مرجع تخصصی آب و فاضلاب

کشور ما با چالش های فراوانی روبروست. ما در منطقه پر تنش و کم آب خاورمیانه قرار داریم. کمبود منابع آب و افزایش تقاضا کاملا احساس می شود، بسیاری از دشت های ما یا بحرانی و یا ممنوعه شده اند، سفره های آب زیرزمینی افت کرده است. آلودگی ناشی از پساب و فاضلاب و فعالیت های انسانی آب های قابل دسترسی را تهدید می کند، مشکل مناطقی از کشور که کمبود آب دارند ظاهرا تنها با انتقال آب از حوضه های دیگر و یا استفاده از شیوه های غیر متعارف برای استحصال آب حل می شود ...
●مدیریت پیوسته یا یکپارچه ؟ کدام ؟!
در بیانیه نهایی سومین اجلاس جهانی آب در بهار ۸۲ آمده است: " بیشتر کشورها از بحران مدیریت آب رنج می برند تا کمبود آب" بنابر این یافتن مدل بهینه مدیریت منابع آب و ساختار مناسب آن، ضروری است. اکنون مدیریت منابع آب کشور با محدودیت های جدیدی روبروست. این محدودیت ها پیش از این در چنین ابعاد گسترده ای مطرح نبوده است. نظام اقتصاد ملی دگرگون شده و موجب شده تا بخش کشاورزی به عنوان محور توسعه کشور عمل کند. آب به عنوان مهم ترین نهاد کشاورزی اهمیت اقتصادی ویژه ای دارد و باید با دقت و تلاش فراوان استحصال و به صورت عادلانه توزیع شود. دگرگونی در کل نظام عرضه و تقاضای آب کشور موجب می شود تا مدیریت آب تصمیمات خود را بر مبنای روش های نظام یافته و سنجیده تری بنیان گذارد.
وقوع بحران آب در سطح جهانی و منطقه ای از دیگر عوامل محدودیت زا برای مدیریت آب کشور است. پیش بینی می شود که آب در تنظیم روابط آینده کشورهای مختلف سهم قابل ملاحظه ای پیدا کند . اکنون پذیرفته شده که آب یک کالای اقتصادی است و ضرورت ایجاد امنیت آشامیدنی، غذایی و اقتصادی برای عامه مردم انکار ناپذیر است. آن چه که در طرح ریزی مدیریت استراتژیک منابع آب اهمیت دارد اداره نظام اجرایی، بهره برداری، برنامه ریزی و تخصیص آب، آن هم به نحوی است که با نگرشی جامع به مجموعه نیازها و امکانات در سطح ناحیه ای منطقه ای ملی و فراملی و بخش های مختلف اقتصادی و اجتماعی بپردازد. در این راستا دو مدل مدیریت به هم پیوسته و مدیریت یکپارچه مطرح است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه :

اسیدیته یک نمونه عبارت است از ظرفیت کمی آن نمونه در خنثی نمودن یک باز قوی،مقدار اندازه گیری شده مستقیماً به PHنقطه پایانی تیتراسیون مربوط می شود.اسیدیته به عنوان یک خاصیت کلی آب عنوان میگردد و گرنه تعیین و تفسیر دقیق آن منوط به روشن بودن ترکیب کامل شیمیایی آب است.عوامل متعددی در اسیدیته آب موثرند از آن جمله می توان اسیدهای معدنی قوی،اسیدهای ضعیف نظیر اسید کربنیک و استیک و نمکهای هیدرولیز شونده مانند سولفات فرو و سولفات آلومنیم را ذکر کرد. کربن دی اکسید معمولاً اصلی ترین عامل اسیدی در آبهای سطحی غیر آلوده است

اسیدیته آب با توجه به نقش موثرش در فرآیند های شیمیایی و بیوشیمیایی و در ضمن امر خوردگی فلزات از اهمیت زیادی بر خوردار است.

تیترانت : NAOH    ،    تیتر شونده : HCL

شناساگر :  فنل فتالئین ، متیل اورانژ

هدف آزمایش :

مقایسه میزان اسیدیته شناساگر فنل فتالئین  و متیل اورانژ

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تئوری آزمایش:

اندازه گیری تراکم باکتریهای هتروتروف هوازی و بی هوازی اختیاری در آب به نام شمارش بشقابی هتروتروفیک نامیده می شود. (باکتری های هتروتروف انرژی خود را از طریق اکسیداسیون مواد آلی بدست می آورند همچنین مواد آلی به عنوان منبع کربن آنها می باشد). این روش، روش  استاندارد شده ای است. به خاطر اینکه بازیافتن تمام باکتری های موجود در یک نمونه آب با یک روش منحصر امکان پذیر نیست. روش های جدید برای بهبود بازیافت جمعیت باکتریایی هتروترفیک گسترش یافته است و روش ها و محیط کشت های جدید شناخته شده است. روش های مختلفی در مورد HPC وجود دارند که به آنها می پردازیم:

1-5-2-روش پورپلیت

تئوری روش آزمایش:

در این روش محدوده حجم نمونه یا نمونه رقیق شده انتخابی بین 1/0 تا 2 میلی لیتر متغیر است. این روش دارای اشکالاتی است از جمله اینکه محیط حرارت دیده تا 44 الی 46 درجه سانتیگراد می تواند سبب شوک حرارتی و استرس برای باکتریها شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

موضوع آزمایش : IMViC (ایندول، متیل رد،وگس پرسکوئر و معرف سیترات)

مقدمه

شناسایی باکتری هایی که شامل گروه کلیفرم هستند گاهی برای تعیین ماهیت آلودگی غذا یا آب ضروری است. آزمایشهای افتراقی برای شناسایی باکتریهای فوق باید با این آگاهی انجام گیرد، که تمام سویه های طبقه بندی شده که به گروه کلیفرم نسبت داده شده ضرورتا نمی تواند با تعریف اعلام شده در این دستور کار کاملا مطابقت داشته باشد. زیرا برخی از باکتریها ممکن است لاکتوز را تخمیر نکنند و یا در صورت تخمیر گاز تولید نکنند. علاوه بر این باکتریهای گرم  منفی دیگر بجز کلیفرم ها، لاکتوز را تخمیر کرده و روی محیط کشت تولید درخشش می کنند(نظیر گونه های آئروموناس). اما تمام سویه های یک گونه واکنش یکسانی در محیط کشت نخواهند داشت. ارگانیسم ها جهش یافته، صدمه دیده و تغییر پذیر ممکن است به آزمایش ها پاسخ متفاوتی بدهند. هر چند آزمایش های متداول IMViC (یعنی ایندول، متیل رد، وگس پرسکوئر و معرف سیترات) برای تشخیص افتراقی کلیفرم ها مفید است اما شناسایی کاملی را فراهم نکرده و برای دستیابی به نتایج دقیق به آزمایش های بیوشیمیایی بیشتری نیاز است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه :

COD در اصل اکسیژن مورد نیاز شیمیایی ( Chemical Oxygen Demand ) است و در این آزمایش مواد شیمیایی برای تعیین مقدار مواد آلی استفاده می شود که با توجه به میزان مصرف مواد شیمیایی میزان مواد آلی نیز تعیین مقدار می شود. بطور کلی مواد اکسید کننده متفاوتی در اندازگیری COD مورد آزمایش قرار گرفته اند که بهترین آن در حال حاضر دی کرومات پتاسیم (K₂Cr₂O₆)   می باشد، یون کرومات یک ماده اکسید کننده قوی است که می تواند مواد آلی موجود در فاضلاب را اکسید نماید ، برای آزمایش COD باید شرایط  زیر مهیا باشد:

الف-این واکنش باید در محیط اسیدی انجام شود.( PH باید زیر 2 باشد )

ب- باید به واکنش حرارت داده شود تا اکسیداسیون سریع تر انجام شود.

ج-اضافه کردن سولفات نقره به عنوان کاتالیزور ، که سولفات نقره را به اسید سولفوریک غلیظ اضافه کرده و یک اسید بنام اسید مخصوص COD می سازند.

نتیجه می گیریم که آزمایش COD  باید در محیط اسیدی و گرم انجام شود. 

مهمترین عامل مزاحم در انجام آزمایش COD وجود یون های کلرور (^- Cl  ) است بخوصوص در فاضلاب خانگی و شهری ، چون کلرور یک عامل احیا کننده قوی است و ممکن است مقداری از دی کرومات پتاسیم اضافه شده به نمونه صرف اکسیداسیون کلرور شود و در آزمایش ایجاد خطا نماید. بنابر این برای رفع مزاحمت مربوط به کلرور از سولفات جیوه استفاده می شود و کلرور را به شکل HgCl₂ رسوب می دهد.

برای تعیین مقدار دی کرومات پتاسیم باقیمانده در آزمایش COD از ماده ای استفاده می شود که دارای آهن دو ظرفیتی است و قدرت احیا کنندگی بالایی دارد و توسط آن دی کرومات پتاسیم باقیمانده را تیتراسیون می کنند این ماده فروس آمونیوم سولفات FASنام دارد.

برای جلوگیری از خروج مواد فرار موجود در فاضلاب و یا مواد فراری که در طی عمل اکسیداسیون ایجاد می شوند. از محیط عمل خارج نگردند عمل اکسیداسیون با استفاده از دستگاه تقطیر برگشتی انجام می گیرد.کلیه مواد غیر آلی اکسید شونده موجود در نمونه تداخل ایجاد کرده و مقدار COD را بیشتر از مقدار واقعی آن نشان می دهد. یونهای نیتریت ( که برای حذف آن از اسید سولفومیک استفاده می شود )، کلر ( که برای حذف آن از سولفات جیوه استفاده می شود.) ، آهن دو ظرفیتی ( که برای حذف آن از فنانترولین استفاده می شود.)

