مرجع تخصصی آب و فاضلاب

گرچه آب دو سوم سطح سیاره ما را پوشانده است ولی مقدار بسیار زیادی از این آب برای مصرف توسط انسان مناسب نمی باشد. مقدار آب قابل شرب موجود بر روی زمین به طور ناراحت کننده ای برای انسان ها ناکافی است، فقط سه درصد از کل آب موجود برای مصرف ما مناسب است. جدای از این، فقط یک درصد از این مقدار آب قابل مصرف در دسترس بشر بوده و دو درصد دیگر به شکل یخ های موجود در نقاط سرد زمین نهفته است.
جمع آوری آب باران، عدم استفاده از آب برای اهداف غیرضروری، استفاده از آب تصفیه نشده و یا آب تصفیه شده حاصل از فاضلاب برای آبیاری باغ ها و شست و شوی اتومبیل و کارهای مشابه اقداماتی هستند که در تمام دنیا توسط دولت ها به کار گرفته می شوند تا مردم را از نیاز به حفظ این منبع بسیالر با ارزش آگاه نمایند.
بیشتر آبی که برای نوشیدن در شهرها مصرف می شود، توسط لوله کشی آب از مخازن اصلی به محل های مصرف رسیده و در دسترس مصرف کننده قرار می گیرد. آب این مخازن اصلی توسط رودخانه تامین می شود و یا از دریاچه های بزرگی که با ذخیره کردن آب باران پر می شوند، حاصل می گردد. این آب روی بستری از ماسه حرکت داده می شود تا ذرات زاید و اضافی معلق در آن حذف شوند. سپس به آن کلر زده می شود تا موجودات ریزی که در آن وجود دارند و می توانند موجب بیماری هایی مانند یرقان، تیفویید، اسهال و غیره شوند، از بین بروند. این آب کلر زده در لوله کشی آب شهری وارد می شود.
باید بدانید که هیچ گونه اقدام و عملیاتی برای حذف مواد زاید حل شده در این آب انجام نمی شود؛ چنین فراینده هایی بسیار گران بوده و نمی توان آن ها را در قالب حجمی زیاد، به عنوان مثال در مورد منابع آب شهری، انجام داد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سپتیک تانک

سپتیک تانک ساده ترین نوع تصفیه خانه تک واحدی است که تصفیه مکانیکی ( ته نشینی) و تصفیه زیستی با کمک باکتریهای بیهوازی همزمان در آن انجام می گیرد.

سپتیک تانک تشکیل شده از استوانه سر پوشیده شده ای که معمولاً با بتن آرمه و در ابعاد مختلف ساخته می شوند . فاضلاب پس از ورود به انباره به دلیل کاهش سرعت جریان آن قسمتی از مواد معلق خود را به صورت ته نشینی از دست می دهد و از سوی دیگر انباره بیرون می رود

و مواد ته نشین شده به صورت لجن در کف انبار جمع می شوند . این لجن حاوی ارگانیسم های زنده مفیدی می باشند. این ارگانیسم ها از فاضلاب ورودی به عنوان غذا فاضلاب را تصفیه می کند و به این دلیل حجم لجن در این سیستم تقریباً ثابت بوده و تا چند سالی نیاز به تصفیه لجن ندارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آندوسپورهای (هاگهای) باکتریایی ، ساختارهای کروی و یا بیضی شکل کوچکی هستند که نسبت به دمای بالا ، تشعشع و وجود مواد شیمیایی از قبیل ضد عفونی کننده ها بسیار مقاوم هستند.

هاگها به شکل درون سلولی توسط برخی از باسیلها تولید می شوند به همین دلیل به آنها آندوسپور می گویند. آندوسپورها از سلولهای مولد کوچکترند و مشخصات متفاوتی دارند که قابل توجه تر از همه مقاومت زیاد آنها نسبت به شرایط نامساعد است .

هاگ (اسپور) بخشی ازچرخه زندگی بعضی از جنسها باکتریها می باشد و در واقع هاگ یک مرحله خفته یا غیر فعال از زندگی باکتری است . هاگزایی در باکتریها بر خلاف آنچه در بعضی گیاهان عالی دیده می شود ، نوعی تکثیر تولید مثلی نیست. زیرا هر باکتری فقط یک هاگ تولید می کند و هر هاگ به نوبه خود به یک سلول رویشی (باکتری فعال) تبدیل می شود. بنابراین در گونه های مولد هاگ مانند سایر گونه های باکتریایی تکثیر از طریق تقسیم دوتایی باکتری انجام می شود.

وجود هاگ در کشت باکتریها برای تشخیص و تفکیک آنها اهمیت دارد ، زیرا تشکیل هاگ اساسا محدود با باکتریهای گرم مثبت میله ای شکل در دو جنس باسیلوسها و کلستریدیومها است .

اندازه و محل قرار گرفتن هاگ در داخل باکتری نیز برای تشخیص ارگانیسمها اهمیت دارد مثلا هاگها می توانند در مرکز ، نزدیک به انتها و یا در انتهای یاخته قرار بگیرد. قطر هاگ می تواند بزرگتر و یا کوچکتر از خود باکتری باشد . اگرهاگ قطر بیشتری نسبت به یاخته رویشی داشته باشد موجب تورم یا بزرگی و تغییر شکل باکتری می شود.

تعدادی از باسیلهای هاگزا از عوامل مولد بیماری هستند . کلستریدیومهای بی هوازی از مشهورترین آنها هستند. کلستریدیوم بوتولینوم موجب مسمومیت غذایی (بوتولیسم) کشنده می شود. کلستریدیوم پرفرنجنز مولد قانقاریای گازی (شاربن علامتی) و کستریدیوم تتانی مولد کزاز(تتانوس) است . تمام این کلستریدیومهای اسپورزا اگزوتوکسینهای (سم خارجی)قوی تولید می کنند که اغلب کشنده هستند.

قویترین اگزوتوکسین توسط کلستریدیوم بوتولینوم تولید می شود. مصرف مقدار بسیار کم از ماده غدایی دارای سم بوتولیسم معمولا موجب مرگ می شود. یک شیشه کوچک نوشابه حاوی سم بوتولیسم برای کشتن تمام مردم کره زمین کافی است .

هاگهای کلستریدیوم پرفرنجنز و کلستریدیوم تتانی در خاک و بنابراین در مواد کثیف و غذا وجود دارند. در هر دو بیماری هاگها توسط خاک و یا مواد خاک آلود داخل زخم می شوند. اگزوتوکسین قانقاریای گازی و کزاز در مقایسه با بوتولیسم کندتر عمل می کند بنابراین از طریق تلقیح آنتی توکسین می توان آنها را خنثی کرد. به دنبال خنثی سازی برای کشتن باکتریهای مولد توکسین از آنتی بیوتیک استفاده می شود و بافتهای آسیب دیده را قطع می کنند تا شریاط بی هوازی از بین برود. در واقع معالجه بموقع موجب نجات از مسمومیت ناشی از این دو باکتری می شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

رنگ آمیزی زیل نلسون :
مایکوباکتریوم ها به دلیل داشتن پوشش مومی شکل در اطرافشان به راحتی بوسیله ی اسید  بی رنگ نمی شوند و در مقابل رنگ بری اسید الکل از خود مقاومت نشان می دهند .
به این دلیل آن ها را باسیل های اسید فست نیز می خوانند . در این روش رنگ آمیزی از رنگ اولیه ی کربول فوشین یا فوشین فنیله به همراه حرارت استفاده می شود . رنگ بر اسید الکل 3 درصد و رنگ متضاد  ٍ متیلن بلو یا مالاشیت گرین می باشد .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

كاليبراسيون انكوباتور

دستگـاه هـايـي هستنـد كـه بـراي نگهداري و كشت نمونه هاي آزمايشگاهي در شرايط خاص محيطي به لحاظ دما ، رطوبت و تركيب گازهاي مو جود در هوا و.. به كار مي روند .

انواع مختلف انكوباتورها

 انكوباتور  37 درجه
 انكوباتور  2co
 انكوباتورهاي آناليزوريك

اجزاء دستگاه
بسته  به نوع دستگاه ، ممكن است دستگاهي چند مورد از اجزاء زير را نداشته باشد يا اينكه اجزاء اضافي ديگري هم داشته باشد.

1-محفظه نگهداري نمونه ها: يك محيط بسته است كه تا حد امكان بايد از لحاظ دما و ورود و خروج گازها در حد كنترل شده اي از بيرون آن جدا شده باشد .
2-سيستم كنترل دما : ‌اين سيستم دماي داخل انكوباتور را در حد مورد نياز نمونه ها ثابت نگه مي‌دارد . براي اين منظور از يك سري سنسوربراي  نـمــونــه بــرداري از دمــاي داخــل محفظـه استفـاده مي‌شود . همچنين تامين حرارت مورد نياز به عهده تعدادي المنت خواهد بود . كنترل دما نيز از طريق استفاده از ترموكوپل هاي معمولي يا سيستم هاي مبتني بر ميكرو كنترلرها و   PLC انجام مي پذيرد .
3-سيستم كنترل رطوبت : ‌اين سيستم رطوبت داخل انكوباتور را در حد مورد نياز نمونه ها ثابت نگه مي دارد . براي اين منظور از يك سري سنسور بــراي نـمــونــه بـرداري ازرطـوبـت داخـل مـحـفـظـه استفاده مي شود . همچنين تامين رطوبت مورد نياز به عهده مخزن آب و سيستم گرمايش انكوباتور خواهد بود.
4-سيستم كنترل گازها : ‌اين سيستم تركيب گـازهـاي  داخـل انـكـوبـاتـور را در حـد مـورد نـيـاز نمونه‌ها ثابت نگه مي دارد . براي اين منظور از يك سـري سنسـوربـراي نمـونه برداري از تركيب گاز داخـل محفظـه استفـاده مي شود . همچنين تامين گازهاي  مورد نياز به عهده مخازن خارجي  خواهد بود . كنترل تركيب گازها  نيز از طريق استفاده از سيستم هاي مبتني بر ميكرو كنترلرها و   PLC انجام مي پذيرد .
5-سيستم آلارم : ‌با توجه به مقادير تعيين شده براي هر يك از فاكتور ها ، در صورت تجاوز هر يك از آن ها از مقادير مجاز ، اين رويداد را به وسيله آلارم مناسب گزارش مي دهد .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شیمی آب
مقدمه
آبی كه ما می نوشیم حاوی املاح و مواد گوناگونی می باشد كه پاره ای از آنها مضر و پاره ای دیگر نه تنها مضر نیستند بلكه برای سوخت وساز بدن بسیار مفید می باشند . مواد موجود در آب را می توان به شاخه های بیولوژیكی كه عبارتند از انواع میكروبها و ویروسهاوانگلها و آمیب ها و ... ،و شیمیائی كه عبارتست از عناصر ومواد شیمیائی نظیر بی كربنات وانواع كاتیونها آنیونها كربناتها سولفاتها فسفاتها و ... كه وجود برخی از آنها در آب مایه سلامت و برخی دیگر عامل نقاهت و مرض می باشد .
آب یكی از مهمترینو پر قدرت ترین حلالهای شیمیایی می باشد لذا آب جاریبا توجه بهتركیبات شیمیایی بسترخود مقداری از عناصر را در خود حل می كند در زیر به بررسی اجمالی آنها می پردازیم.

تركیبات موجود درآب عبارتنداز : نیترات ونیتریت ، آهن و منگنز، جامدات معلق،سولفات ، فسفات ،كلراید، فلوراید ،كلسیم و سدیم وعناصرناچیز

▪ درصد فراوانی عناصر در پوسته زمین:
ـ اكسیژن ۴۹.۵% سدیم ۲.۶۳% كلر ۰.۱۹% باریم ۰.۰۴%
ـ سیلیسیم ۲۵.۷% پتاسیم ۲.۴۰% فسفر ۰.۱۱% نیتروژن ۰.۰۳%
ـ آلومینیم ۷.۴% منیزیم ۱.۹۳% منگنز ۰.۰۹% فلوئور ۰.۰۳%
ـ آهن ۴.۷% هیدروژن ۰.۹% كربن ۰.۰۸% استرانسیم ۰.۰۲%
ـ كلسیم ۳.۴% تیتانیوم ۰.۶% گوگرد ۰.۰۶% سایر عناصر ۰.۴۷%

جامدات معلق:
جامدات معلق جامداتی هستند كه محلول حقیقی نبوده و می توان با صاف كردن از محیط حذفشان نمود . جامدات كل معرف مجموع جامدات حل شده وجامدات معلق می باشد ( اكثر اوقات به مقدار جامدات كل مانده كل هم اطلاق می شود . در آب با منشأ، بستری است كه آب در آن جاری می باشد از عوامل دیگر ایجاد مواد معلق می توان به نقش كارخانجات صنعتی و كارگاهها كودهای كشاورزی فاضلابهای شهری وصنعتی وكشاورزی و.... در ایجاد مواد معلق اشاره نمود .
استانداردهای سازمان بهداشت آب آشامیدنی آمریكا مقدار كل جامدات را برای یك آب قابل شرب خوب( ۵۰۰ ppm) خاطر نشان كرده است اما اگر در ایالتی و یا ناحیه ای نتوان به این استاندارد دست یافت مقدار(۱۰۰۰ ppm )نیز اجازه داده شده است .لازم به ذكر است كه عملاً هیچ محدودیتی بطور مستقیم بر روی مقدار جامدات حل شده و معلق اعمال نگردیده و این محدوده توسط كدورت آب كه نباید از (۱۰) واحد تجاوز كندكنترل می شود .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

باکتری ها میکروارگانیسم های تک سلولی هستند که معمولا بیرنگ بوده وپست ترین شکل از حیاتند.تعدادی از باکتری هامانند کلستریدیوم عامل کزازایجاد یک بیماری خاص واحد میکنداما بعضی طیف وسیعی از بیماری هاراسبب می شوندمثل استافیلوکک ائروس.اب همچنین ممکن است به عنوان منبع عفونت تلقی شود مثل باکتری ویبریوکلراکه سبب وبا می شود.انهاعلاوه برشکل باسیل(میله ای شکل مثل باسیلوس سوبتیلیس)ممکن است به شکل کوکسی(کروی مثل استرپتوکوکوس)واسپریلها(فنری )

-باکتری های غلاف دار

این گونه غالبا در اب های الوده وواحدهای تصفیه اب وفاضلاب یافت

می شوندشامل سه جنس

اسفاروتیلوس ناتانس:ایجادبالکینگ یا حجیم شدن

-کرنوتریکس

-لپتوتریکس

-باکتریهای پایه دار:

این باکتریها درابهای غنی از اهن وجوددارند

همچنین درسیستم توزیع اب یافت می شود

مرجع تخصصی آب و فاضلاب