مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اسمز معکوس، فرآیند جداسازی است که از سیستم فشار استفاده می کند برای وارد کردن یک محلول از طریق غشایی که ماده حل شده را در یک طرف نگه میدارد و به حلال خالص اجازه عبور به سمت دیگر را میدهد.
تعریف رسمی تر این فرآیند عبارتست از: عبور حلال از میان غشاء با استفاده از فشار زیاد اسمزی از یک منطقه پرغلظت و ورود به منطقه کم غلظت.
این فرآیند در واقع عکس فرآیند اسمز طبیعی است که عبارتست از حرکت طبیعی حلال از یک منطقه دارای غلظت پایین از طریق غشاء و ورود به منطقه دارای غلظت بالا بدون استفاده از فشار زیاد. غشاء در اینجا نیمه تراواست بدین معنا که اجازه عبور حلال را میدهد اما نه از ماده حل شده. غشاهای مورد استفاده در اسمز معکوس دارای مانعی متراکم در شبکه پلی مر هستند که بیشترین جداسازی در آن صورت می گیرد، در حالیکه از عبور مواد حل شده مثل یونهای نمکی جلوگیری میکند. این فرآیند احتیاج به فشار بالایی دارد که روی بخشی از غشاء که دارای غلظت بالاست وارد میشود که معمولا 17-2 بار (30-250psi) برای آب تازه و آب شور و 70-40 بار (600-1000psi) برای آب دریا میباشد که دارای 24 بار (350psi) فشار اسمزی طبیعی است که باید به آن غلبه شود.
این فرآیند به کاربرد آن در نمک زدایی (زدودن نمک از آب دریا برای دستیابی به آب تازه) معروف است اما از دهه 1970 از این فرآیند در جهت تصفیه آب تازه برای موارد استفاده پزشکی، صنعتی و خانگی نیز استفاده شده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

ایجاد طرح شماتیک شبکه



گام اول- ایجاد فایل جدید

منوی Start- گزینه Haestad Methods- SewerCAD ، Stand-Alone را اجرا کنید.

در صورت مشاهده پنجره Welcome گزینه Create New Project را انتخاب کنید.

در غیر اینصورت از منوی File گزینه New را انتخاب کنید.

نامی برای پروژه تان تایپ کنید و دکمه Save را کلیک کنید.اطلاعات پروژه را وارد کنید و بر روس دکمه Next کلیک کنید تا به دکمه Finish برسید و بر روی آن کلیک کنید.

گام دوم- جانمایی شبکه

سیستم اندازه گیری را به حالت متریک تنظیم کنید.

ابزار Pipe Layout را انتخاب کنید و به ترتیب منهول MH-1، چاهک WW-1، پمپ،

 اتصالات تحت فشار و خروجی را ترسیم کنید.

 به محل کاربرد چاهک، اتاقک اتصال و منهول توجه کنید.منهول MH-2  و اتاقک اتصال را ترسیم کنید. نرم افزار توانایی به دونیم کردن لوله ها را دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آرسنیک شبه فلزی، خاکستری- نقره ای یا زرد، بدون بو و مزه می باشد. ماده ای طبیعی است که به دو صورت معدنی و آلی وجود دارد. آرسنیک معدنی در آب، خاک و بستر سنگ یافت می شود و برای بدن سمی است.آرسنیک و ترکیبات آن در صنعت کاربرد زیادی دارد و در ساخت شیشه، چوب، حشره کش، علف کش، اجزاء الکترونیکی و آلیاژها استفاده می کنند. آرسنیک از راه تنفس، غذا، آب، خاک و پوست منتقل می شود. سوزاندن مواد حاوی آرسنیک از قبیل چوب آرسنیک را در هوا منتشر می کند و هم چنین تنباکو و سیگار نیز حاوی مقدار ناچیز آرسنیک هستند.ماهی ها و غذاهای دریایی و مکمل های کلسیم که از صدف های دریایی ساخته می شود نیز حاوی مقدار زیادی آرسنیک می باشند، اما برای بدن سمی نیستند.در نقاط مختلف دنیا جمعیتی که آب غنی از آرسنیک را می نوشند مخاطرات بهداشتی شدیدی مشاهده شده است. آب آشامیدنی از نظر آرسنیک تهدید جدی برای بهداشت عمومی است.

آرسنیک شبه فلزی، خاکستری- نقره ای یا زرد، بدون بو و مزه می باشد. ماده ای طبیعی است که به دو صورت معدنی و آلی وجود دارد. آرسنیک معدنی در آب، خاک و بستر سنگ یافت می شود و برای بدن سمی است.آرسنیک و ترکیبات آن در صنعت کاربرد زیادی دارد و در ساخت شیشه، چوب، حشره کش، علف کش، اجزاء الکترونیکی و آلیاژها استفاده می کنند. آرسنیک از راه تنفس، غذا، آب، خاک و پوست منتقل می شود.

سوزاندن مواد حاوی آرسنیک از قبیل چوب آرسنیک را در هوا منتشر می کند و هم چنین تنباکو و سیگار نیز حاوی مقدار ناچیز آرسنیک هستند.ماهی ها و غذاهای دریایی و مکمل های کلسیم که از صدف های دریایی ساخته می شود نیز حاوی مقدار زیادی آرسنیک می باشند، اما برای بدن سمی نیستند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

استفاده از منابع آب نامتعارف مثل استفاده مجدد از پساب فاضلاب تصفیه شده و همچنین زهابهای برگشتی کشاورزی و حتی استفاده از آب دریا ها و اقیانوسها و یخهای قطبی راهکاری جدید برای رویارویی با بحران آب است. مهمترین بحث در زمینه گسترش آنها مسئله هزینه است که محدودیت های بسیار زیادی را ایجاد کرده است. البته استفاده از پساب فاضلاب در آبیاری فضای سبز و همچنین استفاده از زهابهای برگشتی کشتزارها برای آبیاری گیاهان مقاوم به شوری و همچنین گیاهان شور پسند رو به گسترش است اما استفاده از یخهای قطبی و تصفیه آب دریاها برای شرب به علت هزینه بالا بسیار محدود می باشد. یکی دیگر از مسایل پیش رو مشکلات زیست محیطی است. لزوم پژوهش در زمینه منابع آب نامتعارف و پیامدهای مثبت و منفی آن بخصوص برای مناطق کم آب و همچنین مناطق با کیفیت آب نامناسب بیش از پیش احساس می شود .

مقادير تخميني توزيع آب در جهان:

منبع آب	حجم آب به كيلومتر مكعب	حجم آب به مايل مكعب	درصد آب شيرين	درصد كل حجم آب
اقيانوس‌ها، درياها و گذرگاه‌ها	1,338,000,000	321,000,000	--	96.5
توده‌هاي يخ،‌يخچال‌ها و برف‌هاي دائمي	24,064,000	5,773,000	68.7	1.74
آب زيرزميني	23,400,000	5,614,000	--	1.7
شيرين	10,530,000	2,526,000	30.1	0.76
شور	12,870,000	3,088,000	--	0.94
رطوبت خاك	16,500	3,959	0.05	0.001
يخ زيرزميني و يخ دائمي	300,000	71,970	0.86	0.022
درياچه‌ها	176,400	42,320	--	0.013
شيرين	91,000	21,830	0.26	0.007
شور	85,400	20,490	--	0.006
اتمسفر	12,900	3,095	0.04	0.001
آب تالاب‌ها	11,470	2,752	0.03	0.0008
رودخانه‌ها	2,120	509	0.006	0.0002
آب بيولوژيكي	1,120	269	0.003	0.0001
كل	1,386,000,000	332,500,000	-	100

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

گند زدایی آب با استفاده از سولفات مس (II)

از سولفات مس (II)آبدار یا کات کبود برای جلوگیری از رشد جلبک ها هنگام ذخیره آب تصفیه شده منبع ها استفاده میشود. برای این منظور 2 گرم از این نمک باید به هر  متر مکعب آب اضافه شود.

 کاربردهای نانو در تصفيه آب :
سازمان ملل پیش بینی نموده است كه در سال 2025 ميلادی ، 48 کشور جهان (معادل 32% جمعیت جهان) دچار کمبود آب آشامیدنی و کشاورزی می شوند، تخلیص و نمک زدایی آب به کمک فناوري نانو از زمینه های مورد توجه در دفاع پیشگیرانه و امنیت زیست محیطی است.
سامانه های طراحی شده براساس فناوري نانو می توانند آب دریا را با صرف انرژی 10 برابر کمتر از دستگاه اسمز معکوس، و 100 برابر کمتر از دستگاه تقطیر،نمک زدایی کنند.
استقاده از نانو ذرات و نانوفیلترها امکان تصفیه و بهسازی آب را با سرعت و دقت بیشتر فراهم می کند همچنين استفاده از نانو فیلترها در حذف آلودگیهای میکروبی آب (Bioremediation) کاربری گسترده ای دارد.

انسان قادر است حدود يك ماه، بدون غذا زندگي كند، درصورتي كه بدون آب فقط يك هفته مي تواند زنده بماند.

آب درفشار1atmدردماي100°c ودرفشار0.1atm دردماي حدود 45 °c ودر فشار 0.01atm دردماي حدود 10 °c به جوش مي آيد و درفشار 0.001atm  دردماي حدود  20 °c - مستقيماً ازحالت يخ به بخار تبديل مي شود.

يک ليتر نفت که روي زمين ريخته شود مي تواند 750000 ليتر آب را آلوده نمايد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

صافی شنی تحت فشار (فیلتر شنی):
صافي براي جداسازي ناخالصي هاي معلق در آب استفاده مي شود.
براي عملکرد بهتر صافي، نياز به انعقاد سازي مواد معلق مي باشد. اگر کدورت آب کم و نيازي به زدايش رنگ آب نباشد، عمل انعقاد بدون ته نشيني توصيه مي شود. هنگامي که کدورت آب زياد باشد و يا لازم است رنگ آب حذف شود، صافي پس از انعقاد سازي مواد، و ته نشيني آنها در حوضچه هاي ترسيب قرار مي گيرد. تا قسمت زيادي از آلودگي، کدورت، آهن، روغن و رنگ آب جدا شوند. به منظور حذف طعم و بوي نامطلوب آب، صافيهاي با بستر جاذب مورد نياز است.
صافيهاي تحت فشار، متداولترين صافيهاي تصفيه آب به شمار مي روند که داراي مزايايي همچون سرعت بالاي تصفيه، حجم اشغالي کم، هزينه پايين و افت حرارتي کم آب، پس از فرايند آهک زني گرم مي باشند.
بدنه فلزي صافي تحت فشار، استونه اي شکل است و بستري از ذرات دانه اي را در بر مي گيرد. آبي که بايد تصفيه شود، وارد قسمت بالايي صافي مي شود از بستر صافي عبور مي کند و سپس در قسمت پايين صافي جمع آوري و به مصرف مي رسد. تجمع ذرات معلق در بستر صافي، عامل افزايش افت فشار آب، طي عبور از صافي مي باشد. هرگاه افت فشار بيش از حد معين شد، صافي از مسير تصفيه خارج و شستشو مي شود. براي شستشوي صافي جرِِيان آب معکوس مي گردد، تا ضمن منبسط شدن، بستر آلودگي هاي صافي زدوده شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تولید و بررسی خواص کربن فعال:

کربن فعال به‌عنوان یک جاذب دارای کاربردهای مهم و حیاتی می‌باشد. این ماده از پیرولیز موادگیاهی حاوی کربن تولید می‌شود و تحت عملیات فعال‌سازی قرار می‌گیرد.
با توجه به نوع موادخام مصرفی، کربن‌های فعال دارای اندازه منفذ و شکل‌های متفاوت هستند و از طرفی با توجه به اندازه منفذ و توزیع اندازه دارای کاربردهای گسترده و ویژه‌ای می‌باشند. در این مقاله مراحل تولید کربن فعال و ساختار منفذی انواع کربن فعال مورد بررسی قرار می‌گیرد.
 
● مقدمه

کربن فعال به گروهی از مواد اطلاق می‌شود که مساحت سطح داخلی بالا، تخلخل و قابلیت جذب گازها و مایعات شیمیائی را دارند. کربن‌های فعال به‌عنوان جاذب‌های حیاتی در صنایع شناخته شده‌اند و کاربردهای گسترده‌ای با توجه به قابلیت جذب گازها و مایعات مزاحم دارند و می‌توان از آنها برای تصفیه و پاکسازی و حتی بازیافت موادشیمیائی استفاده نمود. کربن‌های فعال به‌دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد و همچنین قیمت پائین در مقایسه با جاذب‌های غیرآلی مانند زئولیت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشند. کربن‌های فعال شده به‌دلیل مساحت گسترده آنها، ساختار منفذی، ظرفیت جذب بالا و قابلیت فعال‌سازی مجدد سطح، یک ماده منحصربه‌فرد می‌باشند. کاربرد مهم و قابل اهمیت آنها در جداسازی بو، رنگ، مزه‌های غیردلخواه از آب در عملیات‌های خانگی و صنعتی، بازیافت حلال، تصفیه هوا به‌ویژه در رستوران‌ها، صنایع غذائی و شیمیائی می‌باشد، همچنین با موادغیرآلی به‌عنوان کاتالیست نیز استفاده می‌شوند. در داروسازی نیز برای مبارزه با یک نوع باکتری خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند و به‌عنوان جداکننده اسیدهای آروماتیک از حلال در داخل اسیداستیک نیز می‌توان از کربن فعال استفاده کرد.کربن‌های فعال‌شده محصولات پیچیده‌ای می‌باشند و به تبع طبقه‌بندی براساس رفتار، مشخصات سطح و روش آماده‌سازی آنها مشکل می‌باشد، هر چند یک‌سری طبقه‌بندی براساس مشخصات فیزیکی آنها انجام شده است.

۱. کربن فعال پودری (دارای اندازه‌ای کمتر از ۱۰۰ نامومتو و میانگین قطری بین ۱۵ تا ۲۵ میکرومتر)
۲. کربن فعال گرانولی (دارای اندازه‌ای بزرگ‌تر از کربن فعال شده پودری می‌باشد)
۳. کربن فعال کروی
۴. کربن تزریق شده
۵. کربن روکش شده با پلیمرها
 

مرجع تخصصی آب و فاضلاب