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه

قلیائیت یعنی توانایی آب برای خنثی کردم موادی با PH کمتر از 7 (مواد اسیدی) آب آلوده قلیائیت دارد.

قلیائیت برابر است با مقدار یون های موجود در آب که بر اثر واکنش با یون H مثبت آن را خنثی می کند به عبارتی میزان توانایی آب برای خنثی کردن اسیدها را گویند.

قلیاییت آب بیشتر به دلیل وجود نمک های اسید های ضعیف و باز های قوی می باشد چنین موادی همانند بافر عمل کرده و در مقابل کاهش PH که در اثر افزایش اسید حاصل می شود مقاومت می نماید ، در نتیجه قلیاییت نشانگر ظرفیت بازی آب بوده و در این مورد تا حد زیادی در عمل تصفیه فاضلاب به کار می رود.

انواع قلیاییت:

1- قلیاییت نوع اول یا فنل فتالیین یا موقت:

معرف مورد استفاده در این مرحله فنل فتالیین است این معرف در PH بالاتر از 3/8 عمل کرده و رنگ آب را به صورت ارغوانی در می اورد. جهت تعیین این قلیاییت پس از اضافه کردن معرف مورد نظر از اسید سولفوریک 02/0 نرمال جهت تیتراسیون استفاده می شود.تغییر رنگ از ارغوانی به بی رنگ

2- قلیاییت نوع دوم متیل اورانژ یا دائم :

معرف مورد استفاده در این مرحله متیل اورانژ می باشد که منجر به تغییر رنگ آب به زرد می شود.این تغییر رنگ نشان از محدوده ی PH بیشتر از 5/4 تا  3/8 می باشد.در اثر اضافه کردن اسید سولفوریک جهت تیتراسیون  محلول از زرد به نارنجی تند تبدیل می شود.

یون هایی که قلیائیت آب را زیاد می کنند OH ^-  ، بی کربنات و کربنات .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه

سختی عبارت است از حضور کاتیون ها ی فلزی چند ظرفیتی مخصوصا فلزات قلیایی خاکی از آنجایی که عامل تشکیل سختی عمدتا کلسیم و منیزیم می باشند لذا سختی به حضور کاتیونهای کلسیم ومنیزیم در آب اطلاق می شود.

مقدار سختی آب را بر اساس میلی گرم بر لیتر یا گرم بر متر مکعب کربنات کلسیم گزارش می شود.

آب سخت آبی است که حاوی نمک‌های معدنی از قبیل ترکیبات کربنات‌های هیدروژنی ٬ کلسیم ٬ منیزیم و ... است.

فواید آب سخت

آب سخت برای انسان مضر نیست بلکه مفید است و معمولاً شکستگی استخوانهای آنهایی که آب سخت می‌آشامند زودتر بهبودی حاصل می‌کند و بیماری راشیتیسم کمتر در این اشخاص دیده می‌شود.

مضرات آب سخت

علیرغم فواید آب سخت برای بدن سختی بیش از حد آب نیز مضراتی دارد که مهمترین آن تشدید پدیده تولید سنگ کلیه به دلیل رسوب بونهای معلق در کلیه میشود. آب سخت برای رختشویی و مصرف در کارخانجات مناسب نیست. آب سخت موجب از دست دادن طعم و مزه خوب چایی و قهوه می‌شود. پخته نشدن حبوبات با آب سخت ضرر رساندن به جداره دیگهای بخار و ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ خوب کف نکردن صابون و موجب افزایش مصرف صابون مزاحمت در هنگام شستن نسوج و دستها رفع سختی آب در تجارت تعداد زیادی مواد شیمیایی برای رفع سختی آب به فروش می‌رسد که دارای کربنات سدیم هستند. این مواد را قبل از ورود آب در دیگها سختی آنرا می‌گیرند و یا در دیگ بر اثر افزودن این مواد آهک و گچ را رسوب می‌دهند و دیگر این رسوب محکم به جدار دیگ نمی‌چسبد بطوری که می‌توان آنرا به آسانی پاک نمود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نسبت  fc/fs   اگر بیشتر از 4.4 باشد ، منبع آلودگی انسانی است ، اگر کمتر از 0.7 باشد حیوانی است. اگر 0.6 باشد آلودگی اردک ، 0.4 باشد گوسفند و مرغ  ، 0.2  گاو  ، 0.1  بوقلمون می باشد.بین 0.7 تا 4.4 حیوانی و انسانی است. 0.7 تا   4.4  سورس آلودگی گرایش به حیوانی دارد . 2.2 تا 4.4 گرایش به انسانی دارد.

محیط های کشت

محیط کشت آزید دکستروز براث

محیط PSE آگار

آبگوشت NaCl 5/6 درصد

محیط کشت آزاید دکسترویز براس و حاوی سدیم آزایت  می باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب