند.
صفحه 86:
. . فصل چهارم 4
روش های حذف ذرات معلق از آب و فاضلاب
مقدمه - ویژگیهای ذرات معلق موجود در آب ها و پساب ها
از نظر تعداددر واحد حجم. اندازه و شکل بسیار متنوع اند
شکل و درجه کروی بودن آن هاء با پارامترهایی نظیر قطر
غربالی» قطر معادل با یک کره» قطر استوکس و ...
توصیف می شود.
تعداد و فراوانی آن ها را با نمودارهای توزیع نشان می دهند.
بعضی از خواص ذرات معلق به اندازه و شکل آنها بستگی
دارد.
صفحه 87:
04 اساس جداسازی رات معلق
با توجه به اندازه, دانسیته» بار الکتریکی و خاصیت
مغناطيسى و ... ذرات معلق بايد روش موثر حذف آن ها
را انتخاب كرد
ذرات درشت ذرات ريز
ته نشينى شناورسازى فيلترها سانتريفيوز كاتريج فيلتر غشاء
به طور كلى با دو مكانيسم مى توان ذرات معلق را جدا كرد:
. ته نشينى يا شناور سازى
ج. فيلتراسيون
صفحه 88:
0046 ته نك نشيني يا شناور سازی ذرات معلق
در ته نشینی» آب ساکن» ذرات معلق به سمت پایین می روند.
در شناورسازی آب ساکن ذرات معلق به سمت بالا حرکت می
سرعت سقوط درته نشینی یا سرعت صعود در شناورسازی بر
اساس قانون استوگس:
g/18y-V(P, — P,) عل
2۳ دانسیته ذرات =P, دانسیته آب
6 شتاب ثقل ویسکوزیته آب 0 قطر ذرات
صفحه 89:
SSR
مثال
سرعت سقوط ذره اى به شعاع © ميليمترو جكالى *6 در آب بيش تر Ps
است يا سرعت سقوط ذره ای به شعاع 6۳ میلیمتر و چگالی 6 در همان آب.
8۶ 0/18۲- ۷): - حل: سرعت سقوط برابر است با:(,.ظ
برای ذره اول 26 2-4 ,3 و 20 ,۳ (فرض مي کنیم)
برای ذره دوم 20 4-0 .3 و 20 ,3 (فرض مي کنیم)
9/18 6۵4۰
=V1/V2 9
9/18 - wear
صفحه 90:
جهت حذف ذرات معلق مانند گل و لای» رنگ» موادآلی پلانکتون؛
باکتری ها و ...
6-06 انواع فیلتر (صافی) ها
. فیلترهای سطحی فیلتراسیون درسطح صافی انجام می شود؛
Plies rel lave, LN tS
و. فیلترهای عمقی فیلتراسیون در عمق صافی انجام می شود؛
فیلترهای شنی» ذغالی آنتراسیت و مختلط
صفحه 91:
0-0-1-۴ انواع فیلترها بر حسب نوع ile فیلتراسیون
فيلتر ثقلى »عامل فيلتراسيون شتاب ثقل
فیللر خلاء #عامل فبلتراسیون خلاء
فیلتر فشاری عامل فیلتراسیون نیروی گریز از مرکز
د بی آب فیلتر شده برابر است با:
AAp
Q=
pR
۸ سطح بستر فیلتر 2 افت فشار دو سر فیلتر
8 مقاومت بستر بر< ویسکوزیته مایع (آب)
ارای فلثر 659555 بیجای 3۵ مقدار ۲06 ۰ 104-13 . مقاومت ناشی از CARS
شدن بستر.
صفحه 92:
06-۴ شستشوی فیلتررهای عمقی
جمع شدن ذرات معلق در خلل و فرج فیلترهای عمقی باعث افت فشار
می گردد. اگرافت فشار از حد معینی تجاوز کند باید فيلتر را
شستشو داد.
سرعت آب ورودی جهت شستشوی فیلترها 60-15 10/1 (سرعت
آب خام ورودی به فلتر 100/5 است))
سرعت آب جهت شستشو فیلترها باید طوری باشد که باعث
انبساط بستر فیلتر به میزان 90600 شود.
درمواردی داخل بستر فیلتر لوله هایی مشبک تعبیه می کنند» که
آب شستشو از داخل این لوله ها جریان پیدا کند.
صفحه 93:
2-9-0-6 ویژگی های فیلترهای فشاری
عمودى يا افقى هستند.
" عمودىء فطر -) متر و ارتفاع یک تا چند متر
" بدنه فیلترها استوانه ای از فولاد است.
* فشار فیلترها بین 0 تا 2 اتمسفر
* بهتراست که بستر آن ها از چند نوع ماده (بستر مختلط) باشد» مثلاً
آنتراسیت» ایلمنیت» ماسه و ...
* در فیلترهای با بستر یکنواخت» ذرات از خلل و فرج ذرات درشت
زیر می گذرند
* در بسترهای یکنواخت افت فشار زیاد است.
صفحه 94:
3-6-۲ ویژگیهای بسترهای مختلط فیلترها
* دانسیته مواد تشکیل دهنده بستر فیلترهای مختلط متفاوت
است.
* در بسترمختلط به علت متفاوت بودن اندازه ذرات» قسمت
بیشتری از فیلثر مورد استفاده قرار می AOS
" يك نوع بستر مختلط شامل» آنتراسیت (p=) 4
(©.26م) و ايلمنيت (©.©2م) است. شستشوى آن ها
مشكل ثر اسث.
صفحه 95:
7
d(p-p,,) - سرعت ته نشينى يك ذره
0< قطره ذره م دانسیته ذره ,0 دانسیته آب
محاسبه نشان می دهد که قطر ذرات آنتراسبت باید کمتر از
9 میلی متر و قطرات ذرات ایلمنیت بیشتر از
) میلی متر باشد.
مزایای فیلترهای با بستر مختلط :
افت فشار کمتر» از قسمت بیشتر بستر استفاده می شود
طول مدت کار آن بیشتر است.
شستشوی فلتهای مختلط مشکل است.
a
صفحه 96:
شکل و اندازه ذرات مواد تشکیل دهنده بستر فیلترها بسیار متنوع است.
بنابراین جهت تخمین و توصیف آنها پارامترهایی لازم است؛ _
* اندازه موثر: اندازه ای از ذرات که 960 وزنی ذرات از آن
کوچکتر باشد.
# ضریب یکنواختی ذرات:
اگر اندازه ای از ذرات را که 6۳60 درصد وزنی ذرات بزرگتر از آن
و (00 درصد کوچکتر از آن است را ج بنامیم.
a
حضریب یکنواختی
اندازه موثر
صفحه 97:
0-0-6 بهترین اندازه مژثر و ضریب یکنواختی ذرات بستر
*_بستگی به شرایط کار و کیفیت آب مورد نظر دارد.
* _ فیلترهای ثقلی: اندازه موثر 0.0-60.0) میلیمتر ضریب یکنواختی 4.26
* فیلترهای فشاری؛ اندازه مزثر 0.-0.() میلیمترو ضریب یکنواختی حداکثر 0
راندمان فیلتر و عوامل موثر بر آن
عوامل مؤثر:
—_ ©
هر چه 28 7۵ و کمتر باشد» راندمان فيلتر بيشتر است.
Cy
.6 , ون به ترتیب غلظت ذرات معلق در آب خروجی و ورودی به بستر
< عددی ثابت ,1 عمق بستر 4 اندازه ذرات بستر
صفحه 98:
<2-0-0-م2 فيلترهاى ثقلى
" اغلب مكعبى يا مكعب مستطيلى شكل ؛ گاهی مدور
" با فشار محيط كار مى كنند
" معمولاً از سيمان كاهى از جوب يا فولاد
" نوع مكعب مستطيلى به عرض ©. 0 تا 000 متر و طول
جندين مترتا جند صد متر و ارتفاع © تا © متر
" ساختن آنها ساده است.
صفحه 99:
6-6-0 مقايسه فيا فيلتر های فشاری و
ثقلی
* فیلترهای ثقلی کم هزینه و کم استهلاک
مزایای فیترهای فشاری
* قابل نصب بین لوله های تحت فشار
۲ص
* در افت فشار هم کار می کند
* می توان آن را به سیستم تصفیه آب اضافه کرد
معایب فیلترهای فشاری
* ذرات بستر قابل ریت نیستند و موثر بودن شستشو را نمی توان دید
* عملکرد مواد منعقد کننده قابل کنترل نیست
* دبی خروجی را نمی توان ثابت نگه داشت
صفحه 100:
م0( کارتریج فیلترها
* کارتریج فیلترهاء فیلترهای بسیار ظریفی هستند. (شکل (G-@
(EE cy JS a SFE se .
* جنس | لیاف آنهاء پنبه ای» ابریشمی سلولزی پشم شيشه ای» پلی پروپیان؛
نایلونی و ..
كاربرد كارتريج فيلترها
يس از تصفيه مقدماتى آب در موارد زير:
۶ حذف ذرات بسیار ریز کربن در آب خروجی از بستر کربن
* حذف ذرات مواد اکسید شده پس از کلرزنی استخرها
* آب ورودی به اسمز معکوس و آب نوشابه سازی
صفحه 101:
Text ®
صفحه 102:
BP کرت
NTU 0.2 5 253 NTU 0.50 5) 3S کمال مطلوب
sh -O زمان سرویس دهی (فاصله زمان دو شستشو)
کمتر از 06۴ ساعت نباشد. سرعت فیلتراسیون کمتر از 103/15 نباشد.
©-نسبت آب لازم جهت شستشو به آبی که قبل از شستشو تصفیه شده؛
کمتر از 6 درصد عملکرد بسیار مطلوب
حدود 9 درصد معمولی
بيش از © درصد ضعیف
در تابستان 4.9 تا 89 درصد خوب در زمستان 6.8 تا 9 درصد خوب
4- 217۳11۷ حجم آبی که به ازاء هر واحد سطح بسترفیلتر در هر
سرویس تصفیه می شود.
۷ 2 1/0132 قابل قبول نيست.
۷7 1,/0۳> عملکرد خوب
صفحه 103:
SS...
علل عملكرد نامطلوب فيلتر -00-2-0-6<
" تجمع ذرات ريز بستر در سطح آن
" كوجك بودن أندازه مؤثر.ذرات
غلظت زياد ذرات معلق در آب ورودى
* پوشیده شدن ذرات بستر با كل و لاى
" وجود مقادير زياد جلبى در آب ورودى
" حبس هوا مابين ذرات
استفاده 19 تداز كمي منعقد كننده ها و يا مواد متفقد کننده
صفحه 104:
عفاد و لخنه ک
0ن 716 0 00
* انعقاد سازی: مجتمع کردن ذرات ریز
* لخنه گذاری. تسکیل نوده ذرات
* در تصفیه آب. انعقاد سازی و لخته گذاری ales هم به کار
می روند
* انعقاد سازی و سپس فیلتراسیون ذرات ریز از فیلتراسیون
آن ها اقتصادی تر است
* هر چه ذرات ریزتر باشند هزینه جداسازی آن ها بیشتر
است.
صفحه 105:
1-9-۴ ویژگی های ذرات ریز معلق
ذرات ریز معلق دارای بار منفی هستند (به علت جذب 011)) و بهم نمى
بین ذرات مواد معلق» نیروهای جاذبه و دافعه الکترواستاتیکی و نیروی جانبه
و اندروالسی وجود دارد.
نیروهای دافعه و جاذبه بین ذرات مواد معلق به طور توانی به فاصله مابین آنها
بستگی دارد.
با افزایش هواذ منعقد کننده بار منفی ذرات خنثی می شود؛ و ذرات درشت می
شوند.
با نزدیک تر کردن ذرات از طریق هم زدن» حرکت براونی و برخورد ناشی
از تفاوت سرعت ذرات» نیز می توان ذرات را درشت کرد.
otha, ota مقرونمبه صرفه ثر است.
صفحه 106:
دافعه
قاصله بین دو ذره
بتانسيل
جاذبه
۲ شكل كسا. تغييرات مجموع بتانسيل دافعه و جاذبه برحسب فاصله بهصورت کیفی
SS
صفحه 107:
Ee
مواد منعقد کننده متداول و مکانیسم عمل آنها -12-<
متداولترین منعقد کننده ها :
۰ آلوم تجارتی ۳1,0 14 . ,(,۸1,)50 مایع
Pr OL, .OW,O (III) cal ais ۰ جامد
۰ سولفات آهن Fe,(SO,), . 3H,O (III)
۰ اکسید منیزیم MgO
۰ آلومینات سدیم ,۸1,0 0ب
Na,O SiO, ass Oahu ۰
صفحه 108:
00-0 مکانیسم عمل منعقد کننده ها:
* کاتیون آن ها هیدرولیز می شود و هیدروکسید و یونهای کمپلکس
نامحلول ایجاد می کنند که سریع ته نشین می شوند.
* ذرات معلق نیز با آنها ته نشین می شوند.
* منعقد کننده ها با افزایش قدرت یونی محلول
2 -1)) ,دامنه نفوذ يتانسيل دافعه را كاهش مى دهند.
صفحه 109:
جدول ۰۱-۳ مواد شیمیایی تجارتی مورد استفاده در تصفیه آب ر تأثرآنها در یز آب
یایی BIS مشخصات ded وزن مولکولی | خلوص | کامشقلبایت" . | افزایش غلظت بونها"
ات لو 11
ماس 4,0 0اه ow | مور قار 2255
(Fier sk 2
موبومآلوم Tat Sy
فالات معن اله مه | و ۳ or
آمنیوم ار
ie اسولقات TAN
or aes Aly(SO))y- KyS0, %8H,0 hee
یی :3908
فریسل Fe
ee ۳ 5 57 سولقات +
esis) ارهز
7
كويراس 2000 هه با ۳ ye wip
EN (Coppers
vals va 7 yy a, ae
or fan ار Oy 5 )2
Spal 1۳
راد ی “et un w FeCl,
Fe,
باس کلردار سوق
| وود کت + AfesO-vHO 5 = ره
Chlorinated Con 0 يون كلر ره
از ساده شیمیایی تجارتی باعث کاهش قلیاییت و با ازایش غلظت پرنها Lp
ارتی که در تصفیه مقدمانی بهکار میرود. غلظت سوفا
بامقدار ذكر شده 8019م معادل كريناتى مىشود. مثلاً هر ppm سوئقات
آب را به اندازه 0100م فكر» معادل كربناتى افزايش داده و قلياييت آب را هم به همين ندازه
/
صفحه 110:
9-عوارض ناشی از افزایش بعضی از
منعقد کننده ها
*H* تولید می کنند و قلیائیت آب کاهش می یابد.
H,SO,3+ Al(OH),2—— H,06: Al,(SO,);
CO, HD H:. HCO,
pal ja dela CO, ٠ انعقاد سازی است.
GD) + بهالزایش آمک سود يا سودا جهت بالا برذن قليائيت آب اسث که خود
آهک سختی آب را بالا می برد.
۰ آلوم در مواردی بر حسب خورندگی می شود. برای رفع این مشکل از
آلومینات سدیم همزمان نیز استفاده می شود.
3 ررل0۸ یاه ,50 ۱2 مر Na,SO,3AI(OH),8
صفحه 111:
0- ۳11 آب مورد تصفیه باید طوری باشد که رسوب ایجاد شده
کمترین حلالیت داشته باشد.
©2- غلظت کل مواد معلق در آب
هر چه غلظت مواد معلق بیشتر باشد» انعقاد سازی راحت تر است.
0 قلیائیت آب مورد تصفیه
<04- پخش ماده منعقد کننده پس از افزايش به آب
115 زیاد باعث تسریع و کامل بودن انعقاد می شود
© مواد آلى مانع عملكرد خوب می شود باید کلر اضافه کرد.
© محيط را بايد خوب بهم زد.
صفحه 112:
6-0-۴ قانون شواز - هاردی یا قانون توان
+
بر اساس این قانون هر چه بار کاتیون ماده منقعد کننده بیشتر
باشد» قدرت انعقاد سازی آن بیشتر است؟
#(بار آنیون )/0< غلظت لازم مواد منعقد کننده بر PPM
معادل کربناتی
در شرایط یکسان» قدرت انعقادسازی 00101000 یون
سدیم
به اندازه 101010016 يون كلسيم و یا 0[01901.4[ یون آلومینیوم
است.
صفحه 113:
0.0 ریژگیهای بعضی از منعقد کننده
ها
0-0-2 آلومینات سدیم ,0۵۸,60 ره ](؛
Al(OH),3+ Na,CO, H,O-3+ CO,+Na,OA1,0,2 !
عملکرد آن به PH 5 قلیائیت وابسته است.
اگر همراه با آلوم از آن استفاده شود» قدرت کاهش رنگ را
افزايش مى دهد.
Na,SO,3+ Al(OH),8 — H,0 12+ Al,(SO,),+ Na,OAl,0O,3
صفحه 114:
همهم کرید آهن (111)
* لخته های سنگین ایجاد می کند.
* در آب سرد قدرت انعقاد سازی دارد.
* محدوده ۳7 مناسب برای عملکرد موثر آن وسیع cual
99.9
* ارزان تر از آلوم است.
* قدرت انعقاد سازی آن (9) بیش از آلوم (4.9) است.
* 2 عتعداد کاتیون / تعداد آنیون < قدرت | نعقاد سازی
صفحه 115:
درصد کاهش رنگ
os 6 7 8 3 2 4 ۰
كرم آلوم تزريقى در هر مترمكمب أب
شکل غسه. مفايسه مخلوط آلوم و الومينات سديم با آلوم به تتهابى در كاهش رق
صفحه 116:
07
yee
yos
02
on
5
8 75 7 65 6 55 45°05
5
شكل كسا ثر نام روى حلاليت pose
لاتظيم ب لسيد استبك واتتودسوزآور انجام ده است).
صفحه 117:
* کمک منعقد کننده هاء کارآیی مواد منعقد کننده را در حذف
مواد رنگی و کدر کننده افزایش می دهند.
کمک منعقد کننده ها:
* نوعی پلی الکترولیت کاتیونی» آنیونی و یا خنثی هستند.
* گران هستند و مصرف مواد منعقد کننده را کاهش می دهند.
* از طریق تشکیل پل مابین ذرات معلق آن ها را به صورت
ذرات درشت درمی آورند.
صفحه 118:
مهم ادامه کمک منعقد کننده ها
PH 0a yea متاشت بر )هت کننده ها رار ای کی
دهند.
* به عنوان کمک منعقد کننده با آلوم و کلرید آهن (111) از
نوع آنیونی استفاده می شود.
* به عنوان منعقد کننده از نوع کاتیونی آن استفاده می شود.
* در محدوده کوچکی از غلظت پلی الکترولیت که بستگی به
نوع مواد معلق و غلظت آن دارد» بیشترین قدرت را دار
می باشد.
صفحه 119:
صفحه 120:
1۳۳ امعوممحرحربحبا مم
Cad Le POP
چگونه می توان بهترین شرایط و بهترین ماده منعقد کننده را
تعیین کرد؟
* از جارتست برای آبهایی که غلظت ذرات معلق آنها کمتر
از ۲00/1500 باشد؛
جارتست دستگاه مورد استفاده برای این تست است که شامل:
* چندین همزن کاملاً یکسان است که با یک موتور می
* هر همزن در داخل یکی از ظرف هایی که حجم های
مساوی از نمونه آب مورد نظر دارند» قرار دارد.
صفحه 121:
aioe » r YC
روش انجام آزمایش جار -1-P-O-P
با تغییر هر یک از پارامترهای مزثر بر انعقاد سازی و ثابت نگه *
داشتن بقیه عوامل؛
با ارزیابی سرعت ته نشین شدن» زلال بودن محلول نهایی و نیز *
حجم لجن تولید شده» می توان پارامتر مورد نظر را بررسی کرد.
* شکل دستگاه جار تست
صفحه 122:
مهه د دستگاههای مورد نیاز انعقاد سازی
Pree ula rales CL ees anes ase
است*
حوضچه ته نشینی حوضچه لخته گذاری واحد اختلاط سریع
در واحد اختلاط سریع؛
آب و مواد منعقد کننده با یک هم زن سریع مخلوط می شوند.
صفحه 123:
ادامه دستگاههای مورد نیاز انعقاد سازی
در حوضچه ته نشینی؛
* آب ورودی از واحد اختلاط سریع؛ در این واحد به مدت
-(00 دقیقه بطور آهسته بهم می خورد و لخته ها ایجاد
می شوند.
درحوضچه ته نشینی؛
* آب محتوی لخته ها در اين واحد به مدت ۵ تا 6 ساعت
بدون بهم زدن می مانند» تا ته نشين شوند.
۴ سپس لخته ها خارج و آب صاف شده از بالا به صافی
هدایت می شود.
صفحه 124:
۲ ) ينجم
روش های حذف گازها از آب و فاضلاب
۴ مهمترين كاز هابى كه مفكن انيت در آب ها و يا فاضلاب ها ویر داشته
باشند:
elt, ١ نام كاز
0 هواء كياهان سبزينه دار
ICO, لک هاش -تمزیسهوازیموالاآلی جرب کر ینت
5 تجزیه غیر هوازی مواد آلی گوگرد دار
۷تجزیه غیر هوازی مواد آلی ازت دار
aps Cl,
N, (کم) هوا
* رل و ی در آب فقط به صورت مولکولی هستند.
" مقدارى از ,00 ,11,5 ,1111 و ,01) در آب بصورت یون درمی آیند»
ولی فرمهای یوتی و مولكولى مربوطة با يكديكر در حال تعادل هستند.
* 2 فرمهای یونی مواد فوق الذکر جزء ناخالصی های گازی محسوب نمی شوند.
صفحه 125:
Henry's Law قانون + هنری
* این قانون بر تعادل گازها و مایعات حاکم است.
بیان ریاضی قانون هنری: ,706 ,۷ (269 ماده گازی حل شده در مایع)
يت كسر مولى 8 در فز ماع 2 ثابت هنری که به دما و نوع گاز بستگی
ار
=Y, کسر مولی گاز در فاز گازی (هوای بالای مایع).
با توجه به رابط م۷ ۱
Py فشار جزیی ۸ در هوای در حال تعادل با مایع
:]2 فشار کل هوای در حال تعادل با مایع
P,= PmX, — mX, -P,/Pt
Pim برای یک گر مبع در نعای من ر فشار قابت,ذابت است.
۱
اگر از نظر تنوری اگر ,2 عم شوه
یعنی کسر مولی گاز در مایع صفر است و گاز از مایع حذف می شود.
صفحه 126:
روشهای حذف گازها: روشهای شیمیایی و روشهای فیزیکی
ویژگیهایی روشهای فیزیکی؛
۰ حذف گازها صد در صد نیست
۰ برای حجم زیاد آب و تعداد زیاد گاز توجیه اقتصادی دارند.
۰ سرمایه گذاری اولیه زیاد
ویژگیهای روشهای شیمیایی؛
* برای حذف کامل گازها کاربرد دارد.
" هزينه روزمره زياد
* برای مقادیر کم آب و مقادیر کم ناخالصی گازی مفید است.
صفحه 127:
0-6-6 روش هاى فيزيكى حذف كازها
حذف كازها به روش فيزيكى به دو صورت انجام مى شود:
هوادهى
هوا زدايى ؛ سرد و گزم
اساس هر دو روش قانون هنرى است.
به واحدی که در آن هوادهی انجام می شود در واحدها ی ؛
تصفیه آب صنعتیء دی گازاتور گفته می شود.
در واحد های شهری و فاضلاب. واحد هوادهی می گویند.
صفحه 128:
144 دی گازاتور و اصول کار آن
دی گازاتور برجی است که آب در آن از بالا به پایین
(بوسیله افشانک) جریان دارد.
همزمان با جریان آب. هوا یا بخار از پایین به سمت بالا
AS esa
* حداکثر ممکن تماس باید بین هوا (بخار) و آب برقرار
بائد. (شکل هج)
* چون قشار جزیی 00 در هوا (بخار) صفر است» طبق
قانون هنری» غلظت ,0 در آب نیز از نظر تئوری باید
صفر باشد.
صفحه 129:
لوله توزيع
(ssn
اقزات أكنده
اصفحه محاقظ
هوايا بخار
خروجى أب
شکل ۳0 دیگازاتر از نوع برچ آکنده
1 Aeration 2. Cold Deserator 3. Hot Deaerator
صفحه 130:
SOS کاربرد دی گازاتور و نحوه
فزایش کارایی آن
کار اصلی دی گازاتور کاهش ر00 است.
دی گازاتور غلظت همه گازهای ناخالص آب به جز
اکسیژن را کاهش می دهد. برای افزايش کارایی دی
گازاتور:
آب ورودی از طریق نازل یا افشانک به صورت قطرات
ریز درمى ايد.
داخلى برج سينى هايى تعبيه مى كنند (برج هاى سينى دار)
در داخل برج ذرات يلاستيكى يا سراميكى داراى سطح
زياد موسوم به آكنده قرار مى دهند.
صفحه 131:
۵.0/2 مهرازدایی سرد
* با کاهش فشار نقطه جوش آب را يايين مى آورند؛ آب به دمای
اشباع می رسد
* فشار جزئی همه گازها به صفر کاهش می یابد (۴,<0) پس
X,=0
* از برج های سینی دار یا برج های آکنده استفاده می شود
# کاهش فشار بوسیله جت بخار با پمپ مکانیکی انجم می شود
(شکل 9-و)
" در هوا زدايى سردء ,(6) مشکل تراز ,) حذف می شود.
* روش مطلوبی نیست (ایجاد خلاء مشکل است).
صفحه 132:
شکل ۳-۵ هوازدای سرد با جت بخار سه مرحلهای
صفحه 133:
همم هرازدایی گرم
جهت حذف اکسیژن و سایر ناخالصی های گازی آب است.
آب روی سینی های جدا کننده پاشیده می شوند؛ همزمان در
همان جهت بخار آب نیز وارد می شود.
در اثر دمای بخار» فشار بخار گازهای محلول برابر فشار
هوای داخل هوازدا می شود.
گازها محلول را ترک می کنند.
اکسیژن در ضمن پاشش آب و بقیه گازها در تماس با بخار
ilu ee
در نیروگاهها کاربرد گسترده دارد.
صفحه 134:
م مه - روش های شیمیایی حذف گازها
۶ 0-0-0-0 حذف هیدروژن سولفوره ور[
HAS * در آب در حال تعادل با 715 و 92- است.
* درآ را به روش هوادهی نیز می توان در محیط اسیدی تا
حدود 0101( کاهش داد.
# حذف باقیمانده 6ر1] با کلر
HCls.H,O — SO, H,4+ Cl,+H,S =
* برای حذف کامل گازها باید به روش شیمیایی اقدام نمود
صفحه 135:
كلر GI (CL) را به چند روش می توان حذف کرد:
استفاده از پودر زغال فعال؛
افزایش زغال فعال به حوضچه انعقاد سازی یا عبور آب از
فیلتر محتویزغال فعال
صفحه 136:
OO
ادامه حذف کلر
م با ,0رکردل یا ,۱۵1150 یا ,06250 (گران)
-Hye+Cl,+ Na,S,0, بمکید( +3012
0,2 01,2 + ۳3,0 ,۲۵,50( ۲104 + 50رط
کلر صد در صد حذف نمی شود.
صفحه 137:
201102 )تت ٠٠
737131, حذف آمونياك
" آمونياك در آب هاى صنعتى كم ودر فاضلابها زياد است.
» آمونیاک در تعادل با را (* است.
OH» NH, > H,0+NH,
»با هوادهی تمام Gk NH, نمی شود بنابراین اگر مقدارش زیاد باشد
ابتدا با هوادهی و سپس با کلر حذف می شود.
NH,Cl- HC12H,O + +NH,2+Cl,2
HCl +NHCL, = Cl,+NH,Cl
NH,Cl + NH, Cl +0, +90!
صفحه 138:
فصل ششم
تصفیه فاضلاب و پساب
مقدمه - باکتری ها درتصفیه آب و فاضلاب مهم هستند.
انواع باکتریها:
* هتروتروفیک؛ مواد آلی منبع انرژی و کربن آن ها
* اتوتروفیک؛ ,00 منبع کربن و اکسیداسیون مواد معدنی منبع انرژی آن ها
* قتومنتزی؛ ,00 منبع کرین آنها و نور منبع انرژی آن ها
اندازه باکتری ها در حدود میکرومتر یا میکرون است.
باکتریها از نظر تأمین اکسیژن مورد نیاز سه دسته هستند؛
هوازی از اکسیژن محلول آب. بی هوازی از اکسیژن موادی مثل 0[ و
,۳0 ...
و اختیاری در حضور یا عدم حضور اکسیژن قادر به حیات.
صفحه 139:
a
فاضلاب شهری 14
112 تعریف فاضلاب شهری
مجموعه فاضلاب های بهداشتی اداری و موسسات مختلف شهری و
نیز آب های سطحی مثل باران که جهت حفظ بهداشت عمومی و
محیط زیست پس از جمع آوری به تصفیه خانه فاضلاب منتقل می
شر (ججرد 6240)
©-6-0-هدف از تصفيه فاضلاب شهرى
" از بين بردن عوامل بيمارى زا
" حذف مواد آلى قابل تجزيه توسط میکروارگانیسم ها
حذف مواد معلق و شناور
* کاهش کدریت و رنگ تا حد مجاز
صفحه 140:
جدول 2-1 ویژگی های تقریبی شاخص های
فاضلاب شهری
ملاحظات غلظت ,710/1 | شاخص
معرف تعفن پذیری فاضلاب ونیز تصفیه | 0000©
پذیری بیولژیکی BOD;
معرف غلظت مواد آلی در فاضلاب ۳00 COD
عامل کدورت فاضلاب TSS Soo
باعث کاهش اکسیژن» سم برای آبزیان 90 نیتروژن
وماهى باعث رشد جلبك ها امونياكى
باعث رشد جلبک ها 00 افسفر
صفحه 141:
جدول 2 - شاخص های استاندارد فاضلاب
تصفیه شده
متوسط هفتگی | متوسط ماهانه پارامتر
9 90 5 بر حسب 7020/1)
90 (195)۳00/1
99
موه وه PH
00 0 /کلیفرم روده ای ([(00۳)
صفحه 142:
ی و پساب
* فاضلاب شهری از نظر کمی و کیفی قابل پیش بینی و جریان
آن مداوم است:
معمولاً به ازاء هر نفر 00*00 لیتر و .0 < ۴01/00۳
* فاضلاب شهری محتوی باکتری و مواد مغذی برای آنها ولی_
پسابها گاهی محتوی مواد سمی برای میکروبها است و مواد آلی
آن شاید قابل تجزیه با باکتری نباشد.
* پساب صنعتی را قبل ورود به شبکه فاضلاب شهری باید
تصفیه مقدماتی کرد.
صفحه 143:
44ج مراحل و واحدهای تصفیه فا اضلاب
شهری
تصفيه اوليه» تصفيه ثانويه و تصفيه بيشرقته
©-0--)- تصفيه اوليه يا تصفيه مكانيكى يا فيزيكى؛
شامل واحدهای؛ (شکل 0-©)
* آشغالگیر» درشت و ظريف جهت حذف مواد جامد شناور و درشت
" ايستكاه يمياز؛ جهت انتقال فاضلاب به قسمتهاى مختلف و بى نسج
" كانال شن كير و جربى كير
* تانک یا حوضچه ته نشینیء آخرين بخشء توقف ©- ©) ساعته
جهت ته نشين شدن ذرات
صفحه 144:
290 مواد ج و حدود
5 حذف مى شود.
تصن فاقلاب وياب ۱۲٩
برگردانده میشوند.
Bde
Bar کال گر و
]ا هت 0 _
تاضلاب تصفه شنم
صفحه 145:
0-0-1-6 تصفیه ثانویه (بیولوژیکی)
تصفیه ثانویه یعنی کاهش مواد آلی قابل تجزیه بوسیله باکتریها
“x! (BOD)
باکتریها از مواد آلی و مواد معدنی موجود در فاضلاب تغذیه می
باکتریها به اکسیژن» کربن» ازت و فسفر بیش از سایر مواد نیاز
دارند.
عناصر ديكر مورد نياز باكتريهاء 5 , >1 , 02 و 9 هستند.
مواد سمى نظیر فنل» فلزات سنگین و ... نباید حضور داشته باشد.
مقدار 11 و باید متناسب با ,1901 فاضلاب باشد» اگر کمتر
باشد» باید اضافه شوند.
صفحه 146:
روشهای مختلف تصفیه بیولوژیکی فاضلاب
سه روش تصفیه بیولوژیکی عبارتند از: سیستم لاگونی یا برکه ای»
روش فیلترهای چکنده و سیستم لجن فعال
1۵40.0 سیستم لاگونی (برکه ای) یا تصفیه طبیعی فاضلاب
" لاكون يا كودالى به عمق © تا © متر و عرض جند متر و طول
چند صد متر است.
فاضلاب وارد لاگون (برکه) می شود به آرامی خارج می شود.
* طی عبور آب از لاگون مواد آلی بوسیله باکتریهای هوازی تجزیه
می شوند.
مواد معلق ته نشین می شوند.
* زمان توقف (ماند) ۷/02 و ۷ حجم لاگون و 0 دبی جریان
فاضلاب و زمان توقف معمولاً 9 تا 6 ماه است).
* فاضلاب خروجی برای مصارف کشاورزی قابل استفاده است.
صفحه 147:
شرایط مناسب جهت عملکرد مناسب سیستم لاگون
* کاهش زمان ماند یا توقف فاضلاب در لاگون از طریق
کاهش عمق لاگون
* رقیق کردن فاضلابهای غلیظ با آب کم تر آلوده.
# کمک به رشد جلبک ها (تولید اکسپژن بیشتر) و پا در
مواردی جلوگیری از رشد آنها (لاشه آنها مواد آلی است):
* هوادهی برکه ها جهت کاهش زمان ماند برکه های تثبیت یا
اکسایش سریع.
صفحه 148:
۳
عم مررش فیلترهای چکنده
* در اين روش تجزیه مواد الی بوسیله باکتریها در بستر فیلتر چکنده
انجام می شود.
* فیلترهای چکنده» فیلترهایی با ابعاد خیلی بزرگ هستند. ارتفاع آنها
چندین متر است.
* آب از بالای فیلتر بوسیله نازل روی بستر فیلتر پاشیده می شود.
* ذرات درشت در بالای فیلتر و ذرات ریز در پایین قرار دارند.
* از پایین فیلتر هوا وارد می شود.
" برای کارایی بهتر» قسمتی از فاضلاب خروجی را به ورودی
برگشت می دهند.
صفحه 149:
مهم سیستم لجن فعال
ol jal اصلی این سیستم دو استخر هوادهی و ته نشینی می باشند.
در استخر هوادهی؛
* توده ای از میکروبها موسوم به لجن فعال با فاضلاب بطور als
مخلوط می شود.
# مخلوط فاضلاب و لجن فعال بوسیله کمپرسورهایی هوادهی می شود
(مدت تا م ساعت)
* لجن حاصل که شذاور است به استخر ته نشینی متال محر سرد
* در استخر ته نشینی» لجن شناور تا 9 ساعت می ماند تا ذرات
معلق ته نشین شود.
* قسمتی از لجن فعال به استخر هوادهی برگشت داده می شود.
صفحه 150:
مقایسه سه روش های مختلف تصفیه بیولوژیکی
لجن فعال
کمترین
بیشترین
بیشترین
خیلی خوب
خیلی ضعیف
مهارت زياد
فيلتر جكنده
متوسط
متوسط
متوسط
متوسط یا خوب
متوسط
متوسط تا ماهر
لاگون
کمترین
متوسط یا ضعیف
wie
عادی
ویژگی یا عملکرد
هزینه زمین مورد نیاز
سرمایه گذاری اولیه
هزینه عملیاتی وبهره
برداری
خروجی
مقاومت در مقابل
شوک غلظتی یا سموم
تخصص کاربران و
پرستل بهره برداری
صفحه 151:
0.00 تصفیه پیشرفته
قبل از دفع فاضلاب تصفیه شده (خروجی تصفیه ثانویه) به محیط
یست باید آن را ضد عفونی (کلرزنی) US
* فاضلاب تصفیه شده را وارد واحد استخر کلرزنی می کنند.
* در استخر کلرزنی فاضلاب به مدت 9 دقیقه درمجاورت کلر
وروی ترهس ی ۴
برای حذف کامل میکروارگانیسم هاء فاضلاب ضد عفونی شده را به
لگون های جدادهی» منتفل می کنند.
در این لاگون ها (استخرهای بزرگ) فاضلاب مدتی می ماند»
میکروارگانیسم در ma از بين مى روند.
اگر قرار باشد از فاضلاب تصفیه شده در صنعت استفاده شود باید
ناخالصی های آن را تا حد مجاز کاهش داد (تصفیه پیشرفته)
صفحه 152:
.1-6 شیمی کلرزنی
منظور از کلر در تصفیه آب» گاز کلر» ,[7)» یا هیپوکلریت سدیم ۵00 (آب
ژاول» مایع) و يا هیپو کلریت کلسیم (پرکلرین جامد) می باشد.
۶ بین هیپوکلریت» 11010 و رل در آب تعادل زیر برقرار است:
وله +3010 7 3,0 +301
* قدرت باکتری کشی 11001 صد برابر 001 است.
* اگر ۳17 پایین باشد» کلر بیشتر به صورت 71001 خواهد بود.
00:1۶ 0
* اگر در آب پا فاضلاب آمونیاک باشد؛ با کلر ترکیب و كلر آمين ها توليد مى
(NCI, , NHC1,, NH,Cl) 252
* کلر آمین ها خاصیت میکروب کشی ضعیف دارند.
صفحه 153:
201102 )تت ٠٠
ه-6-6-6-0- نكات مهم در كلرزنى
" هر جه كمتر باشد 7100021 تفکیک نشده بیشتر است
* در 2.6 ]۳۲ (در دمای 9625 و 115 -22640)
فقط 92600 کر آزاد به صورت ۲1001 است. در 6.6
< ۰90 ]۳ درصد
* با کاهش دما درصد ۴1001 تفکیک نشده زیاد می شود.
* با افزایش ۲1001 ۰ SSG TDS نشده کاهش می یابد.
. بخشی از کل مصرفی» صرف اکسیداسیون موادی از قبیل
پونهای نیترو» فرو و مواد آلی می شود.
صفحه 154:
I
مج مه فرمهای مختلف کار در آب
# مجموع یل , 782010 و 001 08)010(,۰) موجود
در آب کلر آزاد باقیمانده نام دارند.
* کلر cla Quel کلر ترکیبی باقیمانده هستند.
* کلر کل < کلر ترکیبی + کلر آزاد باقیمانده
آب خروجی از حوضچه آهک زنی نیاز به کلرزنی ندارد.
* باکتریها و ویروس ها در ۳۳1 بیش از 60 قادر به ادامه
صفحه 155:
SS...
سیستم جمع آوری و تصفیه لجن (۵6.042
لجن های جمع شده در تصفیه خانه های فاضلاب باید تصفیه و دفع شود.
در اثر فعالیت باکتریهای غیر هوازی در مخازن هضم لجن بیوگاز كه (0© تا
00 درصد آن متان است تولید می شود.
صفحه 156:
عبسب
6-0-9 دفع فاضلاب تصفيه شده به دريا و رودخانه
آيا مى توان فاضلاب تصفيه شده را به دريا يا رودخانه
ريخت؟
بله به شرط رعايت موارد زير:
# سبب آلودكى محيط زيست و به خطر افتادن شناكران نشود
" از طريق جزر و مد باعث آلودكى محيط نشود
* اكوسيستم مَيكودات زنده را تحریب نکنده
خلظت آلاینده ها در پایین دست رودخانه از حد مجاز بیشتر
نشود (خودپالایی رودخانه دچار مشکل نشود).
صفحه 157:
۳
0-1 آيا می توان پساب صنعتی را وارد فاضلاب شهری
کرد؟
پساب صنعتی را باید تصفیه و سپس وارد فاضلاب شهری کرد.
با توح بههزینه بالای تصنقه بای صاعتی تدابیر زیر رید اند فر3
* کاهش حجم پساب از طریق؛ جدا كردن يساب فرايند از ساير يساب هاء
کاربرد مواد خام با کیفیت بهتر» طراحی و نگهداری بهتر سیستم و ...۰
* کاهش غلظت آلاینده هاء مثلاً مخلوط کردن پساب آلوده با پساب کمتر
آلوده
* یکنواخت سازی پساب» ممکن است کیفیت پساب متذیر باشد.
* خنثی سازی؛ تثبیت 77 در محدوده 0-6 از طریق اختلاط فاضلاب
اسیدی, قلیایی یا افزایش سود یا آهک و یا اسید.
صفحه 158:
رسوب گذاري و خورندگي آب
- آبهاي طبيعي در اثر گرم شدن رسوباتی برجاي
eh همچنین این آبها باعث خوردگي فلزات نیز
ميشوند.
هزینه سالیانه ناشي از رسوبگذاري و خورندگي آب در جهان
بیش از صد میلیارد دلار برآورد ميشود. رسوبات بسیار
سخت که چسبندگي زيادي دارند مشكلي اساسي از صنعت
صفحه 159:
ee
يك ادعا یا يك واقعیت براي جلوگيري از رسوبگذاري آب
. مراجع متعددي ادعا ميکنند» با عبور آب از میدان مغناطيسي تمایل
آب به رسوب گذاري از بین ميرود.
. مکانیسم عمل تأثیر میدان مغناطيسي در جلوگيري از ایجاد رسوب
. نظرات محققین مختلف در این باره متنوع است
. به هر صورت» تصفیه مغناطيسي واقعيتي است که وجود دارد اگر
جه تكرارپذيري آن تضمین نميشود.
صفحه 160:
(Scale) a) Si م-1)-علل
منظور از رسوب یا 8016 ۰ رسوبي بسیار متراکم و چسبنده به
جدار ظرف است.
شرايط و علل لازم براي ایجاد رسوب:
" اشباع شدن محلول
فوق اشباع شدن املاح
تشكيل نخستین هستههاي بلور
رشد بلور
تشكي لايههاي رسوب
از نظر ترموديناميكي باید شرایط بریا رشد بلور و تشکیل لايههاي
رسوب متراکم و چسنده فراهم باشد.
صفحه 161:
-O-P عرامل موثر روي کیفیت و کمیت رسوب
٠ جنس سطح. مقدار رسوب روي سطوح ناصاف خيلي بیشتر و
رسوب چسبندهتر است.
٠ ۳17 و قلیانیت آب؛ روي کمیت و کیفیت رسوب تأثیر دارد.
* زمان و سرعت رسوب کردن؛ هر چه سرعت رسوب کردن کندتر
باشد» رسوب متراکمتر و سفتترء» با گذشت زمان چسبندگي و
رسوب بیشتر.
۰ عوامل. ديناميكي - تلاطم و جریان آب باعث سفت و سختتر
شدن رسوب ميشود.
صفحه 162:
۳
0-0 پيشبيني تشکیل رسوب به روش لانجلیر
با روش لانجلیر امکان تشکیل رسوب کربنات کلسیم بررسي ميشود.
حلالیت ,0800 بر اساس تعادلهاي زیر قابل تفسیر است:
02060 عبر 6۵00+,060 + 17,0
2HCO,+ Cat*, Ca(HCO,),
روش لانجلیر =
LSI = PH - PH,
211 مقدار «Gi (ail; PH ۳15 سیستم تعادلي (اشباع) اگر 0 = LSI
تعادل 51-0 1 تعايل به گرم ie vs به انحلال
5 از روي TDS اماء غلظت كلسيم و قليايت كل محاسبه ميشود
صفحه 163:
SS...
مثال
مثال 1-2 آبي با مشخصات زیر را در نظر بگیرید:
34 1 ۳۴ 320 < 109 7.5 - ۳1
غلظت کلسیم آب 0010150 معادل كربناتي است.
آیا اين آب تمایل به رسوبگذاري دارد یا خیر؟ دماي 25 OC ميباشد.
LSI = PH - PHS
PH, = (9.3 + A + B) —- (C+D)
A= 0.1 [logTDS - 1] = 0.15
B = -13/12 log(1+273) + 34.55 = 2/09
log 150 - 0.4 = 1/78 -C = log[ca2+] =O.
D = Log (قلیالیت کل 2 1034 < 3
PHS = (9.3 + A + B) -(C + D) = 8.23
LSI = 7.5 — 8.23 = -0.73
بنابراین اين آب تمایل به انحلال رسوب دارد نه رسوبگذاري
صفحه 164:
201102 )تت ٠٠
اندیس رایزنار 4-2
رایزنار با تجزیه و تحلیل نتایج تجربي آبهاي رسوبگذاري و خورنده
اندیس لانجیلر را به صورت زير اصلاح کرد.
SI = 2PH, - HP
Poe eS CUS yu) Sail ae STS 6 USI
اگر 816 آب تمایل به رسوبگذاري دارد.
براي آب ساكن يا داراي سرعت كم بيشبيني با 1.51 دقيقتر
براي آب هاي جارى (با سرعت بيش از 0.9 ST & feos (m/s
بهتر است.
"٠.»©]8©*©3]4]8ل»»هيككثا 383ع,خميؤ,ُغ|._ََُ]_]ُعطكطقا#+ل2ل2_4طلل-5ظ ح”»”*< آ ”3*©(»>“ل”“ 77 “#٠ ©ل”“ ل+»]»آآكك__“__٠_٠*“+ْ_+*ْ*ك»+ل+ؤ*ظ]ْ“آ2*2*د*اكتظظ 00
صفحه 165:
-0-عوامل مزاحم در پيشبيني Goal
املاح زیاد آب؛ براي آبهاي ثنور انديسهاي جديدي تعریف شده است.
مواد افزودني به آب؛ اين مواد در چگونگي ایجاد رسوب تأثیر دارند.
بالا بودن Cah سذیمی؛ بعش افزایش تحلالیت کلسیم ميشود.
آلودگي سطوح به مواد چربي و روغني
غلظت زیاد فسفات و مواد آلي
جلبكها
صفحه 166:
عبسب
م-©- اصلاح مجدد رابطه انجلير
LSI = PH - PH,
در این رابطه به جاي ,258 در رابطه لانجلیر م17 (SL @W)
قرار داده شده است.
PH, راید
من آب محتوي ,0200) را با سود تيتر ميكنيم و 211 را بر
حسب حجم سود رسم ميكنيم.
در نمودار حاصل ماكزيممي مشاهده ميشود. 17 مربوط PH,
“H,O +CO,+CaCO, =—2HCO, +Ca
CaCO, +H,O —OH+HCO,
Cat++ CO3= Ca CO,
صفحه 167:
OO
مم خورندكي آب و عوامل مؤثر بر آن
هر جه 11* و ,0 بيشتر باشدء خوردكي نيز بيشتر خواهد بود. (شكل 0-
06
Fe +2H* تک 6 +H,
26 + Fe?+ Fe واکنش آندي
واكنش كاتدى ,11 26+ +211
0 + 20 + 13,0 + ره
درجه حرارت؛ افزايش دما سرعت واكنش را زياد ميكند (شكل <6-6)
سرعت آب؛ باد و مكانيسم الكتروشيميايي و انتقال جرم
صفحه 168:
وی دوز »
aaa ری سرعت خرردگیآهن در دای تا درآ DH ARS Je
من
0m)
JB سرعت تسبى Boa را أن در تاي با أب
پس مكانيسمي که کندتر باشد» كنترل كننده سرعت كلي
خوردگي است.
صفحه 169:
ادامه عوامل مزثر بر خورندگي آب
كلر باقيمانده (ر[© , :010)؛ اكسيدکنندههاي قوي هسنند.
(Cl) aS on يون مهاجم سبب تشديد خوردكي ميشود.
باكتريها؛ با افزايش يا كاهش 2]1خوردكي را تسريع ميكنند.
مهمترين اين باكتريها: احياكننده سولفات» احيا كننده نيترات؛ مواد
متان و ...
بررسيها نشان ميدهند كه آب استرليزه شده و فاقد باكتري در
لولهدهاي آهني كمتر از آب غير استرليزه باعث خوردكي ميشود.
صفحه 170:
اسمز معكوس
مقدمه - تعریف» کاربرد و تاریخچه اسمز معکوس
اسمز معکوس فرايندي فيزيكي است.
با اسمز معکوس ميتوان از محلول» حلال تقریبا خالص را جدا کرد.
6 مواد معدني و 9002 مواد آلي و كلونيدي آب را ميتوان حذف کرد.
اقتصاديترین روش تهبه آب آشاميدني از آب شور در مناطق کمآب است.
کل ظرفیت روزانه واحدهاي اسمز معکوس در جهان در سال 90
LO میلیون متر مکعب بوده است که رو به افزایش است.
صفحه 171:
SS...
اسان کار اسمز معکوس 14
فشار اسمزي
اكر فشار 15 <2)) م به ستون سمت راست وارد شود مولكولهاي
آب به سمت چپ رانده ميشوند» اسمز معكوس .
فشار اسمزي بستگي دارد به:
0 نوع ناخالص (ماده حلشده) در محلولهاي نسبتا غلیظ
0 غلظت ناخالص؛
MRT = ۲
مولاریته اخالصي ها ۲ دماي مطلق 5 ثابت گازها
صفحه 172:
0۵0 تكنولژي اسمز معکوس
آب ی غشا نیمه تراوا (مدول) وارد ميشود,
در مدول آب روي غشا تحت فشار است.
ناخالصيهاعبور نميکند. موكولهاي آب عبور ميکنند.
فاشر لازم براي آب شور 06 - 9 آتسفر و آب دریا 00- 06 اتسفر
آب ورودی
(خام)
Co *
ترریق اسید . 7 ]
تزریق رسوب ج ]|
سا
آب شور پمپ
شکل 9.0 اجزاء اصلي يك سیستم اسمز معکرس
صفحه 173:
201102 )تت ٠٠
مقايسه اسمز معكوس با فيلتراسيون معمولي -6-©
٠ در هر دو روش ناخالصي كه در اثر فشار از آب جدا ميشوند.
٠ در فيلتراسيون جريان آب عمود بر بستر فيلتر است در اسمز
معكوس موازي
+ كرفتكي غشاء در اسمز كمتر از فيلتر است.
در اسمز معکوس دو جریان خروجي وجود دارد» آب تصفيه شده و
خوراك تغلیظ شده
۰ تأثير دما در اسمز معکوس دوگانه است. افزايش > و کاهش
ویسکوزیته
٠ در فیلتر سير حرکت اب منافذ در اسمز معکوس آب از طریق نفوذ
(توسط شاخه هاي پليمري آبدوست) از غشاء عبور ميکند.
صفحه 174:
©-©6-اصطلاحات مهم در اسمز معكوس
مدول (0001216) ؛ مجموعه غشاء و محفظه تحت فشار
پلاریزاسیون غلظتی؛ تفاوت غلظت املاح (پونها) در دو طرف غشا که باعث
کاهش کیفیت آب شیرین ميشود و فشاز اسمزي را نیز افزایش ميدهد.
افزایش میزان آب شور خروجي
درصد بازيافت +1
0 (دبي خوراك / دبي محصول) +1 -
درصد عبور نمك
00 (مقدار نمك در خوراك) / مقدار نمك در محصول) < درصد عبور نمك
فاكتور تغليظ CP
(درصد بازيافت - (000) / 00000 = CP
درصد طرد
درصد عبور تمك- 00 < درصد طرد
صفحه 175:
۲ ۳ للع tti(i‘SCS™
اگر مشخصات آب خوراك به صورت زیر باشد» آنالیز آب نشور ae از يك
واحد اسمز معکوس را تعیین کنید (غلظتها به معادل كربناتي هستند
PH = 8.2 Ca?+ = 100 M = 134 ee =
2K WOO 15 Te Moy) 9 C.D 5} AME Opel 2 Dy do
C, = (R/ 100 — 100) = (DO / (DO — 8) = ©.S حل
به علت پلاریزاسیون:
©626. 2 0.9 * .۵ 2 ۴) واقعي
به علت پلاریزاسیون:
66 .ه - 0.9 x ۵.0 2 ۴) واقعي
بنابراین غلظت املاح در آب شور:
115 < 00000 9
+022 2 00 9
۷۲ 096 * 6.099 2 99
PPM 7/1 - 10/M =] [Co2
log - 316 + [Co2]M log - PH O97 9/(1.P) + 9.9 - 9.9
صفحه 176:
L/ AP - An\(kwA -Q,,
85 > اختلاف فشار دو طرف غشا
۲ -< اختلاف فشار اسمزي دو طرف غشا < فشار اسمزي محصول - فشار
اسمزي آب شود.
۷ - ضريب تراوايي غشا براي مولكولهاي حلال که به جنس و چگونگي
طراحي دستگاه اسمز معکوس بستگي دارد.
,1 < ضخامت دیواره Ube
< مساحت غفا
>" << دص »۳ ۳
صفحه 177:
ا
مه. دبي نمك عبودي از غشا به داخل محفظه آب تصفیه
شده
Q.= KA (C, - C,)
وز) < غلظت نمك در قسمت آب شور
) < غلظت نمك در آب تصفیه شده
,2 - ضریب تراوايي غشا براي مولكولهاي ناخالصي
توضیح: از نظر تنوري فقط مولكولهاي آب ميتوانند از غشا عبور کنند
ولي در عمل نمكها و ناخالصيهاي موجود در آب به مقدار کمي از غشا
عبور ميکنند.
.۵ و ,00 صددرصد از غشا عبور ميکنند. (جدول ©-©)
صفحه 178:
جدول 0-6 درصد عبور بعضي از نمكها از
(جنس خشاء پليآمید)
درصد عبور
0
e
فرمول نمک
CaSO,
Ca(HCO,)
2
NaCl
NaHCO,
Na,SO,
CaCl,
Mg(HCO,)
2
دس عر
درصد عبور
0
0
9
ds
9
9
اسمز معکوس
فرمول نمک
MgSO,
KHCO,
Ca(NO3),
NaNO,
Mg(NO,)2
CaF,
NaF
سم رن
صفحه 179:
ا 0۳[
0-0 ويژگيهاي عمومي غشاهاي اسمز معکوس
۰ معمولا از جنس استات سلولز. پلي فنیل اکسید و یا پلي آميد هستند.
۰ باید در مقابل عوامل شيميايي پا ببولوژيكي مقاوم باشند.
۰ قدرت تحمل فشار داشته باشند.
* در برابر تغییرات ۳17 مقاوم باشند.
۰ امروز با غشاها زا از مخلوط مواد ميسازند.
صفحه 180:
مح- چگونه ميتوان عملکرد غشاءها را افزایش
هر چه ۸ (سطح غشا) و at Ky تراوايي غشا) بیشتر باشد»
Qy دبي آب تصفیه شده زیادتر خواهد بود.
براي افزايش ۸ تمهیدات زیر بکار ميرود؛
۰ استفاده از لولههاي باريك (در حدود میکرون) از جنس غشا
۰ استفاده از تعداد بسیار زيادي صفحه
۰ استفاده از صفحات حلزوني
۰ و براي افزايش ,ك1
۰ تكنولوزي ساخت غشاها بهينه ميشود.
۰ غشاها را از مخلوط استات سلولز و تري استات سلولز ميسازند.
۰ غشاها را از پلي سولفان باردار ميسازند.
صفحه 181:
جدول ۷-۸ ورصد غبور بعفى از تمكها از شا اسر موس
wee | ies | eee | Ses |
5 600 1 ولا
۳ . xaico,
0 act "۲ مه
ieee 3 م
1 یلد “ مور
بمب . ca,
: Mech, ۰ te
١ الاصصمسد| <١ KE
: ۹ 3 Mah,
1
1
شکل مه : ۴
atl
صفحه 182:
صفحه 183:
00 نگهداري و مراقبت از غشا
جهت محافظت غشا و تأمین اهداف زیر آب ورودي به غشا باید
تصفیه مقدماني شود.
ایجاد سازگاري بین آب و غشا
کاهش میزان رسوب کردن مواد روي غشا
کاهش میزان آلودگي بيولژيكي غشا
حذف بعضي از مواد صدمه زننده به غشا مانند کلر
PH abt
کنترل قدمت اكسيدكنندگي آب ورودي (باید600 < DRP
باشد).
صفحه 184:
I >
10-0 روشهاي کاهش یا جلوگيري از ایجاد رسوب
روي غشا
کاهش سختي آب ورودي (آهك زني - رزينهاي سديمي)
افزایش دبي جریان آب شور و کاهش دبي آب تصفیه شده
تزریق اسید ,۴100 _ H* + 003
افزایش سدیم هگزا متافسفات؛ باعث تعلیق رسوبات ميشود. اشکال آن
به فسفات کلسیم تبدیل ميشود.
توصیه ميشود از ارگانوفسفاتها پا به صورت مخلوط با آن استفاده
شود
افزایش 0017 ,۱113 یا نید سيتريك جهت جلوگيري از رسوبهاي آهن
صفحه 185:
04 جنبههاي اقتصادي اسمز معکوس
هزینه ها:
۰ سرمايهگذاري اولیه
۰ جايگزيني غشا (تعویض غشا)
۰ هزینه انرژي
۰ مواد شيميايي
عمر مفید غشا استات سولزي یا پلي آميدي براي تصفیه آبهاي با
5 تا حدود 10101705000 در شرایط عبادي کمتر از سه سال
نیست.
۰ هر چه غلظت املاح محلول آب بیشتر باشده نیاز به افزایش بیشتر
است.
۰ با پیشرفت تكنولوژي هزينههاي تولید آب شیرین کاهش یافته است.
صفحه 186:
تهیه آب شیرین از آب دریا (از تقطیر نیز ارزانتر است)
تهیه آب شیرین از آب نیمه شور (الکترودیالیز نیز روش مناسب است).
اكّر 12مم1105<4007 Gi باشد» اسمز معکوس روش مناسب براي
تصفیه مقدماتي واحد تعویض يون است.
اكر 10م 400> 1125 آب باشدء اسمز معکوس اقتصاديتر از
تعويض يون است.
اگر مواد آلي بیش از 150/1 و یا سلييكاي كلوئيدي زياد باشد اسمز
معكوسء به عنوان تصفیه مقدمایت واحد تعويض يون خوب اسث.
صفحه 187:
- فصل نهم
رزينهاي تعویض يوني
0 تعریف و ويژگي كلي رزينهاي تعویض يوني
* مدار جامدي هستند که يونهاي قابل تعویض ] با يونهاي با بار
مشابه دار
رزین كاتيوني؛ *2R—Na + 022+ R, Ca + 2Na
كاتوني قابل تعویض» آنیون ثابت
رزين آنيوني؛ 013 + 01 -2 + 01 + 72-011
آنیون قابل تعويضء كاتيون ثابت
© و 2 يك شبکه پليمري است. شبکه با تواند معرف
م رمي پليمري ميتواند معرفي (پلي
رزينها را ميتوان متشكل از يك آنيون و كاتيون در نظر گرفت.
صفحه 188:
ee
تاریخچه رزينهاي تعویض يوني ©
اولين رزني تعويض يونيء سیلیکات آلومینیوم در
600 شناخته شد.
زئولیست سدیم» رزین كاتيوني در طبیعت وجود دارد.
٠ اولین رزین كاتيوني هيدروژني در als (OOD dle
a
۰ اولین رزین تعويضي يوني آنيوني در 96026 تولید شد.
- در db حاضر رزينهاي تعویض يوني به طور سنتزي
تهیه ميشوند
صفحه 189:
در محدولده وسیع ۳17 عمل ميکنند. 1 گروهي مثل ۳1503
Bee Re عمل ميكند.
صفحه 190:
19 رزينهاي كاتيوني
رزينهاي کاتيوني قوي نوع سدیمی» R-Na همه بونهاي فلزي را
با سدیم تعویض ميکنده براي كاهش سخت يآب بکار ميرود.
R,Ca+2Na ب +82 + 16 - 2۳۴+
+Mg2+ + ۲۲6 + 2
براي احياي آن» NaCl Jobe bb ol غلیظ شستشو ميدهند.
R,Ca+ ۲۵01 + 2
رزينهاي کانبونی هيدروژني, RH
قادر به جابگزین کردن بونهاي فلزي با ]+
2R-H + CaSO, > R,Ca + H,SO,
جهت احیا آن» با 1301 شستشو داده ميشود.
م0۵01 + 11 - 28 « R,Ca +2 HCl
صفحه 191:
وم مرزينهاي آنيوني قري
به صورت ]0۴ - 2 نشان ميدهند.
‘Z-OH + Cl> Z-Cl+ OH
2Z-OH + 502 > Z,SO, + 20H
براي احياي آن از باز قوي استفاده ميشود
Z-Cl+NaOH + 2-0۳ + 1
صفحه 192:
00-0 رزينهاي كاتيوني ضعیف
۶ 8یا بنیان رزین 00- است.
* نوع هيدروژني آن در محیط خنثي به مقدار کم یونیزه ميشود (مثل اسید
es
" در محيط قليايي براحتي 11* خود را از دست ميدهد.
" در محيط خنثي واكنش نميدهد 02 + 1 - 2122 -
در :PH>?
Ca(HCO,), > R,Ca + Co, + H,O * + 25-1
* رزین كاتيوني ضعیف را با هر اسيدي ميتوان احیا کرد.
صفحه 193:
P-O-O رزينهاي آنيوني ضعیف
به صورت 01 - ,1 مينوان آن را نشان داد.
مانند يك باز ضعيف به مقدار کم تفكيك ميشود.
در محيط كاملا اسيد عمل ميکند.
بازهاي قوي مثل 1101 و ,11,50 را حذف ميكند ولي قادر به حذف
اسيدهاي ضعیف مثل ,13,00 و ,11,80 نیست.
بیشتر جاذب اسیدها هستند تا تعویض كننده يونها
R,-OH+HCL > R,-OH. HCl
در محیط خنثي واکنش نميدهد ,۲3,00 + 3-011 مب
واکش نميدهد ,1301 + 011 - رب ب
توق ميا لني جنب شده تام( 13) با باز خنفي ميشود.
صفحه 194:
هه ويژگيهاي شيميايي و فيزيكي
رزينهاي تعويض يوني
مهمترين ويزكيهاي تعيين كننده عملكرد رزينهاي تعويض
يوين عبارتند از:
ويژگيهاي فيزيكي: ۱
اندازه و ضریب يكنواختي دانههاي رزین و دانسیته آنها
حالت فيزيكي رزینها
ويژگيهاي شيميايي؛
برگشتپذيري» ظرفیت و ضریب گزینش, تورمپذيري»
پايداري شيميايي و گرمايي و محدوده 11 عملکرد آنها
صفحه 195:
جح ى + hE ری 0002 5
هه بر ي رزينهاي تعویض
برگشت پذيري يكي از مهمترین ويژگيهاي رزينهاي تعویض بوني است.
سرویس رزین ۲۲01 + 8013 + 21201 + RH
احیا رزین 3601 + 3۳1 « RNa + HCl
۲1 + ۱۲۵01 + ۳۲ + 0
بر حسب ضرورت انجام هر مورد (سرویس رزین یا احیا آن) شرایط را باید آماده
نود
هر چه سرعت واکنشهاي فوق بیشتر باشد» مطلوبتر است.
اگر رزینها برگشت پذیر نباشنده تصفیه آب با رزینها اقتصادي نیست.
صفحه 196:
ومم» فيزيكي رزينهاي تعویض یون
رزينهاي تعويض يون بايد جامد باشند.
* جامد ولي نرم و انعطاف يذير
۰ اگر خشك و تر باشند ميشکنند
" «كمي حالت ژلهاي نیز داشته باشد.
* دانههاي رزین متخلخل باشند
۰ حالت ژلهاي رزین باعث ميشود که هنگام شستشو به خالت معلق درآید.
با تور درصد مواد اولیه هنگام سنتز آنهاء ميتوان رزین ژلهاي مطلوب را
تهيه كرد.
صفحه 197:
هه گروه يوني ثابت در رزينهاي مختلف
گروه يوني چسبیده به شبکه پليمري نوع رزین را مشخص ميکند.
در رزین اسيدي قوي» معمولا یون سولفات و50- است.
در رزین اسيدي ضعیف ۰ معمولا پون کربوکسیلات - ۰0/00 است.
در رزین بازي قوي نوع » معمولا یون -و(و011) + درل
CW, - 0 (CH2CH208) ox Ys 6 در رزین بازي قوي نوع
(C%e)e
در رزین بازي ضعیف معمولا آيتمهاي نوع اول یا دوم یا سوم هستند.
N- 7 NE, —- NH; -
صفحه 198:
براي تعويض يون 828 يك رزين با يون 824 تعادل زير را ميتوان
نوشت:
22 (در محلول) + 2۵2۸( رزین) + (رزین) 2,۸2۸ (در محلول) + 2.1328 (در رزین)
اگر ,]0 و و] به ترتيب نرماليتة 4 و 8 در رزین و ,0 و و0 به
ترتیب نرمالیته ۸ و 8 در محلول و
ون + نا 2 من) د و4 + بل > 0
لملكبهاءلا هبو ,0لو0 صملا Q X= ClCo
خت ريفز 1) لفق ظ2 ها( /00)دیک_ 2۸( 1-۷) | تلا
72 هر چه بیشتر باشدء ميزان تمایل به تعویض ۸ با 18 زیادتر خواهد بود.
صفحه 199:
199 ترتیب علاقهمندي رزینها به
تعویض یونها به صورت زیر است:
در رزین اسيدي قوي؛
*Aq*t > CS + > K+ > NH,* > Na* > Ht > Li
ca2+ > co2+* > Ba?+ > pb 2+ > sb*+ > Sr’+ ><
*Ca?+ > Ne?* > cd?
> 052< +1102
در رزين اسيدي ضعيف؛
Mg?+ > ۵+ < 08: ۳*< 06۵ 2* < pb** < 82 < >
*Co: coed Fe2+ 2 Ca2
در رزین بازي قري؛
No, > Br > Cl >HCO, > HSO, > OE < ۹0,2
در رزین بازي ضعیف؛
F OH=2 So,?+ > Hso, > 1- > NO; > Br > CO<
صفحه 200:
ee
مثال در مورد تعویض یون با توجه به رابطه
اگر يك رزین اسيدي داراي یون متحرك 11" در محلولي قرا
كيرد كه كاتيون أن adh “Catia در اين حالت
‘Z,=2 *تو0جم Z,=1 B=H
Ky@(Q/C). Xo,/(1-Xe,)? کارا
é —— 2 در شبکه رزین» Y, 4 0/0 بستكي
دارد.
ظرفیت رزین ثابت» پس هر چه ۰6 غلظت محلول کمتر باشد.
م۷ بیشتر خواهد بود. در محلول رقیقتر تمایل به تعویض
زیادتر است.
صفحه 201:
عبسب
©-10-2- ظرفيت رزين
ظرفيت رزين معياري از توانايي رزين براي تعويض يون
ميباشد؛ ظرفيت رزين به دو صورت بيان ميشود؛
ظرفيت جرمي؛
تعداد اميلي اكي والان يوني كه هر كرم رزين ميتواندء
تعويض كند
ظرفیت حجمي؛
يعدا بسکیرالان بوني كهاهر ميليلبئر رزين ميتؤائد
تعويض كند
صفحه 202:
a ee 4 > 1 5 ” 5 ۰
4909 روش تعیین ظرفیت جرمي رزين
5 رزين را كاملا به فرم ئيدروزني تبديل ميكنيم و يس از شستشوي كامل با أب مقطرء
۰ وزن معيني از رزین خشك را در ارلن ريخته و آب مقطر اضافه ميکنيم.
* مقداري کلرید سدیم خالص اضافه کرده و خوب هم ميزنيم.
۰ در مقابل معرف متيل اورانژ با سود با فرمالیته ۱ تیتر ميکنيم» اگر وزن رزین < ۷
20 کچ سود مصرف شا
meq/g * ظرفیت جرمي
۰ اصول کل تعیین ظرفیت حجمي: به همین ترتیب است. . فقط حجم معيني از رزین را
باید برداشت.
صفحه 203:
201102 )تت ٠٠
مثال در مورد كاربرد ظرفيت رزينها
اگر ظرفیت حجمي رزيني 0 باشد» به ازاء هر لیتر رزین
سختي چند لیتر آب داراي سختي کل 0010100 را
ميتوان حذف کرد؟
NV = Nw Vw
0 2 009).) عنرمالیته سختي
W, «0.002 = 2x1
w
لیتر 0606000 < ۷۲۸ < حجم آب
صفحه 204:
در ضمن مبادله یونها» رزینها دچار انبساط یا انقباض ميشوند.
از هر سیکل رزین متحمل انبساط و انقباض ميشود.
طراحي فیلتر رزین با توجه به این تغییر حجم رزین باید انجام شود.
رزينهاي اسيدي قوي كمتر از 90000 متورم ميشوند.
رزينهاي اسيدي ضعيف تا (900000 متورم ميشوند.
رزينهاي آنيونيتري و ضعيف © تا (90©)0 متورم ميشوند.
صفحه 205:
هر نوع رزيني در محدوده معيني از 0171 قادر به مبادله پون
ات
است
به طور كلي:
رزين كاتيوني قوي: در هر 1711
رزين كاتيوني ضعيف: در 711 بزركتر از ©
رزين آنيوني قوي: در هر 711
رزين آنيوني ضعيف: در 11م كمتر از ©
صفحه 206:
162-0 پايداري شيميايي رزینها
۰ _رزینها نباید در آب الکترولیتها و حلالهاي آلي قابل حل باشند.
۰ در محدوده دمايي مجاز باید پایدار باشند.
٠ رزینها در مقابل تشعشات رادیواکتپو و مواد اکسیدکننده قوي از
dad اسید نيتريك» کروم 0 ظرفيتي» هالوژنها آسیبپذیرند.
اکسپژن در حد اشباع نیز ميتواند سبب شروع ناپايداري رزین
شود.
توجه: تحت هیچ شرايطي رزينهاي آنيوني در تماس با اسید نيتريك
غلیظ قرار گیرد»سبب انفجار ميشود.
صفحه 207:
4949 پايداري گرمايي رزین
۰ از هر رزین در يك محدوده دمايي معین که توسط
سازندگان آنها اعلام ميشود» باید استفاده شود.
۰ معمولاً حداکثر دماي مجاز رزينهاي كاتيوني 6120 و
براي رزین هاي آنيوني بسپار متفاوت است و بستكي به
نوع ماده رزين دارد.
۰ افزایش دما به بیش از حد مجاز باعث کاهش ظرفیت تبادل
يوني آن ميشود.
صفحه 208:
2.0.0 ويژگيهاي فيزيكي مطلوب رزینها
۰ رزینها دنههاي كروي به قطر 200 تا 020000
میکرون هستند
* اندازه موثر حدود 2000 میکرون و ضریب يكنواختي
کمتر از 0.62 مطلوبتر است.
دانسیته رزینها به میزان رطوبت و ساختار آنها بستگي
دازا
معمولاً دانسیته نوع اسيدي حدود 4.6 و نوع بازي حدود
1.0 است.
صفحه 209:
م04 اقتصاد رزینها
Ged ٠ هر حجم رزین آنيوني قوي حدود 9 تا ۴ برابر كاتيوني قوي
ee
قیمت رزينهاي آنيوني و كانيوني ضعیف تقریباً برابر است.
قيمت رزينهاي ضعیف تقریباً سه برابر رزينهاي قوي است.
هزینه روزانه رزین مربوط به مواد شيميايي لازم براي احیا
انهاست.
ميزان نوع مواد شيميايي با نوع رزين متفاوت است.
صفحه 210:
ي ضعيف و كوي
نظر راندمان احيا
* در مقایسه با رزينها تعويض يوني قوي؛ رزينهاي تعويض يوني ضعيف قادر
به تعويض همه يونها نيستند ولي راندمان احيا بالايي دارند.
* كل يونهاي تعويض شده با رزين
5 سس يي د ان ان
يونهاي موجود در كل حجم ماده احياكننده
" 00090 > راندمان احيا رزينهاي قوي
" 0000090 < راندمان احيا رزينهاي ضعيف
* رزينهاي ضعيف را ميتوان با اسيد يا باز ضعيف و غلظت كم احيا كرد.
صفحه 211:
نوع ماده
Ppm
معادل
کربناتی
* مطلوب است. غلظت پونها که در اثر عبور آب خام از
واحدهاي زیر حذف ميشوند.
* الف) سختيگیر (رزین قوي سدیمی)
* حل: 032+ و ۷]02* موجود در آب با 2(* رزین تعویض
ميشود؛
ی 43صورت زیر است؟
*K/*Na
S| de
0
010 250 < 50 + 0
ب. رزین اسيدي قوي
حل؛ رزین اسيدي قوي همه کاتیونها را حذف ميکند.
mg/l 375
سیلیکا
dO
HCO
3
9000
SO,
66
Cl
©
0
NO,
0
co,
as
صفحه 212:
۳
ادامه مثال
ج - رزين بازي ضعيف
حل؛ رزين بازي قوي فقط بنيان اسيدهاي قوي را حذف ميكند.
5 2261/1 - نيترات + كلريد + سولفات
د-رزین بازي قوي _
رزین بازي قوي همه آنیونها و سیلیکا را حذف ميکند.
Fa Pe و ۰ ۲ ۰ “0
سولفات
ه -رزین بازي قوي که بعد از واحد رزین بازي ضعیف قرار گرفته
باشد در واحد ضعیف بنیان اسيدهاي قوي گرفته شده است.
5 1020/1 = سیلیکا - دي اکسید کربن + بيکربنات
صفحه 213:
ادامه مثال
و -رزین باز قوي که پس از واحد دي گازانور قرار دارد.
حل دي گازاتور» ,00 را تا 5 700/1 کاهش ميدهد.
رزين باز قويء مواد زیر را حذف ميکند»
دي اكسيد كربن + سیلیکا + نیترات + کلرید + سولفات
100/1 ۱90 - 5+ 10 +10 + 80 + 5
ي - رزین بازي قوي که پس از واحدي دي گازاتور و واحد رزین
بازي ضعیف قرار گرفته باشد.
حل, رزین بازي قوي, دي اکسید کربن بافي مانده (۳۳05) و سیلبکا
را حذف
mg/L15-5 كسينيكا
صفحه 214:
ممشتي ناخالصيها از رزینها
از نظر تنوري رزین هاي قوي تمام یونها را جذب (تعویض)
ميکنند.
عمداً در آب نصفیه شده» یون داریم.
زیرا فرایند تعویض یون برگشتپذیر است.
اگر آب از رزین اسید قوي عبور کند. محتملترین نشتي 112+ »
اگر آب از رزین بازي قوي عبور کند» محتملترین نشتي Cl
اگر مقدار نشتي 2(* و 61- برابر باشد pH تغییر نميکند
اگر مقدار نشتي 8 11م > > ۵ > 01
اگر مقدار نشتي 6 011 < « Nat < Ck
صفحه 215:
۳
200-9 چگرنه ميتوان پي به نشتي و نوع آن برد؟
* مقدار هدایت الكتريكي آب تصفیه شده نشان دهنده مپزان نشتي است.
* مقدار 01 نشان دهنده نسبت نشتي * و [0- است.
* اگر در آب سيليكاي غيريوني باشد» نشتي 01- را به تأخیر
مياندازد.
* و با افزایش ماده شيميايي در ضمن احیا رزین» مپزان نشتي را
ميتوان کاهش داد.
صفحه 216:
006. دستگاه تعییض يوني (ظرف محتوي رزین)
استوانهاي از فولاد ضدزنگ و ترجیحاً داراي پوشش پلاستيکي
عمق رزین 0.6 تا 9 متر
0 تا 9۵00 حجم رزین فضاي خالي
در قسمت پایین» چند لایه شن یا آنتراسیت (جلوگيري از خروج رزین)
آب ورودی
صفحه 217:
0664 . انواع بسترها در دستگاههاي تعویض یون
دو نوع بستر داریم؟ ثابت یا شناور
مهم وهه. در نرعثابت:
* رزین انبساط ندارد» آب از بالا وارد ميشود بیشترین
تبادل يوني در قسمت بالاي ستون انجام ميشود.
* ظهور پونها در آب خروجي علامت پایان سرویس است.
* آب ورودي باید فاقد ذرات معلق و قابل رسوب باشد.
# سرعت عبور آب از بستر باید حدود يك متر در ساعت
باشد.
صفحه 218:
وم وم ه. بستر شنارر
* ورود آب از پایین به بالا
* هزینه بهرهبرداري بیشتر از نوع ثابت
* اتلاف آب در زمان احیا کمتر
* راندمان احیا و ظرفیت عملياتي زیاد
* در تصفیه آب از بستر شناور کمتر استفاده ميشود.
صفحه 219:
م۵ احباي رزینها
احياي رزین معمولاً شامل 6 مرحله است؛
مرحله 0 - ثستشوي معکوس
آب از سمت پایین بستر به سمت بالا جریان ميیاب تا ذرات رسوب و رزین معلق
ae
I
9
8۳
|!
t
t
t
ee
-تزریق مواد شيميايي احیا کننده هلحرم
اسيد يا سود يا نمك به صورت محلول نسبتأ رقيق
از بالا به بايين» روش جريان هم جهت (نشتي دارد)
از بايين به بالاء روش جريان متفابل (كيفيت و هزينه بالاتر)
صفحه 220:
52 ادامه احياي رزینها
مرحله 2 فستشوي آهسته جهت:
* توزیع ماده شيميايي با دانههاي رزين
* تماس بیشتر ماده شیمیایی با دانه های رزین
* تسهیل مبادله یون بين رزين و ماده شيميايي
مرحله 62 - شستشوي سریع به خاطر:
* حذف ماده شيميايي (احیا کننده) باقي مانده
صفحه 221:
عبسب
1-2-6-6 احياي رزينهاي كاتيوني اسيدي قوي R-)
(H
٩-11 * قوي با اسید احیا ميشود.
* از 7161 و ,50 استفاده ميشود.
* 01 ظرفیت رزین را بیشتر ميکند.
" ولي به علت كراني 2101 ۰ معمولاً از 51ر0 5, استفاده ميشود.
" اسيد سولفوريك هنكام رقيق كردن كرماي زيادي توليد ميكند و نياز
به دستگاه خاص دارد.
صفحه 222:
"آآآآآآآآآآآا"آاا اسآ سس
مه مههه) مشکلات احياي رزین با آآر0 کر
ايجاد رسوب 0250, در بستر رزين و آلودكي رزين و كاهش
ظرفيت آن
" كم بودن راندمان احيا آن نسبت به 1101 به علت يونيزاسيون كم
" راه غلبه بر مشكل:
" افزايش تدريجي غلظت اسيد سولفوريك؛ در ابتدا غلظت اسيد كم و
به تدريج زياد شود.
" افزايش يلهاي اسيدء اكر فرضاً © كيلو لازم باشد» به ترتيب © كيلو
HO ۵ کیلو ۵۵ و © كيلو 909
" افزايش دبي اسيدء با توجه به نسبت غلظت 02** به مجموع ساير
كاتيونها
صفحه 223:
ee
رزينهاي آنيرني gual C-CPO-O
يكي از مشکلات رزينهاي آنيوني قوي حذف سیلیکا جذب شده از آن
است,
مراحل احياي رزین آنيوني:
تزریق محلول سود رقیق گرم ( 50-40*)
ox زمان تماس COD BPO دقيقه بین سود و رزین
© انجام شستشوي معکوس با آب گرم
هر چه دماي آب بیشتر باشد حذف سیلیکا بهتر انجام ميشود. آب 60
درجه نسبت به آب 66 درجه» 96000 راندمان حذف سیلیکا را
افزایش ميدهد.
صفحه 224:
201102 )تت ٠٠
محاسبه حجم رزين لازم براي تصفيه آب -6©-9-©
QxTxL
=V
6
m3/h دبي آب ورودي به واحد تعويض يوني به - ©
طول زمان سرویس دهي برحسب (ساعت) < 7
غلظت يونهايي که باید از آب ورودي حذف شود < 1,
DLs مداد
03 حجم رزین برحسب > 7
صفحه 225:
۳
00. استفاده از چند فیلتر رزین جهت تصفیه آب
براي صنايعي که به آب خيلي خالص و زیاد نیاز دارنده بخصوص اگر غلظت
سيليس زياد باشد. از سیستم چند فيلتري استفاده ميشود. مثلاً سيستمي به
صورت زیر:
دیگازاتور ۱
أب ورودی
اسید
آب تصفیه شده
بازی قوی بازی ضعیف اسیدی قوی
شکل .۱۰-٩ تهیه آب بدون یون با بسترهایی از نوع رزین قوی و ضعیف
{CO °°{ °°{ :°°
صفحه 226:
160-0 استفاده از در نوع رزین در يك فیلتر
روش مزثرتر و اقتصاديتر استفاده از سيستمي شامل دو فیلتر رزین» در اولي
كاتيوني قوي و ضعیف» در فیلتر دوم آنيوني قوي و ضعیف است.
دیگازتور ورودی
تالک ذخیره
1 pagel
باز قوى يا ضعيف اسیدی يا فوى يا ضعيف
شكل 4ه. تهيه آب خالص با استفاده از رزینهای فوی و ضعیف
صفحه 227:
امممممجب<بجببجمم EE
و6 دستگاه تمریض يرني مختلط
در دستگاه تعویض یون, در بالا از رزین آنيوني و در پایین كاتيوني
آب كاملاً بدون يون توليد ميكند.
دانسيته آنها با يكديكر بسيار متفاوت است و قابل جدا كردن از يكديكر
همزمان هر دو را ميتوان احيا كرد.
رزينهاي فصل مشترك به خوبي احيا نميشوند.
براي رفع مشکل فوق از رزین خنثي نیز استفاده ميشود.
صفحه 228:
a
مهم مه سيستمهاي تهیه آب مطلوب
انتخاب سیستم باید با توجه به موارد زیر انجام شود:
درجه خلوص آب مورد نظر
و غلظت سیلیکا
9 نوع و مقدار ناخالصيهاي موجود در آب
دبي آب
سيستمهاي متعددي طراحي شدهاند ولي Ey اغلب سیستم
كاتيوني قوي اول آنيوني ضعیف قبل از آنيوني قوي و
مختلط در آخر قرار ميگیرند.
صفحه 229:
2099 رزينهاي تعریض يوني خالص
رزین سمتي گیر» يك رزین كاتيوني سديمي است.
۰ با عبور آب از این رزین؛ 082* و 7]02[* به جاي ج* قرار ميگيرد.
* احيا آن با محلول كلريد سديم 90000 است.
* مقدار مناسب نمك لازم از روي دو بارامتر زير تعيين ميشود:
ظرفيت تعويض يوني عملي رزين
ظرفيت تعويض يوني تئوري رزين
ظرفيت تعويض يونى عملى رزين
> درجه استفاده از برج
ظرفيت تعويض يونى تنورى رزين
" مقدار نمك بايد طوري انتخاب شود كه اين دو يارامتر حداكثر ممكن باشند.
عملاً هر :]5 رزين © تا (00 پوند كلريد سديم
صفحه 230:
بعضی ار رصح
کلر آزاد AGE 4 Ocl) تباید بیش از 0۳05/0 باشده روش حذف ذرات
كربن فعال يا a ات سدیم
مود مطق و رنگ عياص اود شدن حفرمهاي يبيلح رز ةا 2 ES
آب از فیلتر شني یا
آهن و ترکییات آلي آهن: نتخود
راه حل: شستشو با 11001 96 ٠ افزودن دي تيونيت
شستشوي منظم رزين (هفتكي)
آلاينددهاي آلي نفوذ به داخل رزينها جدا نميشوند. راه حل شستشوي منظم. يس
از ای BFS محول 0 مك و ی سود در دماي 4" به مدت
املاح زياد آب
اگر 0 باشدء .با روشهاي ديكر مثل اسمز معكوس ابتداي 7105 را
کاهش ميدهند
صفحه 231:
و۵ 26 عيبيابي واحد تعویض يوني
در صورت کوتاه شدن زمان سرويسدهي یا کاهش کیفیت آب خروجي
باید پارامترهاي زیر مورد بررسي قرار گیرد:
آنالیز آب ورودي
مقدار رزینها در هر فیلتر
مقداری خلظت مواد احپاء کننده
ور هدایت در تمام مراحل
عملکرد هوازدا؛ شيرها
کیفیت رزینها از نظر فرسودگي (عمر رزین اسيدي 6-0
سال و بازي 6-0 سال است)
ها © دز
o
صفحه 232:
الکترودیالیز و تقطیر
مقدمه: آشنايي كلي با الکترودیالیز و تقطیر
تاریخچه:
تقطیر قديميترین روش تهیه آب خالص
الکترودیالیز کمتر از نیم قرن از زمان مطرح شدن آن ميگذرد.
عامل تصفیه در تقطیر انرژي گرمايي در الکترودیالیز جریان برق
مستقيم میت
مصرف انرزي درب هر دو روش بالاست.
" تقطير هنوز هم مطمئزترين روش تهيه آب براي مصارف يزشكي و
دارويي است.
" تقطير نياز به وسايل كنترل كيفيت ندارد.
صفحه 233:
0-0 ساختمان دستگاه الکترر
* از تعداد زيادي سل تشکیل شده است.
* هر سل شامل دو غشاي نیمه تراوا (يكي آنيوني» ۸ ۰ آنیونها را جذب
ميکند و ديگري کانيوني» 6 ۰ کانیونها را جذب ميکند).
* جنس غشاها از رزينهاي يوني است.
* تعداد غشاها با هم برابر است.
" در دو طرف غشاها آند و کاند قرار دارند» نقش آنها تسریع حرکت
کانیونها و آنیونها است.
صفحه 234:
ا
7-0 نحوه کار دستگاه الكترودياليز
آب خام وارد سلها ميشود.
کاتیونها به سمت کاتر جذب ميشوند» از غشاهاي © عبور ميکنند ولي از غشاهاي A عبور
آنیونها به سمت آند جذب ميشونده از غشاهاي ۸ عبور ميکنند ولي از غشاهاي 6 عبور
در سلهاي زوج (سل 9) آب شیرین در سلهاي فرد (سل ) و 9) آب شور ميشود.
۱
Se
| eax ea pees
صفحه 235:
9-0 پارامترهاي مهم در الکترودیالیز
7« دانسیته جریان. ميليآمپر بر هر سانتيمتر مربع سطح غشا نباید از
مقدار حداکثر مجاز بیشتر شود (سبب الکترولیز ميشود)
فاصله شاهاء هر چه فاصلهها کمتر باشد. مقاومت کمتر و
مصرف برق کمتر خواهد شد . تعداد سلها را خيلي زیاد تا
00 انتخاب ميکنند.
کیفیت آب ورودي
مواد معلق و زنگ آب خام را باید حذف» باعث کثیف شدن غشاها و
الکترودها ميشوند.
صفحه 236:
۳
۳-0 دانسیته جریان و توان مصرفي در الکترودیالیز
دانسیته جریان POO UFOO 10۸/692 توصیه ميشود.
توان مصرف ۰ از رابطه :۳2111 محاسبه ميشود.
© به طور تجربي محاسبه ميشود.
شدت جریان از رابطه زیر محاسبه ميشود:
FQNEr
=I
nEc
F < عدد فاراده» 0006000 کولن
۵ < دبي آب ورودي L/S
1( < نرمالیته آب 2 تعداد سلها
۴ < راندمان حذف املاح» معمولاً 9060 (0.©6)
۰ 2 راندمان جریان برق ۹۵90 (0.9).
صفحه 237:
0-0 کاربردها و محدودیت الکترودیالیز
)- براي تصفیه آب دریا توجیه اقتصادي ندارد.
در الکترودیالیز هر چه میزان یونها بیشتر باشد» برق مصرفي بیشتر
es!
© تهیه آب شرب از آبهاي نیمه شور وجیه اقتصادي دارد.
با هر بار عبور آب از دستگاه 00 تا 000 درصد املاح حذب
ميشود.
9- محدودیتها: تهبه آب خالص (بدون) یون نه توجیه اقتصادي دارد
عملا غیرممکن است (براي برقرار جریان نیاز به پون است)
صفحه 238:
ee
اصول ويژگي ما در تصفیه آب به روش تقطیر 0-0
با تبخیر آب ناخالصيها در فاز مایع ميمانند. *
با میعان بخار آب تقریباً خالص بدست ميآید. *
* ناخالصيهاي احتمالي آب حاصل از تقطیر» گازهاي محلول مواد آلي فرار و
جعي اش سر ی و
Gi تقطیر شده ميشدند.
۶ مطمئنترین روش تهیه آب براي مصارف پزشكي و دارويي است.
* روش تقطبرء نیاز به وسایل کنترل کیفیت ندارد.
صفحه 239:
a
مصرف انرژي در تقطیر 2-0
# تهیه آب خالص به روش تقطیر از نظر مصرف انرژي
مقام اول را دارد؛ زیرا گرماي ویژه و گرماي نهان تبخیر
آب خيلي زیاد است. دانشمندان تاش ميکنند از انرژي
خورشيدي براي تقطیر استفاده کنند.
۰ تقطیر مستلزم دستگاههاي بزرگ حجیم و حتي پیچیده
است.
* از نظر مصرف انرژي و نیز هزینه دستگاههاء تقطیر از
مجموعه اسمز معکوس و رزینها غبراقتصاديتر است.
صفحه 240:
0 فصل یازدهم
کنترل کیفیت آب بویلر (دیگ بخار)
کار اصلي بویلر (دیگ بخار) تولید بخار آب است در انواع مختلف بویلرهاه آب
در مداري شبیه شکل زیر گردش ميکند.
براي تأمین بخار با کیفیت مطلوب و کاهش هزينههاي نگهداري و سرویسء آب
بویلر بايد داراي کیفیت مطلوب باشد.
صفحه 241:
a
0-)-مشکلات ناشي از مطلوب بودن آب بویلر
0- مشكل رسوب گرفتگي
0 مشکل خوردگي
©- شکل حمل قطرات آب بویلر توسط بخار
روشهاي کنترل اين مشکلات:
تصفیه خارجي: کاهش ناخالصيها (املاح محلول» سيليكا و گازها) در
آب تغذیه (در فصلهاي قبل به تفصیل در مورد آنها بحث شده
است).
تصفیه داخلي: تزریق مواد شيميايي به آب بویلر و تغذیه
بلودان: زیر آب زدن» خارج کردن قسمتي از آب تغلیظ شده بویلر
صفحه 242:
ee
تصفیه داخلي آب بویلر 6-00
تصفیه داخلي آب بویلر شامل کنترل پارامترهاي ذیل است:
كنترل 7م :. به طور كلي بايد .1 <7011 ولي 711 مناسب بستكي به
فشار و دما و ميزان اكسيزن محلول آب بويلر دارد.
قلیائیت: قلیائیت عا 5 اسث. قليائيت مطلوب به
eee Laas ua دارد. تن
اك اطول هل حور گر
سخت يآب:, سختي مطلوب آب بویلر صفر است.
املاح در بخار: نباید باشد» عوامل ایجاد کننده آن باید کنترل شود
کلرید. 01- يوني مهاجم است.
سیلیکا. عوارض ناشي از آن از هر ماده دیگر بیشتر است.
صفحه 243:
عبسب
12-0 كنترل 711 آب بويلر
* 081 را معمولاً بالاتر از خنثي تنظيم ميکنند.
" 711 مناسب با توجه به دماء فشار بويلر و ميزان اكسيزن محلول
تعيين ميشود.
" در بويلرهاي با فشار متوسط و كم و اكسيزن محلول تا 00105 با
فسفات 711 را به 000-00 ميرسانند.
" در بويلرهاي با فشار زياد كه 11(5' بايد كم باشدء با آمونياك 711[
را در 0.60 نگه ميدارند.
* براي بویلر ما با فشار زیاده اکسیژن به آب بویلر تزریق ميشوده تا
غلظت به حدود 00050-200 برسد تا لايههاي محافظ 2۳6 0 و
۳6001 تشکیل شود. 0۳ مناسب 9 تا 0.0 است.
صفحه 244:
SSL...
کنترل قلیائیت آب بویلر -00-0
* قلیائیت عامل مهمي در خورندگي و
رسوبگذاري بویلر ميباشد. فشار ۰ 90461 886-1 600
* مقدار مطلوب آن بستگي به نما و هل PP] POO] OO) زوم
فشار بویلر دارد؛ psig 0
* 60 تا 00 درصد قلیائیت باید به | حدفل ]2 60 | 060 | 060 060
صورت قلیائیت ساده » ۴ » باشد. 9
* اگر بیش از 000 درصد کل
باشد» سود در آب بویلر زیاد است. حداکثر 0 eo] soo] ooo!
سبب شكنندگي قليايي در فولاد بویلر MJ 0 ©
ميشود.
صفحه 245:
۳
6-6-0 کنترل اکسیژن
حد مجاز اکسیژن در حدود 7215-10 است.
براي کنترل مر مواد ذبل اضافه ميشود:
- سولفیت سدیم
aah © 2 0 » مقدار باقیمانده باید
pm20-30
در یره شار 15 YH TDS موهرد و 5,80 ميکد
مناسب نیست.
#1 ON هیرازین؛
سمي است» 2 تا 4.5 برابر مر اضافه ميشود.
9 تزریق مر . جهت ایجاد لايههاي محافظ در بويلرهاي با فشار
زياد
صفحه 246:
32-0 کنترل سختي آب بویلر
سختي آب بویلر باید در حدود صفر باشد.
سختي آب بویلر با دو مکانیسم زیر کنترل ميشود:
0 تبدیل املاح سختيآور به رسوبات چسبنده و لجن مانند:
در بويلرهاي با فشار کمتر از 46۴ آتمسفر با افزایش سودا
در بويلرهاي با فشار زیاد» با افزایش فسفات سدیم»
فسفات تري سديك خيلي قليايي و فسفات منوسديك کمي اسيدي است.
©- محلول نگه داشتن عوامل رسوبزا:
با افزايش موادي مثل سديم هكزا متافسفات و يا ۲107۸ یا ۷77۸
(براي سختي کم)
صفحه 247:
""«.أ"آآاآآاآآا OO EE
0-0 کنترل املاح در بخار (آب بویلر)
سه پدیده ذیل سبب حضور املاح در بخار ميشوند:
)ایجاد کف:
هنگام عبور بخار از کف قطرات آب را با خود حمل کند.
0-غلغل کردن آب
باعث پاشیده شدن قطرات آب به داخل بخار
حمل قطرات مایع توسط بخار
به طل مكانيكي و شيميابي
براي كنترل اين سه يديده بايد:
۶ 725 و قليائيت را كنترل كرد.
* _ از حضور مواد روغني در آب جلوگيري کرد.
۶ _ در مواردي مواد ضدکف اضافه کرد.
صفحه 248:
0-0-0 کنترل یون کلرید در آب بویلر
وجود 01- در آب بویلر خطرناك است» 1/)- يوني مهاجم
است.
در بويلرهايي که با فشار بیش از 660 اتمسفر کار ميکنند
بايد
* ادعا ميشود كه كلريد در دماي زياد توليد ۲161 ميكند
21101 +020
CaCl,+H,O
۰ فشار مهم كلريد» ند نشت آب از لولههاي کندانسور به آب
برکت است.
صفحه 249:
I
کنترل سیلیکا در آب بویلر 22-96-60
عوارض ناشي از حضور سیلیکا در بخار از هر ناخالصي دیگر
real oon
روشهاي کنترل سیلیکا در بخار
4بالا نگه داشتن 013 آب بویلر
روش زياد مؤثري نيست. با افزايش 711 آبء نسبت سپلیکا در بخار به
سيليكا در آب تا حدودي كاهش مويابد (شكل ©-00).
©كاهش غلظت سيليكا در آب بويلر؛ انجام تصفيه خارجي مؤثر
صبلودان: تخلیه قسمتي از آب بویلر
به دو صورت پیوسته و منقطع (در فاصلههاي زماني معین)
صفحه 250:
"""""ا" "اسآ OO
رابطه غلظت سیلیکادر بخار وفشار بویلر
درصد سيليكاى در بر به سیلیکا درب
0.02}
9
15072502550000 1000 ۳500
چام فشار
۲-۱۱. نسیت غلظث سیک در بخاربهغلظذت سیلیکا در آب بویلر برحسب
و آب پویلر
صفحه 251:
0--2- محاسبه مقدار آب بلودان بویلر
با ترجه به اينكه بلودان مستازم اتلاف انرزي و آب ميشود بايد حجم آب بلودان را محاسبه كرد.
محاسبه ميكنيم:
بار تغليظ را براي همه ناخالصيها
از ناخالصي در آب بويلر
ناخالصی آب
اخالصي كد رين مك بار ناخالصي دارد ماده كتزل كننده ميكريم.
Rete ais ۰
oo
۷ ترمد اردان Ae
تعداد بار تغليظ ماده كنترل كننده
000 ۴
۴ ) - تعداد بار تغلیظ ماده کنترل کننده
۰ 100
جل -””ترصد پلودان مننملم
0- تعداد بار تغلیظ ماده كنترل کننده
صفحه 252:
0-2-0-0 مثال در مورد محاسبه مقدار بلودان
ماده
TDS
SiO,
غلظت در آب
ترمیمی
9000
ds
غلظت مجاز
90000
00
با توجه باين دادهها:
درصد بد اردان بيوسته و منقطع را محاسبه
تعداد 3 ر تغليظ پرا
5250م
تعداد بار تغليظ براي ©/6-2)000-<510
تعداد با
۱۳۹
SIO ناخالصي کنترل کننده است.
090 درصد بلودان پپوسته
6 درصد بلودان منقتطع
البته ۱ I. 0 اقتصا!
دادعت ها را در لا
ترميمي کاهش داد
صفحه 253:
0-0-0.- چگونگي نگهداري بويلرهاي خارج از سرویس
براي جلوگيري از خوردگي بویلر بوسیله اکسیژن در زمان خارج از
سرویس به دو روش عمل ميشود:
روش خشك. تخلیه کامل بویلر خشك كردن سطوح بويلر و ير كردن
أن با ازت با فشار ©.0 آتمسفر
روش تر ۲
پر کردن بویلر با آب بدون يون
تزریق هیدرازین و آمونياك تا ۳129
اگر زمان توقف 2 هفته تا يك ماه باشد» هیدرازین باقیمانده
ppms0-100
۶ اگر زمان توقف بیش از يك ماه باشد» هیدرازین باقیمانده
00۳0100200
صفحه 254: