اکسیژن محلول DO

اکسیژن محلول (DO) مقدار اکسیژنی است که در آب وجود دارد.

اجسام آب اکسیژن را از جو و گیاهان آبزی دریافت می کنند.

آب روان، مانند جریان سریع در حال حرکت، اکسیژن بیشتری نسبت به آب ساکن یک برکه یا دریاچه حل می کند.

بیشتر موجودات آبزی برای زنده ماندن به اکسیژن محلول نیاز دارند که اغلب به اختصار DO نامیده می شود، اما منبع این اکسیژن مولکول آب (H2O) نیست.

DO اکسیژن مولکولی گازی به شکل O2 است که از جو یا به عنوان محصول جانبی فتوسنتز منشاء می گیرد.

پس از حل شدن در آب، برای استفاده موجودات زنده در دسترس است و می تواند نقش مهمی در بسیاری از فرآیندهای شیمیایی در محیط آبی ایفا کند.

این اکسیژن علاوه بر حل شدن در آب، تفاوتی با اکسیژنی که تنفس می کنیم ندارد.

 

DO

DO مقدار اکسیژن موجود در محیط های آبی است که برای ماهی ها، بی مهرگان و همه موجودات موجود در آب در دسترس است.

بیشتر گیاهان و جانوران آبزی برای زنده ماندن به اکسیژن نیاز دارند. به عنوان مثال، ماهی نمی تواند برای مدت طولانی در آب با اکسیژن محلول کمتر از 5 میلی گرم در لیتر زنده بماند.

سطح پایین اکسیژن محلول در آب نشانه آلودگی است و عامل مهمی در تعیین کیفیت آب، کنترل آلودگی و فرآیند تصفیه است.

DO در یک محلول اشباع با درجه حرارت و ارتفاع آب متفاوت است. به عنوان مثال، آب سرد دارای DO بالاتری نسبت به آب گرم است.

در سطح دریا و در دمای 20 درجه سانتی گراد مقدار DO در آب شیرین 9.1 میلی گرم در لیتر است.

ورود پسماندهای آلی به ویژه فاضلاب های خانگی و دامی، ضایعات صنعتی ناشی از فعالیت کارخانه های کاغذسازی، چرم سازی، فاضلاب کشتارگاه ها و فاضلاب محصولات کشاورزی، میزان DO در آب را به طور چشمگیری کاهش می دهد.

ضایعات موجود در این صنایع باعث نیاز اکسیژن می شود و توسط باکتری ها تجزیه شده و به اکسیژن تجزیه می شوند.

بیشتر زباله های اکسیژن خواه، زباله های آلی هستند.

اکسیداسیون 3 میلی گرم در لیتر کربن به 9 پی پی ام اکسیژن محلول نیاز دارد. اکسیژن محلول با دستگاه اندازه گیری اکسیژن (DO-meter) اندازه گیری می شود.

[caption id="attachment_3317" align="aligncenter" width="545"] اکسیژن محلول DO[/caption]

منابع اکسیژن محلول DO در آب

اکسیژن مولکولی می تواند به روش های مختلفی از جو سیاره وارد یک آب بدن شود.

فرض کنید آب غلظت اکسیژن کمتری نسبت به جو بالای آن دارد. در این صورت، اکسیژن مولکولی به طور طبیعی از هوا در آب پخش می شود تا زمانی که کاملاً از اکسیژن اشباع شود.

شرایط تعادل زمانی برقرار می شود که غلظت اکسیژن در هوا و آب یکسان باشد.

هوادهی آب زمانی اتفاق می‌افتد که آب و هوا مخلوط می‌شوند و در نتیجه سطح DO در آب افزایش می‌یابد.

این به طور طبیعی در آبشارها و تپه‌ها یا زمانی که شرایط باد باعث ایجاد تلاطم در سطح آب می‌شود اتفاق می‌افتد.

موجودات آبزی برای زنده ماندن به DO نیاز دارند، به همین دلیل است که برخی از آب ها دارای هوادهی مصنوعی هستند.

به عنوان مثال می توان با چرخ دستی یا فواره در وسط حوض، استفاده از سنگ هوا در آکواریوم و اختلاط مکانیکی یا پمپاژ هوا به داخل حوضچه های هوادهی در تصفیه خانه های فاضلاب برای حفظ میکروب هایی که آلاینده ها را تجزیه می کنند، اشاره کرد.

[caption id="attachment_3319" align="aligncenter" width="567"] اکسیژن محلول DO[/caption]

فتوسنتز

یکی دیگر از منابع اصلی DO فتوسنتز است.

گیاهان آبزی و جلبک ها از فتوسنتز برای تولید سلول های جدید و ترمیم سلول های آسیب دیده استفاده می کنند.

این فرآیند به آب، انرژی نور و دی اکسید کربن نیاز دارد. یک محصول جانبی فتوسنتز، اکسیژن مولکولی گازی است که می تواند در آب حل شود.

همه گیاهان برابر نیستند، زیرا برخی از آنها اکسیژن بیشتری نسبت به دیگران تولید می کنند.

گیاهان و جلبک ها در طول روز که فتوسنتز اتفاق می افتد، اکسیژن تولید می کنند.

آنها همچنین آن را برای تنفس مصرف می‌کنند، این فرآیندی است که طی آن گیاهان گلوکز (یعنی قند تولید شده در طول فتوسنتز) و اکسیژن را به انرژی سلولی قابل استفاده تبدیل می‌کنند.

گیاهان و جلبک‌ها در طول روز اکسیژن بسیار بیشتری نسبت به مصرف خود تولید می‌کنند.

در شب، گیاهان و جلبک ها دیگر اکسیژن تولید نمی کنند، اما همچنان به مصرف آن ادامه می دهند. در همین حال، موجودات دیگر مانند ماهی ها اکسیژن را با نرخ ثابتی در سراسر ساعت مصرف می کنند.

بنابراین، در یک سیستم سالم، غلظت اکسیژن در طول روز افزایش می‌یابد و در شب زمانی که فعالیت تنفسی آن اکسیژن را مصرف می‌کند، کاهش می‌یابد.

[caption id="attachment_3320" align="aligncenter" width="518"] اکسیژن محلول DO[/caption]

متغیر های تاثیر گذار بر اکسیژن محلول DO

غلظت اکسیژن محلول در آب تحت تأثیر دما، فشار هوا و شوری است.

رابطه دما با اکسیژن محلول DO

مهم ترین متغیر دما است، بنابراین اندازه گیری آن در ارتباط با اکسیژن محلول ضروری است.

حلالیت اکسیژن در آب با دما رابطه معکوس دارد - با افزایش دما، DO کاهش می یابد.

بنابراین، یک سیستم آبی در زمستان غلظت DO بالاتری نسبت به تابستان خواهد داشت، با فرض ثابت نگه داشتن سایر متغیرها.

همین امر در مورد شب نیز صدق می کند - همانطور که بدن آب در طول شب خنک می شود، اکسیژن بیشتری می تواند حل شود.

با این حال، مهم است که تأثیر فتوسنتز و تنفس بر غلظت DO در طول روز و شب را در نظر داشته باشید.

[caption id="attachment_3321" align="aligncenter" width="600"] اکسیژن محلول DO[/caption]

رابطه شوری آب با اکسیژن محلول DO

مانند دما، حلالیت اکسیژن در آب با شوری رابطه معکوس دارد - با افزایش شوری، DO کاهش می یابد.

به عنوان مثال، آب دریا می تواند حدود 20 درصد اکسیژن کمتری را در دما و فشار اتمسفر مشابه آب شیرین نگه دارد.

بنابراین، هنگام جمع‌آوری داده‌های DO درتالاب‌ها، مناطق ساحلی، آبزی‌پروری یا هر کاربرد دیگری که شوری می‌تواند متفاوت باشد)اندازه‌گیری شوری با یک سنسور هدایت انجام می‌شود.

[caption id="attachment_3322" align="alignnone" width="600"] اکسیژن محلول DO[/caption]

رابطه فشار هوا  با اکسیژن محلول DO

برخلاف دما و شوری، رابطه مستقیمی بین فشار هوا و سطوح DO در آب وجود دارد - با کاهش فشار، DO کاهش می‌یابد.

در ارتفاعات پایین تر، فشار هوا بالا است، بنابراین فشار بیشتری برای فشار دادن اکسیژن گازی از جو به آب وجود دارد.

اما در ارتفاعات بالاتر، فشار هوا بسیار بسیار کمتر است.

علاوه بر ارتفاع، فشار هوا می تواند به دلیل تغییر آب و هوا تغییر کند.

افت سریع فشار می تواند نشان دهد که طوفانی در راه است.

[caption id="attachment_3323" align="aligncenter" width="600"] اکسیژن محلول DO[/caption]

اندازه گیری اکسیژن محلول DO

DO در بسیاری از واحدهای مختلف بیان می شود، اما اغلب در میلی گرم در لیتر یا درصد اشباع (DO%) بیان می شود.

واحد میلی گرم در لیتر ساده است، زیرا میلی گرم اکسیژن گازی حل شده در یک لیتر آب است.

بهترین مکان برای توضیح درصد اشباع، اتمسفر است – تقریباً 21 درصد اتمسفر زمین اکسیژن است.

نکته دیگر فشار هوا در سطح دریا است که برابر با 760 میلی متر جیوه است. بخشی از فشار کلی ناشی از اکسیژن  که فشار جزئی نامیده می شود  برابر با 160 میلی متر جیوه (21٪ * 760 میلی متر جیوه = 160 میلی متر جیوه) است.

مقایسه واحدهای اندازه گیری اکسیژن محلول

شما می توانید درصد اکسیژن محلول (DO%) را به عنوان واحدی که مستقیماً توسط هر ابزاری که از سنسور الکتروشیمیایی یا سنسور نوری استفاده می کند تعیین می کند، در نظر بگیرید.

همانطور که در جدول 1 در زیر مشاهده می شود، تنها متغیری که DO% را تحت تاثیر قرار می دهد، فشار هواست.

[caption id="attachment_3324" align="aligncenter" width="600"] اکسیژن محلول DO[/caption]

در مقابل، DO mg/L توسط دستگاه از DO، دما و شوری محاسبه می‌شود. جدول 2 زیر تأثیر دماها و شوری های مختلف را نشان می دهد.

جدول 2

[caption id="attachment_3325" align="alignnone" width="600"] اکسیژن محلول DO[/caption]

فوق اشباع اکسیژن محلول   DOچیست؟

مقادیر درصد اکسیژن محلول در محیط طبیعی می تواند به بیش از 100٪ برسد، اما چگونه این امکان وجود دارد؟

فتوسنتز می تواند محرک مهمی برای فوق اشباع باشد، زیرا این فرآیند اکسیژن خالص تولید می کند. گاهی اوقات حتی می تواند مقادیر DO% را تا 500٪ نیز در نظر بگیرد!

علت دیگر تغییرات سریع دما است. در حالی که تعادل آب با هوای بالای آن به ندرت سریع است، دمای  آب می تواند به سرعت تغییر کند.

بنابراین، فرض کنید دمای یک دریاچه راکد با شروع تابش خورشید به سرعت 5 درجه افزایش می یابد.

سطح DO در آب باید با افزایش دما کاهش یابد. با این حال، اگر تعادل بین هوا و آب به سرعت تغییر دما نباشد، دریاچه از نظر فنی با DO فوق اشباع می شود تا زمانی که یک بار دیگر حالت تعادل برقرار شود.

یکی دیگر از علل فوق اشباع، شرایط متلاطم یا هر چیز دیگری است که می تواند باعث اختلاط هوا و آب شود (به عنوان مثال، سنگ های هوا، تند آب های سفید).

چرا اکسیژن محلول را اندازه گیری کنیم؟

DO یکی از متداول‌ترین پارامترهای اندازه‌گیری کیفیت آب است، اما دلیل اندازه‌گیری آن بر اساس محیط متفاوت است.

اندازه گیری اکسیژن محلول DO درآبزی پروری

اکسیژن محلول نشانگر مستقیم توانایی آب برای حمایت از آبزیان است – موجودات آبزی برای زنده ماندن به DO نیاز دارند!

سطح DO مورد نیاز بر اساس گونه متفاوت است.

به طور کلی، بیشتر گونه های ماهی در محدوده 5-12 میلی گرم در لیتر رشد و نمو می کنند.

با این حال، اگر سطح آن به کمتر از 4 میلی گرم در لیتر برسد، ممکن است تغذیه آنها متوقف شود و دچار استرس شوند، که احتمالاً منجر به مرگ ماهی های بزرگ می شود.

 

هیپوکسی

هیپوکسی زمانی اتفاق می‌افتد که غلظت اکسیژن محلول به حدی کاهش می‌یابد که دیگر نمی‌تواند موجودات زنده آبزی را پشتیبانی کند.

عدم تعادل DO زمانی رخ می دهد که شکوفه جلبکی مضر (HAB) وجود داشته باشد.

در طول مراحل اولیه و اوج رشد HAB، DO به دلیل فعالیت فتوسنتزی در طول روز می تواند به طور قابل توجهی در مجاورت شکوفه افزایش یابد.

اکسیژن بیشتری نسبت به مصرف جلبک ها یا موجودات دیگر در روز یا شب تولید می شود که این امر می تواند منجر به فوق اشباع شود.

با محو شدن و از بین رفتن شکوفه ها، جلبک ها به غذای باکتری ها و سایر چیزهایی تبدیل می شوند که اکسیژن مصرف می کنند. این می تواند باعث کاهش شدید سطح DO و در نتیجه هیپوکسی شود.

کشتار ماهی های بزرگ نیز می تواند ناشی از آلودگی حرارتی اطراف نیروگاه ها و کارخانه های صنعتی باشد.

در حالی که پساب این گیاهان معمولاً تمیز است، اما اغلب بسیار بسیار گرمتر از آب سطحی است که وارد می شود.

 

سطح DO در آب

 

با افزایش دما، سطح DO در آب کاهش می یابد. بنابراین، هجوم ناگهانی آب گرم می تواند منجر به مرگ ماهی های بزرگ شود.

آلودگی حرارتی و HAB ها تنها رویدادهایی نیستند که موجودات آبزی را به خطر می اندازند.

نمک جاده معمولاً در زمستان به جاده های یخی زده می شود. این نمک از جاده خارج می شود و وارد آب های سطحی می شود و شوری را افزایش می دهد.

با افزایش شوری، سطح DO کاهش می یابد. بنابراین، حتی اگر اکسیژن در آب سرد محلول تر است، شوری زیاد می تواند منجر به مرگ ماهی های بزرگ در زمستان به دلیل خفگی شود.

اندازه گیری اکسیژن محلول در آب های زیرزمینی

بسیاری تصور می کنند DO در زیر سطح آب وجود ندارد، اما این یک فرض نادرست است.

قبل از اینکه آب از سطح به سمت پایین نفوذ کند، آب با جو در تماس است و اکسیژن حل می شود.

DO می تواند در اعماق زیاد در آبخوان وجود داشته باشد تا زمانی که مواد قابل اکسید شدن کم یا اصلا وجود نداشته باشد.

اکسیژن محلول می تواند یک پارامتر مفید برای اندازه گیری در هنگام انجام تحقیقات آب های زیرزمینی باشد.

DO می تواند به تعیین زمانی که شرایط پایدار در طول پاکسازی رسیده است کمک کند و می تواند برای ارزیابی ساخت چاه استفاده شود.

اندازه‌گیری DO همچنین می‌تواند به حصول اطمینان از رعایت روش‌های مناسب نمونه‌برداری از آب‌های زیرزمینی هنگام جمع‌آوری نمونه‌ها برای تجزیه و تحلیل فلزات و ترکیبات آلی فرار کمک کند.

هر گونه هوادهی مصنوعی می تواند بر تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی این ترکیبات تأثیر بگذارد.

DO  در آب های زیرزمینی نقش مهمی در واکنش های شیمیایی که در سطح زیرین رخ می دهد ایفا می کند.

این حالت ظرفیتی فلزات کمیاب را تنظیم می کند و متابولیسم ترکیبات آلی محلول (مانند روغن) توسط میکروب ها را محدود می کند.

میکروب‌ها می‌توانند نفتی را که به داخل چاه ها نشت کرده است تجزیه کنند.

مانند سایر موجودات، میکروب ها نیاز به تنفس دارند (یعنی نفس کشیدن). تنفس نیاز به یک گیرنده الکترون دارد و از آنجایی که اکسیژن ترجیح داده می شود، DO در جایی که آلودگی وجود دارد به سرعت تخلیه می شود.

بنابراین، DO را فقط می‌توان در خارج از توده‌ای از آب‌های زیرزمینی آلوده یافت پس از اتمام اکسیژن محلول از سایر گیرنده های الکترون استفاده می شود. پس از اکسیژن، نیترات مصرف می شود.

اندازه گیری اکسیژن محلول در فاضلاب

میکروب ها زباله ها را مصرف کرده و در فرآیند تصفیه در تصفیه خانه های فاضلاب به محصولات نهایی بی ضرر تبدیل می کنند.

DO نقش مهمی در این فرآیند ایفا می کند، زیرا این میکروب ها برای تجزیه آلاینده های فاضلاب مانند آلی یا آمونیاک به آن متکی هستند.

در فرآیند لجن فعال (ASP) که رایج ترین روش تصفیه هوازی فاضلاب است، هوا به مخازن هوادهی پر از میکروب های معلق در آب پمپ می شود.

[caption id="attachment_3328" align="aligncenter" width="645"] اکسیژن محلول DO[/caption]

نحوه اندازه گیری اکسیژن محلول در آب

اکسیژن محلول چگونه اندازه گیری می شود؟ چند روش مختلف برای اندازه گیری اکسیژن محلول در آب وجود دارد که بخش زیر یک نمای کلی ارائه می دهد.

روش رنگ سنجی

رنگ سنج ها که به عنوان فتومتر فیلتر نیز شناخته می شوند، ابزاری هستند که شدت رنگ را اندازه گیری می کنند.

هنگام استفاده از این ابزار، معرف های شیمیایی با نمونه مخلوط می شوند.

اگر پارامتر هدف وجود داشته باشد، محلول دارای رنگ خواهد بود و شدت آن متناسب با غلظت پارامتر مورد آزمایش خواهد بود.

نور از طریق یک لوله آزمایش حاوی محلول نمونه و سپس از طریق یک فیلتر رنگی به یک آشکارساز نوری منتقل می شود.

فیلترها طوری انتخاب می شوند که نور با طول موج خاصی انتخاب شود.

وقتی محلول بی رنگ است، تمام نور از آن عبور می کند. با نمونه های رنگی، نور جذب می شود و آنچه از نمونه عبور می کند به نسبت کاهش می یابد.

دو روش رنگ سنجی مختلف برای تعیین DO وجود دارد - Indigo Carmine و Rhodazine D. کارمین نیل با DO واکنش می دهد و یک کمپلکس آبی تشکیل می دهد.

در مقابل، رودازین D با DO واکنش می دهد تا یک کمپلکس صورتی روشن ایجاد کند.

 تیتراسیون وینکلر

معرف ها همچنین هنگام تعیین غلظت DO از طریق تیتراسیون وینکلر استفاده می شوند.

در این روش، معرف ها یک ترکیب اسیدی را تشکیل می دهند که با یک ترکیب خنثی کننده تیتر می شود.

همچنین مانند روش رنگ سنجی، تغییر رنگ حاصل می شود و غلظت DO با مشاهده نقطه ای که این تغییر رنگ رخ می دهد، تعیین می شود.

بسیاری از روش‌های عملیاتی استاندارد (SOPs) هنوز نیاز به تیتراسیون وینکلر دارند، به‌ویژه در آزمایشگاه‌های تصفیه فاضلاب که نیاز بیولوژیکی اکسیژن (BOD) را تعیین می‌کنند.

تیتراسیون وینکلرز باید در سه بار تکرار شود و نتایج به طور میانگین انجام شود.

[caption id="attachment_3330" align="alignnone" width="302"] اکسیژن محلول DO[/caption]

سنسورهای الکتروشیمیایی

برخلاف اندازه‌گیری DO با انجام تیتراسیون وینکلر یا استفاده از رنگ‌سنج، حسگرهای الکتروشیمیایی، که به عنوان سنسورهای DO با پوشش غشایی نیز شناخته می‌شوند، به معرف‌ها نیاز ندارند.

این حسگرها اندازه‌گیری‌های سریعی را ارائه می‌کنند و دامنه وسیعی دارند، اما آب باید به طور مداوم در سراسر غشاء حرکت کند زیرا اکسیژن در طول اندازه‌گیری مصرف می‌شود.

دو نوع سنسور الکتروشیمیایی وجود دارد - قطبی و گالوانیکی. در سال 1956، دکتر لیلاند کلارک در حین کار با دانشمندان YSI، الکترود پلاروگرافی را اختراع کرد.

الکترود گالوانیکی بعدها توسعه یافت، اما DO را به همان روش سنسور پلاروگرافی اندازه گیری می کند.

حسگرهای الکتروشیمیایی DO از یک آند و یک کاتد تشکیل شده است که در محلول الکترولیت توسط یک غشای تراوا از اکسیژن محصور شده است.

مولکول های اکسیژن حل شده در نمونه قبل از کاهش (یعنی مصرف) در کاتد از طریق غشاء پخش می شوند. این واکنش یک سیگنال الکتریکی تولید می کند که از کاتد به آند می رسد و در نهایت به دستگاه  DOمتر می رسد.

مقدار اکسیژنی که از غشا پخش می شود با فشار جزئی و غلظت اکسیژن خارج از غشا متناسب است.

همانطور که غلظت اکسیژن تغییر می کند، اکسیژن از طریق غشاء پخش می شود و این باعث می شود که جریان پروب به طور متناسب تغییر کند.

[caption id="attachment_3331" align="alignnone" width="504"] اکسیژن محلول DO[/caption]

پلاروگرافی

سنسورهای پلاروگرافی دارای یک آند نقره ای و یک کاتد طلایی هستند.

این مواد نیاز دارند که کاوشگر قبل از استفاده گرم شود یا قطبی شود  این  امر حدود 10 دقیقه طول می کشد.

سنسورهای پلاروگرافی عمر طولانی تری نسبت به سنسورهای گالوانیکی دارند زیرا همیشه روشن نیستند (یعنی همیشه قطبی نمی شوند).

گالوانیک

سنسورهای گالوانیک دارای یک آند روی و یک کاتد نقره هستند.

این مواد به سنسور اجازه می دهند که به طور مداوم قطبی شود حتی زمانی که  DOمتر خاموش است، بنابراین نیازی به دوره گرم کردن نیست.

اما این روشن بودن یک اشکال دارد این سنسورها عمر کوتاه تری نسبت به سنسورهای پلاروگرافی دارند.

[caption id="attachment_3333" align="aligncenter" width="571"] اکسیژن محلول DO[/caption]

سنسورهای نوری

سنسورهای نوری و الکتروشیمیایی شباهت هایی با هم دارند.

برای شروع، این حسگرها فشار اکسیژن محلول در نمونه را اندازه گیری می کنند. قرائت‌های خام به صورت DO% بیان می‌شوند و تنها متغیری که بر DO% تأثیر می‌گذارد فشار بارومتریک است.

هرچه فشار هوا بیشتر باشد، اکسیژن بیشتری به آب رانده می شود. توجه به این نکته ضروری است که DO mg/L از DO، دما و شوری محاسبه می شود.

مانند سنسورهای الکتروشیمیایی، هنگام استفاده از سنسورهای نوری به هیچ واکنشی نیاز نیست. هر دو نوع سنسور نیز هنگام اندازه گیری مستقیماً در نموه قرار می گیرند.

چندین ساختار کلیدی برای حسگر نوری DO وجود دارد.

درپوش حسگر یک حسگر نوری DO حاوی یک لایه انتشار است که DO به طور مداوم در حال حرکت است.

برخلاف حسگرهای الکتروشیمیایی، اکسیژن در طول اندازه‌گیری مصرف نمی‌شود، بنابراین نیازی نیست آب به طور مداوم در سرپوش سنسور جریان داشته باشد.

همچنین LED های مختلفی وجود دارند که یکی از آنها باعث می شود که لایه دیگری از درپوش سنسور - لایه رنگ - درخشنده شود (یعنی درخشش).

همانطور که اکسیژن در سراسر لایه انتشار حرکت می کند، بر روی لومینسانس لایه رنگ تأثیر می گذارد.

مقدار اکسیژن عبوری از لایه حسگر با طول عمر لومینسانس در لایه حسگر نسبت معکوس دارد.

طول عمر لومینسانس توسط سنسور اندازه گیری می شود و با مرجع مقایسه می شود (نور قرمز در مثال ما) و امکان تعیین DO را فراهم می کند.

انتخاب سنسور اکسیژن محلول مناسب

چندین گزینه برای اندازه‌گیری اکسیژن محلول در آب وجود دارد، و انتخاب روش مناسب برای آن‌هایی که به تازگی اندازه‌گیری DO را انجام می‌دهند، می‌تواند چالش برانگیز باشد.

رنگ سنج‌ها معمولاً زمانی استفاده نمی‌شوند که تنها پارامتری که اندازه‌گیری می‌شود، اکسیژن محلول است، زیرا راحت نیستند - مخلوط کردن معرف و محلول زمان می‌برد! علاوه بر این، محدودیت‌های بسیار محکمی در محدوده اندازه‌گیری وجود دارد.

انجام تیتراسیون های وینکلر زمان بر و چالش برانگیز است. فرض کنید باید تیتراسیون وینکلر را انجام دهید زیرا رویه عملیاتی استاندارد شما (SOP) از ISO 5813 یا ASTM D888 پیروی می کند.

در این صورت، توصیه می کنیم به جای انجام تیتراسیون با دست، از یک تیتراتور خودکار استفاده کنید - برخی از گزینه های تیتراسیون را از YSI بررسی کنید.

برای مشتریانی که نیاز به اندازه‌گیری DO در محل دارند یا دارای توان عملیاتی بالایی از نمونه‌ها هستند، توصیه می‌کنیم در صورت انتخاب روش، از حسگر الکتروشیمیایی یا نوری برای اندازه‌گیری DO استفاده کنید.

سنسورهای الکتروشیمیایی و نوری تا حد زیادی متداول ترین ابزارهایی هستند که برای اندازه گیری DO استفاده می شوند.

بر خلاف سایر سنسورهای کیفیت آب (به عنوان مثال، نیترات) که اغلب برای یک کاربرد خاص طراحی شده‌اند، حسگرهای DO را می‌توان در طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده کرد - آب‌های سطحی، آبزی پروری، آب‌های زیرزمینی، فاضلاب و موارد دیگر!

[caption id="attachment_3335" align="aligncenter" width="641"] اکسیژن محلول DO[/caption]

 

جهت سفارش اکسیژن محلول DO با ما تماس بگیرید.

تماس باما

 

 

کربن آلی کل TOC

کربن آلی کل (TOC) Total Organic Carbon اندازه گیری مقدار کل کربن موجود در ترکیبات آلی در آب خالص و سیستم های آبی است.

TOC یک تکنیک تحلیلی و ارزشمند است که توسط سازمان‌ها و آزمایشگاه‌ها برای تعیین میزان مناسب بودن فرآیندهای تصفیه و خالص سازی آب استفاده می‌شود.

آب به طور طبیعی حاوی ترکیبات آلی است، مگر اینکه فوق خالص باشد.

TOC به یک پارامتر مهم برای نظارت بر سطوح کلی ترکیبات آلی موجود تبدیل شده است.

این اتفاق علی‌رغم فقدان همبستگی کمی مستقیم بین کل کربن آلی و غلظت کل ترکیبات آلی موجود رخ داده است و نشان‌دهنده اهمیت داشتن یک شاخص کلی و آسان برای اندازه‌گیری سطح تقریبی آلودگی آلی است.

هنگام محاسبه کل کربن آلی چه چیزی اندازه گیری می شود؟

هنگام تکمیل تجزیه و تحلیل TOC، موارد زیر اندازه گیری می شود:

• TC – کربن کل
• TIC – کل کربن معدنی
• POC – کربن آلی قابل پاکسازی
• NPOC – کربن آلی غیر قابل پاکسازی
• DOC – کربن آلی محلول
• NDOC – کربن آلی غیر محلول

[caption id="attachment_3339" align="alignnone" width="676"] کربن آلی کل TOC[/caption]

اندازه گیری کل کربن آلی TOC

TOC در غلظت های بسیار متفاوت در طیف وسیعی از سیستم ها اندازه گیری می شود.

جدول زیر میزان کربن آلی کل در انواع مختلف آب را نشان می دهد.

سطوح در هر نوع بسیار متفاوت است اما، به طور کلی، از سطوح زیر ppb در آب فوق‌العاده خالص برای کاربردهای آزمایشگاهی و میکروالکترونیکی تا صدها ppm در پساب‌ها و جریان‌های فرآیند متغیر است.

برای بسیاری از این سیستم ها، TOC به تنهایی اطلاعات کافی را ارائه نمی کند.

ترکیبات حاوی کربن می توانند به اشکال مختلف وجود داشته باشند و نسبت هر کدام می تواند حیاتی باشد. تفکیک برخی از این تقسیمات در نمودار بالا نشان داده شده است.

کربن آلی محلول (DOC) معمولاً به عنوان کربنی در نظر گرفته می شود که از یک فیلتر 0.45 میلی متری عبور می کند.

TOC با اندازه ذرات بزرگ به عنوان ذرات یا غیر محلول (NDOC) طبقه بندی می شود. حدود 50 تا 75 درصد از DOC در آبهای طبیعی به شکل اسیدهای آلی پلیمری - اسیدهای فولویک و هیومیک است.

حدود 10 درصد از TOC در کلوئیدها، عمدتاً اسیدهای هیومیک و مواد معدنی مختلف است. 10 تا 20 درصد دیگر مولکول های کوچکی هستند که از تجزیه مواد آلی حاصل می شوند.

[caption id="attachment_3340" align="alignnone" width="644"] کربن آلی کل TOC[/caption]

آنالیز کل کربن آلی TOC

TOC به طور جهانی با اکسید کردن ترکیبات آلی موجود به شکل هایی که می توانند کمیت شوند اندازه گیری می شود.

بسته به ماهیت و غلظت TOC اندازه گیری شده و نیازهای تحلیلی (مانند سرعت، حساسیت) از انواع روش های اکسیداسیون و تشخیص استفاده می شود.

احتراق در دمای بالا در 1200 درجه سانتیگراد در فضای غنی از اکسیژن.
2CO تولید شده برای حذف تداخل از لوله های اسکرابر عبور داده می شود و توسط جذب مادون قرمز غیر پراکنده (NDIR) اندازه گیری می شود.
اکسیداسیون کاتالیزوری در دمای بالا در دمای 680 درجه سانتیگراد در یک محیط غنی از اکسیژن در داخل لوله های پر شده با یک کاتالیزور پلاتین و به دنبال آن NDIR.
حرارتی شیمیایی با گرما و یک اکسید کننده شیمیایی، معمولاً یک پرسولفات.
فتوشیمیایی با اشعه ماوراء بنفش و یک اکسید کننده شیمیایی، معمولاً یک پرسولفات.
عکس توسط نور ماوراء بنفش (UV) به تنهایی یا با یک کاتالیزور. روش اکسیداسیون اشعه ماوراء بنفش قابل اطمینان ترین و کم نگهداری ترین روش برای تعیین TOC در آب های فوق العاده خالص است.

روش‌های احتراق (1 و 2) عمدتاً برای غلظت‌های بالاتر (ppm یا بیشتر) TOC یا جاهایی که سطوح بالایی از ذرات وجود دارد استفاده می‌شوند.

 

اکسیداسیون پرسولفات، افزایش یافته توسط UV یا گرما، به طور گسترده ای برای تعیین TOC آزمایشگاهی در بسیاری از انواع آب از انواع آب آشامیدنی تا دارویی و الکترونیکی استفاده می شود.

برای حذف اثر سایر محصولات اکسیداسیون، گاز ممکن است از یک غشاء عبور کند.

اکسیداسیون خوبی را می توان به دست آورد، اما یک روش جبرانی برای محاسبه خالی از معرف مورد نیاز است. TOC

در سطوح ppb قابل تشخیص است.

IC را می توان با اسیدی کردن نمونه تا مقدار pH 2 یا کمتر حذف کرد تا IC به صورت 2CO آزاد شود که می تواند اندازه گیری شود یا تخلیه شود.

سپس TOC غیر قابل تصفیه (NPOC) موجود در مایع اکسیده می شود و 2CO آزاد می کند که برای اندازه گیری به آشکارساز ارسال می شود.

وضعیت برای آب های با خلوص بالا با رسانایی کم تا حدودی متفاوت است.

آب با رسانایی به اندازه کافی کم (مقاومت نزدیک به 18.2 Mohm.cm) نمی تواند حاوی غلظت قابل توجهی از بی کربنات ها یا کربنات ها (یا سایر نمک های محلول) باشد و هیچ اصلاحی برای IC لازم نیست.

همانطور که قبلاً بحث شد، تمام این اندازه‌گیری‌های سطح ردیابی باید به صورت آنلاین انجام شوند.

تعدادی از مانیتورهای TOC برای پاسخگویی به نیاز به نظارت سریع سطوح پایین (ppb) TOC در سیستم‌های آب آزمایشگاهی با خلوص بالا تکامل یافته‌اند.

برای اطمینان از در دسترس بودن نتایج و مرتبط بودن با حجم نسبتاً کم آب توزیع شده، به واکنش سریع نیاز است.

این مانیتورها معمولاً هدایت آب را قبل و بعد از اکسیداسیون اندازه گیری می کنند.

تغییر بر اساس محتوای TOC کالیبره انجام می گیرد.

به دلیل محدودیت های زمانی، اکسیداسیون همیشه کامل نیست اما برای اهداف نظارت کافی است.

آنالیز آنلاین TOC یا در آزمایشگاه؟

در مواردی که به بخش‌های فرعی TOC نیاز است، مانند NDOC، نمونه‌ها قبل از تجزیه و تحلیل تهیه می‌شوند.

هنگامی که فرکانس یا سرعت تجزیه و تحلیل مورد نیاز آن را ترجیح می دهد، از آنالیزهای آنلاین برای آنالیزهای TOC سطح بالاتر استفاده می شود.

اندازه گیری های آنلاین نیز برای اندازه گیری سطوح TOC زیر 50ppb ضروری است تا از آلودگی جلوگیری شود.

این آلودگی می تواند ناشی از TOC خارجی در محیط یا ظروف باشد، اما به طور جدی تر، از دی اکسید کربن موجود در هوا که به سرعت در آب خالص حل می شود شامل می شود .

دی اکسید کربن با بسیاری از تکنیک های مورد استفاده برای نظارت بر ردیابی TOC تداخل دارد.

جهت سفارش کربن آلی کل TOC با ما تماس بگیرید.

تماس باما

 

رزین‌های تبادل کاتیونی و آنیونی

رزین‌های تبادل کاتیونی و آنیونی برای تصفیه و جداسازی آلاینده های آب موزد استفاده قرار می گیرند.

این دو رزین پرکاربرد در فناوری تبادل یونی هستند اگر به دنبال توضیح کلی در مورد رزین های تبادل یونی آنیونی و کاتیونی و تفاوت‌های بین آنهت هستید، ، این مقاله اطلاعات اساسی و شباهت‌ها و تفاوت‌ها را به طور ساده بیان می‌کند.

اگرچه رزین های تبادل آنیونی و کاتیونی دو دسته اصلی رزین های مورد استفاده در تبادل یونی هستند، چهار نوع اصلی از آنها برای تصفیه آب استاندارد وجود دارد که عبارتند از:

کاتیون اسیدی قوی (SAC) کاتیون اسید ضعیف (WAC) آنیون پایه قوی (SBA) آنیون پایه ضعیف (WBA) در زیر یک نمای کلی از هر یک از این نوع رزین ها آورده شده است:

رزین های کاتیونی رزین های کاتیونی با بار مثبت آلاینده های آب یونی با بار مثبت را حذف می کنند.

در این دسته از رزین ها می توان به رزین های اسید قوی/کاتیون قوی (SAC) و اسید ضعیف/کاتیون ضعیف (WAC) اشاره کرد.

[caption id="attachment_3355" align="alignnone" width="584"] رزین‌های تبادل کاتیونی و آنیونی[/caption]

رزین های کاتیونی اسیدی قوی

رزین‌های تبادل کاتیونی اسید قوی (SAC) از پرمصرف‌ترین رزین‌ها هستند، به‌ویژه برای کاربردهای نرم‌کننده، زیرا در حذف کامل یون‌های سختی مانند منیزیم (Mg2+) یا کلسیم (Ca2+) مؤثر هستند.

انواع خاصی از رزین های SAC نیز برای کاربردهایی که نیاز به حذف باریم و رادیوم از آب آشامیدنی یا دیگر جریان ها دارند، توسعه یافته اند. می توانند توسط اکسیدان ها آسیب ببینند و توسط آهن یا منگنز آلوده شوند، بنابراین باید مراقب بود که رزین در معرض این مواد قرار نگیرد.

رزین های کاتیونی اسیدی ضعیف

رزین های تبادل کاتیونی اسید ضعیف (WAC) کاتیون های مرتبط با قلیاییت (سختی موقت) را حذف می کنند و برای کاربردهای دمینرالیزاسیون و دکالیزاسیون استفاده می شوند.

علاوه بر این، رزین‌های WAC دارای مقاومت نسبتاً بالایی در برابر اکسیداسیون و دوام مکانیکی هستند که آن‌ها را به انتخاب خوبی برای جریان‌های حاوی اکسیدان‌هایی مانند پراکسید هیدروژن و کلر تبدیل می‌کند.

کاربرد رزین های کاتیونی

• حذف سختی

رزین SAC برای نرم شدن آب موثر است که یون های سختی را حذف می کند.

بیش از 100 سال است که در کاربردهای مسکونی، تجاری و صنعتی استفاده می شود.

دانه‌های رزین SAC مانند آهن‌رباهای کوچک، یون‌های کلسیم (Ca2+) و منیزیم (Mg2+) تشکیل‌دهنده رسوب را با مبادله آنها با یون‌های سدیم حذف می‌کنند. سطح سختی کاهش می یابد و سطح سدیم افزایش می یابد. تمام رزین ها دارای ظرفیت تبادل محدود هستند.

مکان های مبادله روی دانه های رزین در نهایت پر می شوند و قادر به تبادل سختی بیشتر نیستند، بنابراین رزین باید دوباره احیا شود.

از آنجایی که دانه های رزین SAC نسبت به یون های سدیم تمایل بیشتری به یون های کلسیم/منیزیم دارند، از محلول غلیظ نمک کلرید سدیم (معمولاً 8 تا 12 درصد) برای احیا آنها استفاده می کنند.

نرم کننده و رقیق کننده

رزین کاتیون اسید ضعیف (WAC) می تواند سختی و قلیائیت را به طور همزمان حذف کند همچنین درجاتی از حذف کل جامدات محلول (TDS) را فراهم می کند.

به طور کلی، رزین WAC حدود 80 درصد از سختی موقت (سختی مرتبط با مواد معدنی بی کربنات محلول) را حذف می کند.

از آنجایی که رزین WAC یون های سختی و قلیایی را با یون های هیدروژن مبادله می کند، آب تصفیه شده اسیدی (یا pH پایین تر) خواهد بود.

میزان کاهش TDS و کاهش pH تا حد زیادی به سطوح سختی ورودی بستگی دارد.

حذف باریم و رادیوم

باریم و رادیوم، دو کاتیون دو ظرفیتی هستند که می توانند توسط رزین استاندارد SAC حذف شوند. با این حال، هنگام بازسازی رزین، به دلیل انتشار آهسته جرم اتمی بزرگتر در عمق ماتریس رزین، بازده کاهش می یابد.

انواع خاصی از رزین SAC با خواصی که کاهش باریم و رادیوم را افزایش می‌دهند، به صورت تجاری در دسترس هستند و توسط بنیاد ملی علوم (NSF) مورد آزمایش/گواهی قرار گرفته‌اند.

رزین های آنیونی

رزین های آنیونی با بار منفی، آلاینده های یونی با بار منفی در آب را حذف می کنند. در این دسته از رزین ها می توان رزین های پایه قوی/آنیون قوی (SBA) و رزین های باز ضعیف/آنیون ضعیف (WBA) را نام برد.

از این رزین های آنیونی می توان برای حذف آلاینده های توضیح داده شده در این بخش استفاده کرد.

[caption id="attachment_3356" align="alignnone" width="597"] رزین‌های تبادل کاتیونی و آنیونی[/caption]

رزین های آنیونی پایه قوی

رزین‌های تبادل آنیون پایه قوی (SBA) معمولاً برای دمینرالیزاسیون، رقیق‌سازی و سیلیس‌زدایی و همچنین حذف کل کربن آلی (TOC) یا سایر مواد آلی بسته به نوع رزین استفاده می‌شوند.

آنها در انواع مختلفی موجود هستند که هر کدام مجموعه منحصر به فردی از مزایا و محدودیت ها را ارائه می دهند، اما به طور کلی، رزین های SBA به اندازه کافی قوی هستند تا اسیدهای قوی و ضعیف (از جمله اسید کربنیک و سیلیسیک) را حذف کنند.

رزین های آنیونی پایه ضعیف

رزین های تبادل آنیون پایه ضعیف (WBA) اغلب با واحدهای SBA برای کاربردهای دمینرالیزاسیون جفت می شوند.

زیرا آنها فقط آنیون های مرتبط با اسیدهای قوی تر (مانند کلرید و سولفات) را حذف می کنند و اسیدهای ضعیف (مانند دی اکسید کربن و سیلیس) را حذف نمی کنند.

این می تواند برای تأسیساتی که مایلند اسیدهای قوی تر را حذف کنند و اسیدهای ضعیف تر را پشت سر بگذارند مفید باشد.

اما معمولاً WBA و SBA اغلب به طور مشترک برای تکمیل یک فرآیند معدنی زدایی کامل تر استفاده می شوند.

کاربرد رزین های آنیونی

• حذف نیترات

رزین SBA می تواند نیترات (NO3-) را حذف کند. اگر نسبت سولفات به غلظت NO3 در آب زیاد باشد، رزین باید زودتر  احیا شود تا آنیون سولفات به عنوان یک احیا کننده عمل کند و NO3- را تخلیه کند.

در شرایط با غلظت سولفات بالا، می توان از رزین SBA انتخابی نیز استفاده کرد.

• حذف پرکلرات

رزین های SBA وجود دارند که به طور انتخابی پرکلرات (ClO4-) را حذف می کنند. این رزین ها می توانند یکبار مصرف و/یا قابل بازسازی باشند.

• حذف آرسنیک

آرسنیک در آب  به آرسنات، As(V) و آرسنیت As(III) مربوط می شود. فقط آنیون های آرسنات با بار منفی (HAsO42-) را می توان با استفاده از رزین های SBA حذف کرد. آرسنیت (H3AsO3) معمولاً در محلول آبی خنثی است.

بنابراین، برای تبدیل آنیون As(III) به As(V) به پیش اکسیداسیون نیاز است. هنگامی که این اکسیداسیون کامل شد، باقیمانده باید قبل از تماس با رزین SBA حذف شود.

• حذف کربن آلی کل TOC

کربن آلی کل (TOC) یا مواد آلی طبیعی را می توان با ضدعفونی ثانویه با کلر اکسید کرد و DBP ها مانند THMs و HAA را ایجاد کرد.

این DBP ها مواد سرطان زا مشکوک هستند و توسط EPA در آب آشامیدنی تنظیم می شوند.

گاهی اوقات تصفیه خانه های شهری TOC را حذف می کنند تا تشکیل DBPs را محدود کنند. TOC معمولاً بار منفی دارد و با استفاده از رزین SBA حذف می شود.

• حذف اورانیوم

از رزین SBA می توان برای حذف اورانیوم استفاده کرد، که معمولاً به صورت کمپلکس های کربنات/سولفات اورانیل آنیونی وجود دارد.

• معدنی زدایی/دیونیزه کردن

رزین های SAC و SBA که به صورت جداگانه یا مخلوط با هم استفاده می شوند.

 می توانند برای کاهش مواد معدنی و TDS در آب استفاده شوند.

مواد معدنی موجود در آب با کاتیون های هیدروژن (H+) و آنیون های هیدروکسید (OH–) از دانه های رزین مبادله می شوند.

تفاوت رزین های تبادل کاتیونی و آنیونی

تفاوت اصلی رزین های کاتیونی و آنیونی در این است که یکی دارای بار مثبت (کاتیون) و دیگری بار منفی (آنیون) است.

دانه های رزین کاتیونی و آنیونی را بسته به نیاز تاسیسات و در صورت نیاز به حذف کامل یون های دارای بار مثبت و منفی می توان با هم یا در مخازن جداگانه استفاده کرد.

  جهت سفارش رزین‌های تبادل کاتیونی و آنیونی باما تماس بگیرید.

جهت سفارش رزین‌های تبادل کاتیونی و آنیونی صفحه فروشگاه بازدید کنید.

 

فلزات سنگین در آب

فلزات سنگین در آب در نتیجه هوازدگی خاک‌ها و سنگ‌ها، فوران‌های آتشفشانی، و از انواع فعالیت‌های انسانی شامل استخراج، پردازش یا استفاده از فلزات و یا مواد حاوی آلاینده‌های فلزی وارد سیستم‌های آبی می‌شوند.

رایج ترین آلاینده های فلزات سنگین عبارتند از آرسنیک، کادمیوم، کروم، مس، نیکل، سرب و جیوه. اصطلاح "فلز سنگین" تا حدودی نادقیق است، اما شامل بیشتر فلزات با عدد اتمی بیشتر از 20 می شود و فلزات قلیایی، قلیایی خاکی، لانتانیدها و اکتینیدها را شامل نمی شود.

چگونه فلزات وارد آب شیرین می شوند؟

انواع مختلفی از منابع آلاینده وجود دارد: منابع نقطه ای (آلودگی موضعی)، که در آن آلاینده ها از منابع منفرد و قابل شناسایی می آیند. نوع دوم منابع آلاینده، منابع غیرنقطه ای هستند، جایی که آلاینده ها از منابع پراکنده (و اغلب شناسایی آنها دشوار است) می آیند.

تنها چند نمونه از آلودگی فلزی موضعی وجود دارد، مانند هوازدگی طبیعی بدنه‌های سنگ معدن و ذرات فلزی کوچک که از نیروگاه‌های زغال‌سوز از طریق دودکش‌های موجود در هوا، آب و خاک اطراف کارخانه می‌آیند.

شایع ترین آلودگی فلزی در آب شیرین از شرکت های معدنی ناشی می شود.

آنها معمولاً از سیستم زهکشی معدن اسیدی برای رهاسازی فلزات سنگین از سنگ معدن استفاده می کنند، زیرا فلزات در محلول اسیدی بسیار محلول هستند.

پس از فرآیند زهکشی، محلول اسید را در آب های زیرزمینی پراکنده می کنند که حاوی سطوح بالایی از فلزات است.

اثرات ورود فلزات سنگین به آب

هنگامی که PH آب کاهش می یابد، حلالیت فلز افزایش می یابد و ذرات فلز متحرک تر می شوند.

به همین دلیل است که فلزات در آب های نرم سمی تر هستند.

فلزات می توانند در رسوبات پایینی، جایی که سال ها در آنجا باقی می مانند، محبوس شوند.

جریان‌هایی که از مناطق معدنی تخلیه می‌شوند اغلب بسیار اسیدی هستند و حاوی غلظت بالایی از فلزات محلول با آبزیان کم هستند.

آلودگی فلزی موضعی و پراکنده باعث آسیب زیست محیطی می شود زیرا فلزات زیست تخریب پذیر نیستند.

بر خلاف برخی از آفت کش های آلی، فلزات را نمی توان به اجزای کمتر مضر در محیط تجزیه کرد. کمپبل و استوکس (1985) دو واکنش متضاد ارگانیسم را به سمیت فلز با کاهش pH توصیف کردند:

- اگر تغییر کمی در گونه زایی وجود داشته باشد و اتصال فلز در سطح بیولوژیکی ضعیف باشد، کاهش pH باعث کاهش رقابت برای مکان های اتصال یون های هیدروژن می شود.

- در مواردی که اثر اتصال قوی فلز در سطح بیولوژیکی وجود دارد، اثر کاهش pH افزایش قابلیت دسترسی فلز خواهد بود.

به طور کلی شکل یونی یک فلز سمی تر است، زیرا می تواند با یون های دیگر ترکیبات سمی ایجاد کند.

واکنش‌های انتقال الکترون که با اکسیژن در ارتباط هستند می‌توانند منجر به تولید اکسی رادیکال‌های سمی شوند، مکانیزم سمیتی که امروزه در حیوانات و گیاهان اهمیت قابل توجهی دارد.

برخی از اکسیرادیکال‌ها، مانند آنیون سوپراکسید (O2-) و رادیکال هیدروکسیل (OH-)، می‌توانند باعث آسیب جدی سلولی شوند.

 

برخی از آلاینده های معدنی به میزان بیشتری نسبت به سایرین توسط موجودات زنده جذب می شوند.

این در فاکتور Bioconcentration (BCF) منعکس می شود که می تواند به صورت زیر بیان شود: BCF = غلظت ماده شیمیایی در ارگانیسم / غلظت ماده شیمیایی در محیط.

محیط زیست موجودات آبزی معمولاً آب یا رسوبات با مواد شیمیایی معدنی است.

مواد شیمیایی سمی می توانند در بافت های گونه ها، به ویژه بافت های چربی ذخیره شوند. تجمع زیستی کادمیوم در حیوانات در مقایسه با سایر فلزات زیاد است، زیرا به سرعت جذب شده و به آرامی دفع می شود.

همچنین حساسیت افراد یک گونه خاص به یک آلاینده ممکن است تحت تأثیر عواملی مانند جنس، سن یا اندازه باشد.

به طور کلی غلظت فلزات در بی مهرگان با جرم بدن آنها رابطه معکوس دارد. در ماهی، مراحل جنینی و لاروی معمولاً بیشترین حساسیت را نسبت به آلاینده ها دارند.

موجودات اعماق دریا احتمالاً مستقیماً تحت تأثیر غلظت فلزات در رسوبات قرار می گیرند.

سمیت فلزات سنگین آب

برخی از فلزات مانند منگنز، آهن، مس و روی از ریز مغذی‌های ضروری هستند.

آنها در غلظت های مناسب برای زندگی ضروری هستند، اما در مقادیر زیاد، این مواد شیمیایی می توانند سمی باشند.

در عین حال، قرار گرفتن در معرض مزمن کم با فلزات سنگین می تواند در دراز مدت اثرات جدی بر سلامتی داشت باشد.

تحمل به فلزات نیز در بی مهرگان و ماهی ها ثبت است.

قزل آلای رنگین کمان پس از قرار گرفتن در معرض 24 ساعت با غلظت مس 0.55 میلی گرم در لیتر، 55 درصد مهار جذب سدیم و 4 درصد کاهش میل ترکیبی برای سدیم را نشان داد که منجر به کاهش کلی غلظت سدیم کل سولفیدریل شد.

پروتئین غنی (Lauren and McDonald 1987a,b). پروتئین به عنوان یک متالوتیونین در نظر گرفته شد.

این پروتئین های با وزن مولکولی کم حاوی بسیاری از اسیدهای آمینه غنی از گوگرد هستند که برخی از فلزات را به هم متصل کرده و سم زدایی می کنند.

پیش تیمار ارگانیسم با دوزهای کم یک فلز ممکن است سنتز متالوتیونئین را تحریک کرده و تحمل را در طی مواجهه بعدی ایجاد کند

[caption id="attachment_3368" align="alignnone" width="658"] فلزات سنگین در آب[/caption]

سمیت فلزات

برای حفاظت از سلامت انسان، حداکثر غلظت مجاز فلزات در آب های طبیعی که توسط آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) توصیه میگردد عبارت است از:

حداکثر غلظت مجاز (MPC) فلزات مختلف در آب های طبیعی برای حفاظت از سلامت انسان.

 

[caption id="attachment_3369" align="aligncenter" width="326"] فلزات سنگین در آب[/caption]

 

[caption id="attachment_3388" align="aligncenter" width="303"] فلزات سنگین در آب[/caption]

 

جیوه، سرب و کادمیوم حتی در مقادیر کم مورد نیاز هیچ موجودی نیست.

از آنجایی که فلزات در pH خنثی یا پایه نامحلول هستند، pH های 7 یا بالاتر تصویری بسیار گمراه کننده از میزان آلودگی فلزات ارائه می دهند. بنابراین در برخی موارد ممکن است به طور قابل توجهی کل غلظت فلزات در آب های طبیعی را دست کم بگیرد.  

 

جهت سفارش و خریدفلزات سنگین در آب از صفحه فروشگاه بازدید کنید .

حذف سیلیس از آب

سیلیس چیست؟

حذف سیلیس از آب با نام دی اکسید سیلیکون (2SiO) نیز شناخته می شود، یک ترکیب کریستالی است که در اکثر سنگ ها، کانی ها و ماسه ها بسیار رایج است.

همچنین گاهی اوقات به صورت مصنوعی تولید می شود.

سیلیس در انواع کاربردهای صنعتی از جمله ساخت و ساز و همچنین تولید ساینده ها، الکترونیک، شیشه، ریخته گری فلزات و برخی از انواع تصفیه آب استفاده می شود.

در حالی که بیشتر اشکال سیلیس در شرایط عادی به طور خاص در آب محلول نیستند، سطوح پایین سیلیس (حدود 15ppm) به طور طبیعی در آب های زیرزمینی و سطحی به دلیل تماس با سنگ های اطراف رخ می دهد و بنابراین حذف سیلیس اغلب جزء سیستم های تصفیه آب خام است.

سیلیس همچنین می تواند در طی فرآیندهای مختلف صنعتی از جمله فعالیت های مختلف تولید، کاربرد آن به عنوان یک عامل کنترل خوردگی و در طی چرخه های شستشو و آبکشی به آب وارد شود.

حذف آلاینده هایی مانند سیلیس از آب می تواند یک عملیات چالش برانگیز باشد.

چند نمونه از صنایعی که نیاز به حذف سیلیس از آب قبل از تخلیه یا استفاده مجدد دارند عبارتند از:

برج های خنک کننده، آب تغذیه دیگ بخار یا آب دیگ بخار، کارواش ها، تولید کنندگان نیمه هادی و فاضلاب بازیافت روغن تزریقی بخار. در واقع، هر صنعتی که فاضلاب را برای تخلیه یا استفاده مجدد پردازش می کند، اغلب با چالش حذف سیلیس از آب فرآیند خود مواجه است. سیلیس در آب اغلب به طور طبیعی وجود دارد.

به طور کلی، سیلیس واکنش پذیر و سیلیس کلوئیدی است. این ماده به هر شکلی که باشد، باید حذف شود.

ضرورت حدف سیلیس از آب

حذف سیلیس از فرآیند یا فاضلاب معمولاً به عنوان وسیله ای برای جلوگیری از سایش زودرس یا آسیب به تجهیزات صنعتی انجام می شود.

این به این دلیل است که محتوای سیلیس می تواند روی سطوح به صورت رسوبات معدنی سخت که به عنوان رسوب شناخته می شوند، جمع شود. رسوبات می توانند راندمان گرمایش و سرمایش را کاهش دهند و همچنین می توانند با توانایی عملکرد سیستم ها در محدوده فشار تعریف شده تداخل ایجاد کنند و همچنین بستر را جهت ایجاد خوردگی فراهم کنند. به این ترتیب، رسوب گذاری سیلیس می تواند کارایی، عملکرد و ایمنی تجهیزاتی مانند بویلرها، توربین ها، لوله کشی و واحدهایفیلتراسیون را به خطر بیندازد.

سیلیس همچنین می تواند باعث رسوب غشایی در سیستم های نانوفیلتراسیون واسمز معکوس یا سایر واحدهای فیلتراسیون غشایی شود. رسوب غشایی زمانی اتفاق می‌افتد که ذرات سیلیس در منافذ غشا قرار می‌گیرند و جریان طبیعی مایعات را از طریق غشا مسدود می‌کنند.

علاوه بر این، از آنجایی که ذرات سیلیس ساینده هستند، می توانند باعث پارگی زودرس و ضعیف شدن مواد غشایی فیلتراسیون شوند.

روش های حذف سیلیس

حذف سیلیس برای انواع کاربردهای صنعتی، از جمله تصفیه آب خام، آب آرایشی برج خنک کننده، تغذیه دیگ بخار استفاده می شود.

سیلیس می‌تواند به شکل گرانول، کلوئید یا یون‌های فعال وجود داشته باشد و انتخاب فناوری حذف سیلیس مناسب بستگی به این دارد که کدام اشکال فیزیکی سیلیس در جریان وجود داشته باشد.

در زیر انواع سیلیس و فناوری های حذف مناسب برای هر کدام را خلاصه کرده ایم. - نرم کردن آهک لخته سازی -الترافیلتراسیون -  تبادل یونی - اسمز معکوس - انعقاد الکتریکی یا الکترودیونیزاسیون

نرم کننده آهک

نرم کردن آهک یکی از متداول ترین روش ها برای حذف سیلیس از آب مانند مواد آرایشی تا برج های خنک کننده، مواد آرایشی تا بویلر یا آب دیگ بخار است.

نرم‌کننده آهک از افزودن آهک (هیدروکسید کلسیم) برای حذف یون‌های سختی (کربنات کلسیم و کربنات منیزیم) توسط رسوب استفاده می‌کند. ذرات سیلیس در تکه های هیدروکسیدهای منیزیم و کلسیم جذب می شوند.

در بسیاری از موارد، فلزات سنگین در لجن (لخته ته نشین شده) وجود دارند و مستلزم هزینه اضافی برای دفع این مواد خطرناک هستند.

 نرم کردن با آهک معمولاً به سرمایه گذاری نسبتاً قابل توجهی نیاز دارد و به دلیل مقدار مواد شیمیایی مورد استفاده و هزینه های دفع مقادیر زیادی از باقیمانده های تولید شده، می تواند پرهزینه باشد.

[caption id="attachment_3558" align="alignnone" width="796"] حذف سیلیس از آب[/caption]

اولترافیلتراسیونUF

اولترافیلتراسیون UF فقط سیلیس کلوئیدی را حذف می کند، بنابراین ابتدا باید تعیین کنید که سیلیس شما کلوئیدی است یا سیلیس واکنشی.

تبادل یونی

عبارت است از:

(تبادل یون‌های آب بارزین های آنیونی و کاتیونی) که منجر به فرآیندهای خالص سازی، جداسازی و محلول های آبی و سایر محلول های حاوی یون با مبدل های یونی جامد پلیمری یا معدنی استفاده می شود.

نقطه ضعف این فرآیند این است که مبدل های رزینی نیاز به شارژ مجدد و جایگزینی مداوم دارند و هزینه های مداوم قابل توجهی به فرآیند اضافه می کند.

اگرفلزات سنگین در رزین های مبادله ای با سیلیس وجود داشته باشد باید در محل دفن زباله طبقه بندی شده خطرناک دور ریخته شوند و هزینه های بیشتری را به همراه داشته باشد.

[caption id="attachment_3559" align="alignnone" width="783"] حذف سیلیس از آب[/caption]

اسمز معکوس

اسمز معکوس (RO)یک روش فیلتراسیون با فناوری غشایی است که بسیاری از انواع مولکول‌ها و یون‌های بزرگ را با اعمال فشار به محلول هنگامی که در یک طرف غشاء انتخابی قرار دارد، از محلول‌ها حذف می‌کند.

نتیجه این است که املاح در سمت تحت فشار غشاء باقی می ماند و حلال خالص اجازه عبور به سمت دیگر را می دهد.

برای «انتخابی» بودن، این غشاء نباید اجازه دهد که مولکول‌ها یا یون‌های بزرگ از منافذ (سوراخ‌ها) عبور کنند، بلکه باید به اجزای کوچک‌تر محلول مانند حلال اجازه عبور آزادانه بدهد.

استفاده از اسمز معکوس یا هر فناوری غشایی برای حذف سیلیس می تواند مشکل ساز باشد.

سیلیس مانند شیشه است و باعث ایجاد سوراخ در غشا می شود و به دلیل ساینده بودن ذرات، کارایی غشا را کاهش می دهد.

فلزات سنگین منجر به آلودگی ممبران می شوند اگر پیش تصفیه قبل از عملیات غشایی انجام شود.

ممبران بدون نیاز به تعویض مداوم عملکرد بهینه ای خواهند داشت.

انعقاد الکتریکی

با انعقاد الکتریکی یا الکترو دیونیزاسیون آب سیلیس، فلزات سنگین و سایر آلاینده ها را از محلول های آبی حذف می کند.

با استفاده از الکتریسیته تمیز، انعقاد الکتریکی به طور موثر طیف وسیعی از آلاینده ها را با یک سیستم واحد حذف می کند.

الکترودیالیز اجزای موجود در آب را "قابل تفکیک" می کند.

فلزات سنگین از فرم های یونی به فرم های اکسیدی تبدیل می شوند و به آنها اجازه می دهد در محل های دفن زباله غیر خطرناک دفع شوند.

انعقاد الکتریکی از روش‌هایی استفاده می‌کند که مقادیر زیادی از آلاینده‌ها را در یک عملیات رسوب می‌دهند.

این فناوری انتخاب اقتصادی و زیست‌محیطی متمایز برای تصفیه زباله‌های صنعتی، تجاری و شهری است. سرمایه و هزینه های عملیاتی معمولاً به طور قابل توجهی کمتر از انعقاد شیمیایی است.

[caption id="attachment_3560" align="alignnone" width="563"] حذف سیلیس از آب[/caption]

 

محفظه دستگاه الکترو دیونیزاسیون از تیغه های فلزی تخت تشکیل شده است که به موازات یکدیگر قرار گرفته اند. جریان مستقیم به اولین و آخرین تیغه اعمال می شود.

سپس مایع به یک رسانا تبدیل می شود و اجازه می دهد جریان آزادانه در سراسر محفظه عبور کند.

این منجر به سیل الکترون ها به داخل آب می شود که ذرات باردار را خنثی و باعث می شود که آنها از محلول رسوب کنند.

 تیغه های فلزی با آزاد کردن یون های فلزی باردار به جریان واکنش نشان می دهند.

و در اندازه های مختلف از 1 gpm تا مضربی از 2500 gpm در دسترس است. انعقاد الکتریکی ممکن است به زودی از روش تصفیه اختیاری به روش تصفیه ضروری منتقل شود.

زیرا آژانس حفاظت از محیط زیست شروع به اجرای قوانین محافظت از محیط زیست در برابر زباله های سمی، از جمله فلزات سنگین می کند.

انعقاد الکتریکی اکثر جریان هایفاضلاب را با هزینه عملیاتی کمتر تمیز و لجن کمتری نسبت به بارش های شیمیایی تولید می کند. جهت خرید سیلیس از صفحه فروشگاه بازدید کنید.

تصفیه آب دیگ بخار

تصفیه آب دیگ بخار باید سه هدف اصلی را برآورده کند:

تبادل حرارتی مداوم

حفاظت در برابر خوردگی

تولید بخار با کیفیت بالا

 

تصفیه خارجی آب بویلر

 

تصفیه آب قبل از ورود به دیگ بخار یا تصفیه خارجی آب بویلر عبارت است از کاهش یا حذف ناخالصی ها از آب خارج از دیگ.

به طور کلی، تصفیه خارجی زمانی استفاده می شود که مقدار یک یا چند ناخالصی آب خوراک بیش از حد بالا باشد که توسط سیستم دیگ بخار قابل تحمل نباشد.

انواع مختلفی از تصفیه خارجی (نرم‌سازی، تبخیر، هوازدایی، فیلتراسیون غشایی و غیره...) وجود دارد که می‌توان از آنها برای تهیه آب خوراک برای یک سیستم خاص استفاده کرد.

 

تصفیه آب داخل بویلر

 

تصفیه آب داخل دیگ بخار یا تصفیه آب داخل بویلر داخلی عبارت است از تصفیه ناخالصی های داخل سیستم دیگ بخار.

واکنش ها یا در خطوط تغذیه یا در بویلر رخ می دهد. تصفیه داخلی آب بویلر ممکن است به تنهایی یا همراه با تصفیه خارجی استفاده شود.

هدف آن واکنش مناسب با سختی آب خوراک، حالت لجن، حذف اکسیژن و جلوگیری از کف شدن آب دیگ است.

برخی از مواد طبیعی و مصنوعی توانایی حذف یون های معدنی از آب را در ازای یون های دیگر دارند.

به عنوان مثال، در عبور آب از یک نرم کننده ساده تبادل کاتیونی، تمام یون های کلسیم و منیزیم حذف شده و با یون های سدیم جایگزین می شوند.

از آنجایی که تبادل کاتیونی ساده کل مواد جامد منبع آب را کاهش نمی دهد، گاهی اوقات از آن همراه با سایر روش ها استفاده می شود.

 

آهک داغ-زئولیت

 

یکی از رایج ترین و کارآمدترین رو ش تصفیه ترکیبی، فرآیند آهک داغ-زئولیت است.

این شامل پیش تصفیه آب با آهک برای کاهش سختی، قلیاییت و در برخی موارد سیلیس و تصفیه بعدی با یک نرم کننده تبادل کاتیونی است. این سیستم تصفیه چندین عملکرد را انجام می دهد:

نرم شدن، کاهش قلیایی و سیلیس، کاهش مقداری اکسیژن و حذف موادمعلق و کدورت.

تصفیه شیمیایی آب داخل دیگ معمولاً ضروری است و با مراقبت از هرگونه ناخالصی وارد شده به دیگ با آب تغذیه (سختی، اکسیژن، سیلیس و غیره)،تصفیه خارجی را تکمیل می کند.

در بسیاری از موارد تصفیه خارجی منبع آب ضروری نیست و تنها با روش های داخلی می توان آب را تصفیه کرد.

• تصفیه داخلی آب دیگ های بخار

هنگامی که دیگ‌ها در فشار کم یا متوسط ​​کار می‌کنند، زمانی که مقادیر زیادی بخار متراکم برای آب تغذیه استفاده می‌شود، یا زمانی که آب خام با کیفیت خوب در دسترس است، تصفیه داخلی می‌تواند یک درمان منحصر به فرد باشد.

هدف از تصفیه داخلی این است که:

1) با هر نوع سختی آب خوراکی واکنش نشان داده و از رسوب آن بر روی فلز دیگ به صورت رسوب جلوگیری می کند.

2) هر گونه ماده معلق مانند لجن سختی یا اکسید آهن در دیگ را آماده کرده و آن را به فلز دیگ بخار نچسباند.

3) حفاظت ضد کف را فراهم می کند تا غلظت معقولی از مواد جامد محلول و معلق در آب دیگ بدون انتقال فوم ایجاد شود.

4) اکسیژن را از آب حذف کرده و قلیائیت کافی برای جلوگیری از خوردگی دیگ فراهم می کند.

5) یک تصفیه داخلی باید از خوردگی و پوسته پوسته شدن سیستم آب تغذیه و همچنین  خوردگی در سیستم های میعانات بخار جلوگیری کند.

تصفیه داخلی آب دیگ های بخار یک مکمل ضروری برای برنامه تصفیه آب است، دوزهای خاصی از محصولات حالت دهنده به آب اضافه می شود.

 

استفاده از پراکنده کننده فسفات، پلی فسفات پخش کننده (مواد شیمیایی نرم کننده):

این محصولات در واکنش با قلیایی بودن آب دیگ، سختی آب را با تشکیل تری کلسیم فسفات خنثی می کنند و ترکیبی نامحلول که می تواند به طور مداوم یا دوره ای از طریق آب پایین دیگ بخار دفع شود  ایجاد می کنند.

پخش کننده های طبیعی و مصنوعی (عوامل ضد جرم گیری):

خاصیت پراکندگی محصولات ایجاد شده  را افزایش می دهند. اونها می توانند شامل:

پلیمرهای طبیعی مثل لیگنوسولفونات ها، تانن ها

پلیمرهای مصنوعی مثل  پلی آکریلات ها، کوپلیمر آکریلات مالئیک، کوپلیمر مالئیک استایرن، پلی استایرن سولفونات ها و غیره...باشند

 

عوامل جدا کننده:

 

مانند فسفات های معدنی که به عنوان بازدارنده عمل می کنند .

حذف کننده های اکسیژن:

سولفیت سدیم، تانیس، هیدرازین، مشتقات مبتنی بر هیدروکینون یاپروگالول، مشتقات هیدروکسیل آمین، مشتقات هیدروکسیل آمین، مشتقات اسید اسکوربیک و غیره. اغلب سطوح فلزی را غیرفعال می کنند.

انتخاب محصول و دوز مورد نیاز بستگی به این دارد که آیا ازروش های  هواگیری استفاده شده است یا خیر.

 

مواد ضد کف یا ضد پرایمینگ:

 

مخلوطی از عوامل فعال سطحی که کشش سطحی مایع را اصلاح کرده، کف را حذف کرده و از انتقال ذرات ریز آب در بخار جلوگیری می کند.

مواد شیمیایی نرم کننده مورد استفاده شامل خاکستر سودا، کاستیک و انواع مختلف فسفات سدیم است.

این مواد شیمیایی با ترکیبات کلسیم و منیزیم موجود در آب خوراک واکنش می دهند. سیلیکات سدیم برای واکنش انتخابی با سختی منیزیم استفاده می شود.

بی کربنات کلسیم که با آب تغذیه وارد می شود در دمای دیگ تجزیه می شود یا با سود سوزآور واکنش می دهد و کربنات کلسیم تشکیل می دهد.

از آنجایی که کربنات کلسیم نسبتاً نامحلول است، تمایل دارد از محلول خارج شود. کربنات سدیم تا حدی در دمای بالا به هیدروکسید سدیم (سودآور) و دی اکسید کربن تجزیه می شود.

دمای بالا در آب دیگ، حلالیت سولفات کلسیم را کاهش می دهد و تمایل دارد که مستقیماً روی فلز دیگ رسوب کند.

در نتیجه سولفات کلسیم باید به صورت شیمیایی واکنش نشان دهد تا رسوبی در آب ایجاد شود تا بتوان آن را حالت داده و با دمیدن حذف کرد.

سولفات کلسیم با کربنات سدیم، فسفات سدیم یا سیلیکات سدیم واکنش داده و کربنات کلسیم نامحلول، فسفات یا سیلیکات را تشکیل می دهد.

سولفات منیزیم توسط سود سوزآور واکنش داده و رسوب هیدروکسید منیزیم را تشکیل می دهد.

مقداری منیزیم ممکن است با سیلیس واکنش داده و سیلیکات منیزیم را تشکیل دهد.

سولفات سدیم بسیار محلول است و در محلول باقی می ماند مگر اینکه آب تقریباً تا حد خشک شدن تبخیر شود.

 

دو رویکرد کلی برای تصفیه لجن در داخل دیگ وجود دارد:

با انعقاد یا پراکندگی. هنگامی که مقدار کل لجن زیاد است (در نتیجه سختی آب تغذیه بالا) بهتر است لجن منعقد شود تا ذرات لخته ساز بزرگی تشکیل شود.

این را می توان با تخلیه آب دیگ یا به اصطلاح زیرآب زدن دیگ بخار حذف کرد.

انعقاد را می توان با تنظیم دقیق مقادیر قلیایی، فسفات ها و مواد آلی مورد استفاده برای تصفیه، بر اساس تجزیه و تحلیل هزینه آب به دست آورد.

زمانی که مقدار لجن زیاد نباشد (سختی آب خوراک کم) ترجیحاً از درصد بالاتری از فسفات در تصفیه استفاده  می شود.

فسفات ها ذرات لجن جدا شده را تشکیل می دهند. درصد بیشتری از پخش کننده های لجن آلی در تصفیه استفاده می شود تا ذرات لجن را در سراسر آب دیگ پراکنده نگه دارند.

مواد مورد استفاده برای تصفیه لجن

مواد مورد استفاده برای تصفیه لجن شامل مواد آلی مختلف از کلاس های تانن، لیگنین یا آلژینات می باشد.

مهم است که این مواد آلی انتخاب و پردازش شوند تا هم موثر باشند و هم در فشار کار دیگ پایدار باشند.

مواد آلی مصنوعی خاصی به عنوان عوامل ضد کف استفاده می شود. مواد شیمیایی مورد استفاده برای حذف اکسیژن شامل سولفیت سدیم و هیدرازین است.

ترکیبات مختلفی از پلی فسفات ها و مواد آلی برای جلوگیری از رسوب و خوردگی در سیستم های آب تغذیه استفاده می شود.

آمین های خنثی کننده فرار و بازدارنده های فیلم برای جلوگیری از خوردگی میعانات استفاده می شود.

روش های متداول تغذیه شیمیایی داخلی شامل استفاده از مخازن محلول شیمیایی و پمپ های تناسبی یا فیدرهای شیمیایی مخصوص بریکت توپ می باشد.

به طور کلی، مواد شیمیایی نرم کننده (فسفات ها، خاکستر سودا، کاستیک و غیره) مستقیماً به آب ورودی اضافه می شوند. آنها همچنین ممکن است از طریق یک خط جداگانه تخلیه در آب تغذیه دیگ تغذیه شوند.

مواد شیمیایی باید در بخش آب دیگ بخار تخلیه شوند تا واکنش‌هایی در آب قبل از ورود به منطقه تولید بخار رخ دهد. بسته به سختی آب خوراک و سایر عوامل ممکن است مواد شیمیایی نرم کننده به طور مداوم یا متناوب اضافه شوند.

 

مواد شیمیایی اضافه شده برای واکنش با اکسیژن محلول (سولفات، هیدرازین و غیره) و مواد شیمیایی مورد استفاده برای جلوگیری از رسوب و خوردگی در سیستم آب تغذیه (پلی فسفات ها، مواد آلی و غیره) باید تا حد امکان به طور مداوم در سیستم آب ورودی تغذیه شوند.

مواد شیمیایی مورد استفاده برای جلوگیری از خوردگی سیستم میعانات ممکن است بسته به ماده شیمیایی خاص مورد استفاده، مستقیماً به بخار یا سیستم آب تغذیه وارد شوند.

تغذیه مداوم ترجیح داده می شود، اما استفاده متناوب در برخی موارد کافی است.

 

بویلر (Boiler)

بطور معمول از سیستم های پیشرفته تصفیه آب صنعتی برای تامین آب خوراک دیگ بخار یا بویلر (Boiler) استفاده می‌شود.

وظیفه دستگاه تصفیه آب بویلر حذف ترکیبات و آلاینده‌های موجود در آب، و در نتیجه، محافظت از اجزای واحد دیگ بخار و لوله کشی‌هاست.

این آلاینده ها ممکن است شامل مواد جامد محلول، مواد جامد معلق و عناصری مانند آهن ، مس ، سیلیس ، کلسیم ، منیزیم ، آلومینیوم ، سختی و گازهای محلول باشد. بدون تصفیه مناسب ، آب خوراک ورودی به دیگ بخار می‌تواند باعث تشکیل جرم و رسوب‌، خوردگی و گرفتگی بویلر و تجهیزات پایین دست شود.

پس اگر آب بویلر به درستی تصفیه نشود منجر به افزایش چشمگیر هزینه تعمیر و نگهداری سیستم، افزایش مصرف سوخت و خرابی دیگ بخار می‌شود.

 

• تصفیه خارجی آب بویلر

تصفیه مناسب آب دیگ برای جلوگیری از رسوب و خوردگی داخل دیگ ضروری است.

عدم انجام تصفیه  خارجی و و اکتفا کردن به تصفیه داخلی آب دیگ بخار می تواند منجر به اختلالات عملیاتی یا خرابی کامل دیگ شود.

در مواردی که امکان انتخاب وجود دارد، پیش تصفیه خارج از دیگ همیشه ترجیح داده شده و قابل اطمینان تر از تصفیه درون دیگ است.

برای جلوگیری از رسوب داخل دیگ می بایست  از تصفیه آب مناسب استفاده کنید.

پس از تشکیل رسوب بر روی دیواره های دیگ، تقریباً غیرممکن است که آن را از دیگ بخار خارج کنید. وارد کردن اسیدها در مخازن تحت فشار کاملاً ممنوع است، زیرا تقریباً هر محلولی که به طور شیمیایی به رسوبات حمله کند به فلز دیگ نیز حمله می کند.

اساس کار سیستم حذف ناخالصی های مضر قبل از ورود به دیگ بخار و همچنین کنترل اسیدیته و هدایت آب (Conductivity) است.

از روش‌های مختلفی به صورت سلسله وار برای تصفیه آب بویلر استفاده می‌شود.

و در بسیاری موارد یک سیستم تصفیه آب پیشرفته نظیر دستگاه اسمز معکوس (RO) عملیات اصلی را انجام می‌دهد و در مواردی از سیستم‌های دیگری نظیر رزین‌های تبادل یونی (IX) برای افزایش کیفیت در ادامه سیستم RO نیز استفاده می‌شود.

به چنین سیستم‌هایی که بعد از دستگاه RO برای افزایش کیفیت آب استفاده می‌شود در اصطلاح پالیشینگ (Polishing) گفته می‌شود.

ولی استفاده و یا عدم استفاده از سیستم پالیشینگ به عوامل مختلفی نظیر فشار عملیاتی بویلر، کاربرد بخار تولیدی و خصوصیات شیمیایی آب وابسته است.

پارامترهای مهم آب دیگ بخار

مواد جامد SOLID

مواد جامدات را می توان به دو دسته تقسیم کرد:

جامدات معلق و جامدات محلول. جامدات معلق آنهایی هستند که در حالی که جامدات محلول در محلول آب هستند، می توان آنها را با فیلتراسیون حذف کرد.

بهترین آزمایش برای تعیین میزان مواد جامد آب دیگ از طریق آزمایش رسانایی است.

مقدار هدایت الکتریکی آب دیگ با توجه به نمک های مختلف یونیزه شده متفاوت است.

رسانایی می تواند برای اندازه گیری کل جامدات محلول در آب دیگ و به عنوان وسیله ای دقیق برای کنترل جامدات از طریق استفاده از دمش استفاده شود.

آزمایش دیگری که گاهی اوقات به عنوان اندازه گیری مواد جامد استفاده می شود، اندازه گیری کلرید موجود در آب دیگ است.

نسبت کلریدهای موجود در آب دیگ به نسبت آب تغذیه می تواند به عنوان وسیله ای برای تعیین میزان دمش مورد نیاز استفاده شود. آزمایش کلرید برای آب تغذیه با غلظت‌های ورودی کم نامناسب است و غلظت‌های موجود در آب تغذیه برای دقت باید در طول زمان میانگین شود.

سختی HARDNESS

سختی آب ناشی از یون های کلسیم و منیزیم است که بسته به منبع آب در سراسر کشور بسیار متفاوت است.

در بویلرها سختی آب می تواند باعث تشکیل رسوب و لجن یا گل شود. سختی باید در آب آرایش به سیستم برگشت حذف شود. سختی کل نباید از 50 PPM تجاوز کند.

 

 

اسیدیته PH

مقدار pH آب دیگ عددی بین صفر تا چهارده است. مقادیر زیر هفت اسیدی، هفت خنثی و مقادیر بالای هفت قلیایی هستند.

فاکتور pH مهمترین عامل موثر بر تشکیل رسوب و تمایلات خورندگی آب دیگ است. pH باید بین حداقل 10.5 و حداکثر 11.0 حفظ شود تا از خوردگی اسیدی لوله‌ها و صفحات دیگ جلوگیری شود

PH  زیر 5 آب به اندازه کافی اسیدی است که صفحات فولادی دیگ را حل کند. در این شرایط فولاد به تدریج نازک تر و نازک تر می شود تا زمانی که از بین برود. در pH بین 5 تا 9.4، سوراخی صفحات پوست را با سرعتی بست به میزان اکسیژن محلول در دیگ ایجاد میگردد.

اکسیژن محلول DO

اکسیژن محلول در اثر حلالیت اکسیژن اتمسفر در آب تغذیه ایجاد می شود. هوادهی منبع آب تغذیه در مخازن آب تغذیه اتفاق می افتد که به وضوح به حذف سایر گازهای مضر کمک می کند.

هوادهی کارآمد باعث اشباع آب با اکسیژن می شود.

اکثر مشکلات خوردگی مستقیماً به مقدار اکسیژن محلول در آب دیگ مربوط می شود.

از بین بردن اثر خوردگی اکسیژن محلول می تواند هم به طور مستقیم و هم به صورت شیمیایی انجام گردد.

حذف مستقیم یا مکانیکی اکسیژن محلول از طریق استفاده از هواگیر یا با گرم کردن آب تا دمای بالای 82 درجه سانتیگراد انجام می شود.

گرم کردن آب را می توان با پیش گرم کن یا لوله اسپرج که در سیستم برگشت نصب  است انجام داد.

هوازدایی شیمیایی از طریق وارد کردن مواد شیمیایی خاص (هیدرازین) در بویلر برای واکنش با اکسیژن انجام می شود. محتوای اکسیژن محلول باید در حداقل نگه داشته شود اما در هیچ زمانی نباید از 007/0 میلی گرم در لیتر تجاوز کند.

 

 

قلیائیت آب ALKALINITY

قلیائیت آب دیگ باید به اندازه کافی بالا باشد تا از پوسته و صفحات در برابر خوردگی اسیدی محافظت کند، اما به اندازه کافی برای ایجاد انتقال بالا نباشد.

حداقل مقدار قلیائیت برای محافظت کافی 200 PPM است.

از قلیائیت بالای دیگ که بیش از 700 PPM است، باید اجتناب شود. مقادیر بالاتر از این می تواند منجر به شکنندگی فولاد شود.

سولفیت ها SOLFITES 

سولفیت سدیم به طور کلی برای حذف شیمیایی اکسیژن محلول در آب دیگ استفاده می شود.

برای اطمینان از حذف سریع و کامل اکسیژن ورودی به سیستم آب تغذیه دیگ بخار، غلظت سولفیت در دیگ بخار باید حداقل 20 PPM (قسمت در میلیون) حفظ شود.

روغن ها OIL

تمام تلاش باید برای جلوگیری از ورود روغن ها به آب دیگ انجام شود.

روغن باعث ایجاد کف می شود یا با مواد جامد معلق ترکیب می شود و لجن ایجاد می کند که می تواند باعث گرم شدن بیش از حد صفحات دیگ شود.

جامدات زیاد دیگ منجر به ایجاد کف، پرایمینگ، موج و انتقال می شود. این مشکلات را می توان با دمیدن صحیح و روزانه دیگ برطرف کرد.

فسفات ها  PHOSPHATES

از فسفات ها برای واکنش با سختی کلسیم موجود در آب دیگ استفاده می شود.

برای اینکه این واکنش انجام شود، حفظ pH در حداقل مقدار 9.50 مهم است.

برای واکنش کامل فسفات ها با سختی کلسیمی که از طریق آب تغذیه وارد دیگ می شود، مطلوب است که غلظت فسفات ها در آب بین 30 تا 50 PPM حفظ شود.

روش های تصفیه خارجی آب بویلر

فیلتراسیون (Filtration)

در اولین مرحله جریان آب بویلر از طریق یک یا چند واحد فیلتراسیون عبور داد تا جامدات معلق، کدورت و مواد آلی فیلتر گردد.

در صورت وجود کدورت و رنگ و کلرآزاد استفاده از فیلتر های کربنی جهت حذف آنها ضروری است همچنین استفاده از فیلتر های شنی و میکرونی یکی از بهترین گزینه‌ها برای این مرحله هستند.

هنگامی که در دستگاه تصفیه آب بویلر قرار است از رزین‌های سختگی‌گیر یا موارد دیگر به عنوان پیش تصفیه استفاده کنیم، میکروفیلترها می‌توانند وسیله‌ای مقرون به صرفه برای جلوگیری از رسوب و گرفتگی و  محافظت از تجهیزات تصفیه آب پایین دست باشند.

رزین سختی‌گیر (Ion Exchange Softening )

سیستم IX قادر است ترکیباتی که باعث ایجاد سختی در آب می‌شوند، نظیر کلسیم، منیزیم و … را به طور کامل حذف کند.

این کار با استفاده از یک رزین نرم کننده انجام می شود، که به طور معمول یک رزین کاتیون اسید قوی (SAC) است که یون‌های عامل سختی را با یون دیگری نظیر سدیم مبادله می‌کند.

رزین حذف قلیاییت (Dealkalization)

قلیاییت موجود در آب خوراک بویلر می‌واند باعث ایجاد کف در دیگ بخار و همچنین خوردگی در لوله ها شود. بنابراین‌، از رزین حذف قلیلییت (IXD) برای تصفیه جریان‌ خوراک دیگ بخار با رزین آنیونی قوی (SBA) یا اسید ضعیف (WAC) استفاده می‌شود.

سیستم IXD قابلیت حذف یون‌های بی کربنات ، سولفات و نیترات و کاهش pH را دارد.

البته اگر در ادامه فرآیند تصفیه قرار باشد از سیستم‌هایی نظیر اسمز معکوس یا نانوفیلتر استفاده شود، لازم نیست از سیستم IXD استفاده شود.

اسمز معکوس و نانوفیلتر، بخش اصلی سیستم تصفیه آب بویلر

سیستم‌های RO و NF معمولا به عنوان بخش اصلی سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرند‌، که می توانند برای از بین بردن باکتری‌ها ، نمک‌ها ، ترکیبات آلی‌، سیلیس و سختی مفید باشند.

فرایند RO و NF هر دو از نوع فیلتراسیون غشایی هستند‌، به این معنی که از یک غشای نیمه تراوا برای جذب هرگونه آلاینده استفاده می کنند، در حالی که به مولکول های آب اجازه می‌دهند عبور کنند.

کیفیت بالای آب تولیدی توسط این سیستم‌ها (بخصوص RO) و هزینه‌های عملیاتی پایین منجر به استفاده‌های گسترده‌ای برای تصفیه آب بویلر گشته .

رزین های کاتیونی و آنیونی جهت حذف کامل یونها (Demineralization)

برای مواردی که دبی آب مورد نیاز بویلر بسیار زیاد است و یا فشار عملیاتی دیگ بخار بالاست، کیفیت آب مورد استفاده در بویلر هم باید بالاتر باشد.

در چنین مواردی رزین حذف یون می‌تواند به عنوان تصفیه اصلی جایگزین سیستم RO شود.

IX به طور معمول آب با کیفیتی تولید می‌کند.

ولی انتخاب بین اسمز معکوس و رزین حذف یون مستلزم بررسی‌ و در نظر گیری پارامترهاست.

سیستم حذف گاز (Degasification)

پس از انجام مراحل تصفیه اصلی، آب تصفیه با میعانات حاصل از دیگ بخار ترکیب و وارد سیستم حذف گاز می گردد.

این مرحله اکسیژن و دی اکسید کربن محلول در آب را حذف می‌کند که برای جلوگیری از خوردگی بسیار مهم است.

سیستم پرداخت (Polishing)

بسته به نیاز و شرایط و محدودیت‌های دیگ بخار‌،ممکن است به فناوریهای پرداخت نیاز گردد.

این مرحله معمولا بر روی آب تصفیه فرایند اصلی تصفیه شامل RO یا IX استفاده می‌گردد.

فن آوری های پولیش معمولی شامل سیستم‌های رزین ترکیبی (IX Mixed Bed) و الکترودیونیزها (EDI) هستند.

بعد از تمام مراحل تصفیه آب ، آب خوراک بویلر با استفاد از خط لوله به دیگ بخار منتقل و در آنجا حرارت می گیرد تا بخار تشکیل گردد.

میعانات سپس با آب تصفیه  ترکیب و چرخه دوباره آغاز می گردد.

 

 

جهت سفارش تصفیه آب دیگ بخار از صفحه فروشگاه بازدید کنید.

 

فیلترکربنی

فیلترکربنی یا کربن فعال یکی از روش های رایج در سیستم های تصفیه آب و فاضلاب است که بر اساس جذب مواد آلی آب توسط کربن فعال است.

از بین بردن کدورت، بو و طعم آب یکی از وظایف اصلی فیلترهای کربن فعال است و به همین دلیل در سیستم های تصفیه آب صنعتی و خانگی، استخرها و حتی تصفیه فاضلاب صنعتی کاربرد زیادی دارد.

فیلتر کربن چیست؟

وجود مواد آلی در آب که همگی ساختار کربنی دارند بر کیفیت آن تاثیر منفی می گذارد و بر کدورت، بو و طعم آن تاثیر زیادی می گذارد.

فیلتر کربن یا فیلتر کربن فعال در واکنش با مواد آلی به دلیل وجود کربن فعال فعال است و بلافاصله مواد آلی را جذب کرده و باعث می شود مقدار زیادی از آلاینده های موجود در آب از بین برود.

پیوند آنی مواد آلی موجود در آب با سطوح بیرونی فیلتر کربن فعال دلیل اصلی جذب مواد آلی توسط این فیلترها می باشد.

روش تصفیه آب با فیلتر کربن فعال

ساختار کلی فیلترهای کربن فعال شامل مخزن، شیر ورودی، سیلیس، کربن فعال و شیر خروجی می باشد.

بدنه فیلتر کربن فعال اغلب از فولاد، فولاد کربنی با رنگ اپوکسی یا FRP ساخته شده است.

آب با PH در حد خنثی از شیر ورودی وارد مخزن می شود و با عبور از لایه های کربنی مواد آلی را از دست می دهد و در نهایت با عبور از سیلیس معلق، مواد جامد معلق خارج شده و آب شفاف و بی بو، بی مزه و بی مزه می شود.

بی رنگ از دریچه خروجی به بیرون مخزن منتقل می شود.

نکته مهم در ساخت فیلترهای کربنی این است که در این فیلترها علاوه بر کربن فعال از سیلیس نیز استفاده می شود که نقش بسیار مهمی در جذب مواد معلق در آب دارد.

ابتدا یک لایه سیلیس قرار داده شده و با کربن پوشانده می شود.

عبور ذرات معلق و جذب مواد آلی توسط فیلترهای کربنی به مرور زمان باعث ایجاد لایه ژله ای روی آن می شود که عملکرد فیلتر را به شدت کاهش می دهد.

بنابراین لازم است فیلتر را با روش های مختلف مانند شستشوی معکوس با بک واش تمیز و بازسازی کرد.

 

[caption id="attachment_3582" align="aligncenter" width="578"] فیلتر کربن[/caption]

 

انواع فیلتر کربن

فیلترهای کربن یا کربن فعال با توجه به نوع کربن و اندازه ذرات آن به گروه های مختلفی تقسیم می شوند که عبارتند از:

• فیلتر کربن فعال گرانولی GAC
• فیلتر کربن فعال پودری PAC
• بلوک فیلتر کربن فعال

فیلتر کربن دانه ای (GAC) که به عنوان فیلتر کربن شنی نیز شناخته می شود، همانطور که از نامش پیداست، آب را با دانه های ریز به اندازه ماسه کربن تصفیه می کند.

سطح تماس آب با دانه های ماسه کربنی کمتر از نوع پودری آن است و در نتیجه بازده کمتری دارد.

فیلتر کربن فعال پودری یا PAC دارای بالاترین سطح تماس با قطرات آب بوده و توانایی جذب مواد آلی و حذف رنگ، بو و طعم آب موجود در آن را بیش از انواع دیگر دارد.

فیلترهای کربن بلوکی به دلیل اندازه و ابعاد بزرگ کربن قدرت جذب کمتری دارند، اما نسبت به دو فیلتر قبلی در حذف مواد معلق در آب بهتر عمل می کنند. به طور کلی، GAC و PAC اغلب در دستگاه های تصفیه آب استفاده می شوند.

و روش های مختلفی مانند فعال سازی حرارتی و فعال سازی شیمیایی تولید می شود.

به دلیل جذب عالی کربن تولید شده توسط پوسته نارگیل، این نوع کربن اغلب برای سیستم های تصفیه آب با فیلترهای کربنی استفاده می شود.

البته لازم به ذکر است که کربن فعال از پوسته نارگیل گرانتر از فیلترهای دیگر است.

 

[caption id="attachment_3583" align="aligncenter" width="768"] فیلتر کربن[/caption]

 

کاربرد فیلتر کربن فعال

قدرت جذب بالای مواد آلی و حذف رنگ و بو و طعم نامطبوع آب به کمک فیلترهای کربنی کاربرد آن را بسیار فراگیر کرده است.

کاربردهای فیلتر کربن فعال شامل گزینه های زیر است:

فیلتر کربن در تصفیه آب آشامیدنی

رنگ کدر آب نشان دهنده وجود مواد آلی مضر در آن است که محیطی را برای رشد میکروب ها و میکروارگانیسم ها فراهم می کند و در ایجاد بیماری های گوارشی بسیار موثر است.

استفاده از دستگاه های تصفیه آب به روش فیلتر کربنی باعث می شود که رنگ آب به طور کامل از بین برود و عبور آب از فیلتر ذغالی نیز بو و طعم آن را از بین می برد.

استفاده از این فیلترها در تصفیه آب آشامیدنی نیاز به استفاده از مواد ضدعفونی کننده را بی نیاز می کند و علاوه بر آن کلر موجود در آب نیز حذف می شود.

پیش تصفیه اسمز معکوس

به منظور افزایش راندمان و بهبود راندمان سیستم های تصفیه آب مانند اسمز معکوس، مرحله پیش تصفیه در نظر گرفته شده است.

نصب فیلترهای کربنی در مرحله پیش تصفیه RO گام بزرگی برای حذف مواد آلی و کلر موجود در آن است که باعث افزایش طول عمر فیلترهای اسمز معکوس می شود.

تصفیه آب استخر

استفاده متوالی از آب استخر در نهایت منجر به تغییر رنگ و رشد میکروب ها و میکروارگانیسم ها می شود.

استفاده از دستگاه تصفیه آب با فیلتر شنی و فیلتر کربنی یکی از بهترین روش ها برای تمیز کردن آب استخر است که هزینه کمتری نسبت به روش های دیگر خواهد داشت.

با توجه به این که فیلترهای کربنی قدرت جذب بالایی دارند، بنابراین برای تمیز کردن آب استخر نیازی به استفاده از مواد شیمیایی و ضدعفونی کننده زیاد نیست.

این انتخاب نه تنها هزینه ها را کاهش می دهد، بلکه حاوی مواد شیمیایی و کلر مضر کمتری است و سلامت پوست و بدن را تضمین می کند.

تصفیه فاضلاب صنعتی

رنگ کدر فاضلاب صنعتی نشان دهنده وجود مواد آلی موجود در آن است که به آن آب خاکستری می گویند.

از آنجایی که فیلترهای کربن فعال در حذف آب کدورت بسیار موثر هستند.

می توانند گزینه مناسبی برای تصفیه و بازیافت فاضلاب صنعتی برای صرفه جویی در مصرف آب باشند.

مزایای تصفیه آب با فیلتر کربن

فیلترهای کربن فعال به دلایل متعددی در سیستم های تصفیه آب به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند که از مهمترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• رنگ، بو و مزه آب را از بین ببرید
• حذف ترکیبات کلر، بنزن، رادون، THM
• H2S را از آب خارج کنید
• نصب و نگهداری آسان و ارزان
• شستشوی معکوس آسان

معایب فیلتر کربن فعال

این گروه از سیستم های تصفیه آب و فاضلاب قادر به حذف برخی از مواد شیمیایی و آلاینده های موجود در آب نیستند.

به عنوان مثال، فیلتر کربن فعال توانایی حذف مواد زیر را از آب ندارد:

• املاح، نمک ها، آرسنیک، مس، نیترات، TDS، آزبست
• رسوب زدایی
• نیترات ها و باکتری ها

روش های فعال سازی فیلتر کربن فعال

مانند سایر تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب، فیلترهای کربن فعال در نهایت کارایی خود را به دلیل جذب بالای مواد آلی از دست خواهند داد. در نتیجه لازم است اقدامات لازم برای احیای آنها انجام شود.

به طور کلی برای این منظور از دو روش شستشوی معکوس و جریان بخار معکوس استفاده می شود.

در روش جریان بخار معکوس کربنها به مدت 30 دقیقه با بخار در تماس بوده و احیا می شوند.

قیمت فیلتر کربن فعال

در هنگام خرید فیلتر کربن علاوه بر توجه به کیفیت و کارایی دستگاه، باید قیمت فیلتر کربن را نیز در نظر گرفت.

تفاوت قیمت فیلتر کربن اکتیو تولید شده و موجود در بازار به چند عامل مهم بستگی دارد:

مهمترین آنها می توان به برند سازنده، سایز، مدل، جنس بدنه و میزان کربن اشاره کرد.

 

جهت سفارش فیلترکربنی از صفحه فروشگاه بازدید کنید

فروشگاه

 

فیلتر شنی

فیلتر شنی یکی از قدیمی ترین و رایج ترین روش های تصفیه آب است که برای حذف ذرات معلق در آب با اندازه بیش از 100 میکرون استفاده می شود.

قیمت ارزان، راندمان و عمر طولانی از جمله ویژگی های مثبتی است که باعث شده تصفیه آب فیلتر شنی در مصارف و صنعتی و خانگی بسیار مورد استفاده قرار گیرد.

در اینجا انواع فیلترهای شنی، روال کار، مزایا و معایب آن ارایه می شود.

فیلتر شنی چیست؟

تصفیه آب در طبیعت به روش های مختلفی انجام می شود که یکی از مهمترین آنها حذف مواد زائد از آب با عبور از بستر شنی است.

در طراحی و ساخت فیلترهای شنی، این رفتار الهام گرفته از طبیعت نسبت به سایر روش های تصفیه آب مانند اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون برای حذف ذرات معلق در آب هزینه کمتری دارد.

فیلترهای شنی در واقع نوعی مخزن هستند که دارای شیر ورودی و خروجی و نازل هایی با پوشش شن و سیلیس می باشد.

ذرات معلق در آب از فیلتر دانه های ماسه عبور نمی کنند و در نهایت خروجی آب تمیز و تصفیه می شود.

بدنه فیلترهای شنی از مواد مختلفی ساخته می شود که متداول ترین آنها بدنه فلزی، فایبرگلاس و بتنی می باشد.

بدنه های فلزی این تجهیزات از ورق های گالوانیزه و نوع بتنی که بیشتر برای پالایشگاه های با ظرفیت بالا استفاده می شود از بتن بوده و بسیار مقاوم می باشد.

فیلترهای فایبرگلاس از کامپوزیت های فشرده ساخته و به عنوان فیلترهای شنی FRP نیز می نامیم.

روش تصفیه آب با فیلتر شنی

به طور کلی بدون در نظر گرفتن انواع فیلترهای شنی می توان نحوه عملکرد آنها را به صورت زیر بیان کرد:

آب حاوی املاح، آهن، منگنز، ذرات معلق گل و غیره از شیر ورودی وارد مخزن می شود.

در داخل مخزن پوشش ماسه و سیلیس تعبیه شده است.

برای جلوگیری از عبور شن های ریز از نازل ها و افت فشاردر حالت شستشوی معکوس ، پوشش شن و سیلیس روی نازل ها به گونه ای انجام می شود که ابتدا دانه ها بزرگتر، سپس متوسط ​​و در نهایت دانه های ریز شوند.

عبور آب از نازل باعث می شود که ذرات بزرگتر از 100 میکرون به دانه های ماسه برخورد کنند و اجازه عبور این ذرات را ندهند و فقط قطرات آب بدون ذرات معلق از نازل عبور کنند.

نهایتا آب بدون ذرات از دریچه خروجی مخزن به بیرون دستگاه منتقل شده و مورد استفاده قرار می گیرد.

[caption id="attachment_3591" align="aligncenter" width="786"] قسمتهای مختلف فیلتر شنی[/caption]

 

انواع فیلترهای شنی

نکته بسیار مهم در طراحی فیلتر شنی نیرویی است که باعث عبور آب از نازل می شود.

بر این اساس و با توجه به میزان فشار وارد شده به آب برای عبور از فیلتر، فیلترهای شنی را می توان به چند گروه کلی تقسیم کرد که عبارتند از:

 فیلتر شنی آهسته

این نوع فیلتر شنی در طبیعت رایج است و بدون هیچ نیروی فشاری کار می کند.

عبور آب از بستر ماسه ای با سرعتی کاملا طبیعی و آرام در مساحت یک متر مربع در شبانه روز نهایتاً 3 متر مکعب آب تصفیه شده تولید می کند.

با توجه به سرعت بسیار پایین این گروه از روش های تصفیه آب، بیشتر برای محیط های صنعتی و خانگی که نیاز به آب تصفیه شده کم است استفاده می شود.

به عنوان مثال در تصفیه خانه های شبکه آب روستایی فیلتر شنی می تواند گزینه مناسب و مقرون به صرفه ای باشد.

فیلتر شنی گرانشی سریع

این دسته از فیلترهای شنی شباهت زیادی به نوع کند و بی صدا دارند و تنها تفاوت آن در مساحت بستر شنی است که آب از آن عبور می کند.

برای عبور آب با فشار و سرعت بیشتر، بستری با پوشش کم ماسه و سیلیس و حدود 40 تا 100 متر مربع در نظر گرفته شده است.

یکی از مزایای این روش سرعت تصفیه بالاتر نسبت به نوع کند است.

البته باید توجه داشت که چون آب از بستر کوچکی از ماسه عبور می کند، سرعت کثیف شدن بستر شنی افزایش می یابد و در نتیجه نیاز به شستشوی بیشتری نسبت به نوع کند دارد.

[caption id="attachment_3589" align="aligncenter" width="658"] فیلتر شنی[/caption]

فیلترشنی  فشاری  سریع

فیلتر شنی سریع یکی از پرکاربردترین فیلترهای شنی است که بیشتر در محیط های صنعتی و حتی خانگی که نیاز به تصفیه آب سریع تری دارند استفاده می شود.

عبور آب با فشار وارد از پمپ باعث سرعت عبور آن از بستر ماسه و نازل ها افزایش یابد و در مدت زمان کوتاهی خروجی آب تصفیه بسیار بیشتر از دو روش قبلی خواهد بود.

رایج ترین نوع فیلتر فشاری فیلترهای استخر می باشد که در استخرهای خانگی و عمومی کاربرد فراوانی دارد.

 

 

کاربرد فیلتر شنی

همانطور که قبلا ذکر شد فیلترهای شنی به دلیل مکانیزم آنها و هزینه نسبتا پایین آنها در تصفیه خانه های خانگی، استخرها، کارخانه های صنعتی و غیره کاربرد فراوانی دارند.

از کاربردهای اصلی فیلتر شنی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تصفیه آب استخر

استخرهای عمومی و خصوصی یکی از مهم ترین مواردی هستند که نیاز مبرمی به آب تصفیه و بدون آلودگی دارند.

انواع فیلترهای شنی استخر شامل سرعت آهسته، سریع و پر سرعت است که همگی از پمپ باد استفاده می کنند.

فشار اعمال شده در نوع کند کمتر از دو نوع دیگر است و برای فیلترهای شنی پرمصرف از سیلیس با دانه های بزرگتر بهره می گیرند و در نتیجه سرعت عبور آب از نازل ها افزایش می یابد و آب خروجی به اندازه خواهد بود.

• پیش تصفیه اسمز معکوس

عبور آب بسیار آلوده از یک دستگاه تصفیه مانند اسمز معکوس باعث کثیفی خیلی سریع فیلترها است.

در این صورت یا باید فیلتر را با شستشو تمیز کرد و یا به طور کامل تعویض کرد.

برای جلوگیری از هزینه تعویض مداوم فیلتر، از فیلتر شنی به عنوان پیش تصفیه برای حذف ذرات بزرگتر استفاده می شود و آب با کدورت و ناخالصی کمتر وارد دستگاه RO می شود.

• تصفیه فاضلاب

یکی از راه های چرخه آب پس از مصرف، تصفیه فاضلاب است که می تواند هزینه آبیاری فضای سبز و همچنین مصرف آب کارخانه های صنعتی را تا حد زیادی کاهش دهد.

یکی از مهمترین کاربردهای فیلتر شنی استفاده از آن برای تصفیه فاضلاب است که هزینه کمی دارد و می تواند ذرات معلق موجود در آب را به میزان دلخواه حذف کند.

• تصفیه آب آشامیدنی

آب یکی از مهمترین عناصر مورد نیاز بدن است که کیفیت آن تاثیر مستقیمی بر سلامت بدن دارد.

وجود املاح در آب که بیشتر به دلیل رسوب در لوله کشی ساختمان است، به مرور زمان باعث آسیب به کلیه ها می شود.

برای حل این دسته از مشکلات در آب می توانید از دستگاه تصفیه آب با فیلتر شنی استفاده کنید.

• تصفیه آب کشاورزی

عبور گل و لای، تکه های برگ و سرشاخه ها از پمپ آب و ورود آنها به لوله های سیستم آبیاری قطره ای و بارانی باعث مسدود شدن آنها خیلی زود و اختلال در سیستم آبیاری می شود.

نصب فیلتر شنی یکی از بهترین راه حل ها برای رفع این مشکلات خواهد بود.

• فیلتر شنی برج خنک

یکی از مهمترین کاربردها و دلایل تولید فیلترهای شنی در صنعت استفاده از آنها در برج های خنک کننده می باشد.

استفاده از این روش تصفیه آب تاثیر زیادی بر کیفیت آب دارد و اغلب آن را فولادی می دانند.

مزایای تصفیه آب با فیلتر شنی

استفاده گسترده از فیلترهای شنی مزایای بسیار زیادی را نسبت به سایر روش های تصفیه آب نشان می دهد

نصب، نگهداری و تعمیر آسان
قیمت ارزان فیلتر شنی
تنوع بسیار بالا از نظر ظرفیت فیلتر شنی و میزان عبور آب
قدرت تصفیه آب بالا با حذف ذرات بزرگتر از 100 میکرون
شستشوی معکوس (بک واش Back Wash) آسان

 شستشو ی فیلتر شنی

عبور ذرات معلق در آب به مرور زمان باعث می شود که حجم زیادی از آنها بر روی بدنه ماسه و سیلیس روی نازل بماننده و از کیفیت آب خروجی بکاهند.

برای این منظور و مانند سایر روش های تصفیه آب، شستشوی دوره ای دستگاه ضروری است.

در طراحی و تولید فیلترهای شنی، شستشوی فیلتر شنی اغلب به روش شستشوی معکوس ارائه می شود که در آن آب با فشار زیاد و در خلاف جهت جریان آب از نازل های داخل مخزن عبور می کند.

با این کار ذرات و کثیفی های واقع در بین دانه های سیلیس پاک و کاملا تمیزند.

[caption id="attachment_3590" align="aligncenter" width="696"] عکس بک واش فیلتر شنی[/caption]

راه های افزایش کارایی فیلترهای شنی

برای افزایش کارایی و کارایی بستر شنی در این فیلتر باید به چند نکته مهم توجه کرد که عبارتند از:

• اندازه و مقدار دانه های ماسه باید به دقت انتخاب شود.
• شما میتوانید بسته به ظرفیت، اندازه و ابعاد مخزن، مقدار و تعداد دانه های ماسه و مقدار دانه های درشت و ریز را تعیین کنید.
• نحوه شستشوی معکوس و مدت زمان انجام دوره ای آن از دیگر مواردی است که به شدت بر کارایی فیلتر شنی تأثیر می گذارد.
•  نحوه شستشو و میزان فشار وارده به تخت باید به گونه ای باشد که بتواند حجم تخت را تا 15 درصد افزایش دهد.
• سرعت عبور آب از بستر نیز می تواند تاثیر بالایی در کارایی دستگاه داشته باشد.
•  هر چه فشار و سرعت عبور آب از بستر بیشتر شود، قدرت پاک کنندگی و حجم بستر بیشتر می شود.

انواع بستر سیلیس در فیلتر شنی

بستر سیلیسی یکی از قطعات مهم و اصلی در فیلترهای شنی می باشد که تاثیر بسیار بالایی بر قدرت دستگاه و کیفیت آب خروجی دارد.

شما می توانید بسترهای سیلیسی به کار رفت در این دستگاه را  تک لایه و چند لایه در نظربگیرید.

در نوع تک لایه یک بستر نازک با قطر کم ماسه در دستگاه قرار می گیرد.

برای افزایش کارایی و استحکام فیلتر ممکن است از چند لایه ماسه و سیلیس استفاده شود.

اندازه دانه های ماسه را در لایه های مختلف با دقت انتخاب کرده و از کوچک به بزرگ روی هم چید.

بهترین زمان برای تعویض بستر شنی

شستشوی معکوس می تواند آلودگی زیرلایه را تا حد مطلوبی کاهش دهد.

اما به مرور زمان دانه های سیلیس موجود در بستر استحکام خود را از دست می دهند.

به طور کلی می توان از تخت بدون نیاز به تعویض برای مدت 5 تا 10 سال استفاده کرد.

یکی از علائم مهمی که زمان تعویض بستر شنی را نشان می دهد، فاصله بین مراحل شستشوی معکوس است.

از آنجایی که این زمان کوتاه می شود، به تدریج به این معنی است که باید تخت را عوض کنید.

جهت سفارش فیلتر شنی از صفحه فروشگاه بازدید کنید

فروشگاه

سختی گیر

سختی گیر رزینی  با حذف کلسیم، منیزیم و کاتیون های فلزی دیگر که عوامل آب سخت هستند آب را نرم می کند.

آب نرم به صابون کمتری  نیاز دارد، زیرا صابون در پیوند با یون های کلسیم هدر نمی رود.

آب نرم همچنین طول عمر لوله کشی را با کاهش یا حذف رسوب در لوله ها و اتصالات افزایش می دهد.

نرم شدن آب معمولاً با استفاده از رزین‌های نرم‌کننده آهک یا تبادل یونی انجام می‌شود، اما به طور فزاینده‌ای با استفاده از  سیستم نانوفیلتراسیون یا غشاهای اسمز معکوس نیز انجام می‌شود.

آب سخت و آب نرم

این که منبع آب برچسب "نرم" یا "سخت" باشد به وجود دو ماده معدنی بسیار محلول، کلسیم و منیزیم بستگی دارد.

از نظر سلامتی، این مواد معدنی هیچ اثر نامطلوبی ندارند و در واقع مواد مغذی ضروری روزانه بدن هستند. این مواد معدنی هستند که به آب طعمی طراوت بخش می دهند که بسیاری از مردم آن را مطلوب می دانند.

با این حال، زمانی که کلسیم و منیزیم در آب نفوذ می‌کنند، روی سطوح تماس تجمع می‌کنند، لوله‌ها را مسدود می‌کنند.

به سیستم های گرمایشی نظیرآبگرمکن‌ها آسیب می‌زنند و کارایی صابون‌ها و مواد شوینده را کاهش می‌دهند.

سختی آب در یکی از دو واحد اندازه گیری بیان می شود. واحد اول قسمت در میلیون (ppm) کربنات کلسیم است که معادل غلظت کلسیم و منیزیم محلول است.

استفاده از این معادل، محاسبات سختی را ساده می کند. یک ppm یعنی یک واحد کربنات کلسیم در یک میلیون واحد آب حل می شود.

قسمت در میلیون نیز برابر با میلی گرم در لیتر (mg/l) است. دومین بیان سختی دانه در هر گالن (gpg) کربنات کلسیم است.

یک gpg منحصراً به عنوان یک واحد سختی استفاده می شود و تقریباً برابر با 17 میلی گرم در لیتر یا ppm است.

اگر آب خود را آزمایش کرده اید، گزارش از یکی یا هر دوی این واحدها استفاده می کند تا به شما بگوید چقدر آب شما سخت است.

از آنجایی که سطح کربنات کلسیم برای مصرف کنندگان آب معنی کمی دارد، متخصصان آب سطوح سختی را طبقه بندی کرده اند. جدول 1 این طبقه بندی ها را نشان می دهد.

[caption id="attachment_3608" align="aligncenter" width="620"] سختی گیر[/caption]

 

[caption id="attachment_3600" align="aligncenter" width="596"] سختی گیر[/caption]

فرآیند سختی گیرها یا نرم شدن آب

تبادل یون

از آنجایی که دستگاه های نرم کننده (سختی گیر آب) از دیرباز در صنعت تصفیه آب در دسترس بوده اند، این فناوری بسیار توسعه یافته است و در بیشتر موارد برای کاهش سطح سختی به خوبی عمل می کند.

تبادل یونی چگونه کار می کند؟ یک فرآیند فیزیکی و شیمیایی آب را از طریق یک محیط تبادلی به نام رزین یا زئولیت فیلتر می کند.

به طور معمول، رزین یک ماده مصنوعی یا طبیعی و ماسه مانند است که با یون های سدیم با بار مثبت پوشانده شده است.

با حل شدن یون های دارای بار مثبت  کلسیم و منیزیم ، یک محیط تبادل یونی ایجاد می شود. آب از طریق واحد جریان می یابد در حالی که رزین یون های سدیم خود را آزاد می کند و به راحتی آنها را با یون های کلسیم و منیزیم مبادله می کند.

اکنون آبی که از دستگاه خارج می شود نرم در نظر گرفته می شود.

[caption id="attachment_3601" align="aligncenter" width="834"] سختی گیر[/caption]

 احیا سختی گیر

واضح است که رزین یک سایت مبادله پایان ناپذیر نیست. هنگامی که تمام محل‌های تبادل سدیم با مواد معدنی سختی جایگزین می‌شوند، رزین مصرف می‌شود و دیگر آب را نرم نمی‌کند.

در این مرحله، نرم کننده آب باید در یک چرخه جایگزین به نام بازسازیی احیا کار کند. در طی این چرخه، رزین با محلول نمکی شستشو داده شوند  و نهایتا آبکشی شود.

آب نمک به صورت معکوس از طریق سیستم شستشو می شود و یون های کلسیم و منیزیم جذب شده روی رزین را با خود می برد.

پس از اتمام شستشوی معکوس، سختی گیر  را می توان به چرخه  استفاده برگرداند. برخی از نرم کننده های آب به طور خودکار به چرخه عملیات و احیا  تغییر وضعیت می دهند.

برخی دیگر به صورت دستی عمل می کنند.

[caption id="attachment_3602" align="aligncenter" width="677"] سختی گیر[/caption]

انواع سختی گیر ها

اگرچه برندها و مدل‌های بسیاری از واحدهای تبادل یونی در بازار وجود دارد، اما اساساً همه با تفاوت‌های جزئی در ویژگی‌های اضافی، نرخ جریان و غیره یکسان عمل می‌کنند.

تقریباً همه سختی گیرها به یکی از دو دسته تقسیم می شوند.

مدل‌های زمان‌بندی‌شده دارای ساعت‌های زمانی قابل برنامه‌ریزی هستند که در یک برنامه از پیش تعیین‌شدهاحیا می‌شوند و سپس به سرویس باز می‌گردند.

اینها برای سیستم های تصفیه که در چرخه مصرف منظم آب هستند به خوبی کار می‌کنند، اما آب و نمک بیشتری را هدر می‌دهند، زیرا خواه رزین به آن نیاز داشته باشد یا نه، عملیات احیا را انجام می دهند.

مدل‌های کنترل مصرف، با سنسورهای الکتریکی و مکانیکی، معمولاً پس از نرم شدن حجمی از دبی آب شروع به احیا می کنند. اگر برنامه مصرف آب در نوسان دارید، چنین مدل هایی مناسب هستند.

[caption id="attachment_3603" align="aligncenter" width="670"] سختی گیر[/caption]

 

تعمیر و نگهداری

مهم نیست که چه مدلی سختی گیر را مورد استفاده قرار می دهیم، همه نرم کننده های آب باید به درستی نگهداری شوند.

محلول آب نمک باید مخلوط شده و در مخزن آب نمک ذخیره شود. گرفتگی دوره ای رزین نیز نیازمند توجه ویژه است. به عنوان مثال، اگر منبع آب خام کدر باشد، ممکن است رزین را با گل و خاک رس مسدود کند.

گاهی اوقات، شستشوی معکوس معمولی با آب این مشکل را حل می کند. اگر نه، رزین را به آرامی در طول چرخه شستشوی معکوس هم بزنید تا به شکستن مواد کمک کنید.

به همین ترتیب، باکتری ها و قارچ ها نیز تشک هایی در رزین تشکیل می دهند که اثربخشی آن را کاهش می دهد.

ضد عفونی کردن آب قبل از نرم شدن یا تمیز کردن دوره ای نرم کننده با سفید کننده کلر این مزاحمت ها را از بین می برد.

با این حال، قبل از افزودن هر گونه مواد شیمیایی به دستگاه، دستورالعمل های سازنده را بخوانید.

رسوب آهن یکی دیگر از مشکلات رایج تعمیر و نگهداری نرم کننده های آب است. اگرچه آهن بی رنگ و کاهش یافته توسط دستگاه حذف می شود، آهن اکسید شده قرمز (آهنی که در معرض هوا یا کلر قرار گرفته است) رزین را مسدود می کند.

فیلتراسیون قبل از نرم شدن تضمین می کند که آهن اکسید شده در نرم کننده پردازش نمی شود. اگر رزین قبلاً رسوب شده باشد، می بایست توسط تمیز کننده ها شستشو شوند.

در برخی موارد، رزین ها را نمی توان از آلاینده ها شستشو داد و نیاز به تعویض دارند. (اگر رزین به طور دوره‌ای احیا و نگهداری می‌شود، نباید اینطور باشد.) برای اطلاعات در مورد تعویض رزین با فروشنده سختی گیر خود مشورت کنید.

مزایا و معایب سختی گیر ها

• مزایا

اکثر مصرف‌کنندگان موافق هستند که آب سخت موجب ایجاد رسوب و گرفتگی لوله های سیستم های گرمایشی و این خود موجب خوردگی لوله ها می شود.

همچنین در مصارف خانگی  لکه را روی گلدان‌ها، لایه‌های صابون روی پوست و  رسوب شوینده در ماشین لباسشویی ایجاد می‌کند.

مهمتر این رسوبها همچنین می توانند در داخل سیستم های گرمایی جمع شوند و عمر مفید آنها را کاهش دهند.

معایب

عیب اصلی نرم شدن آب آشامیدنی خطرات سلامتی برای افرادی است که از رژیم های غذایی کم سدیم استفاده می کنند.

تعمیر و نگهداری یکی دیگر از ملاحظات است. در حالی که می‌توانید مدل‌هایی با ویژگی‌های ویژه خریداری کنید که همه کارها را  به صورت اتوماتیک انجام می‌دهند، برای هر ویژگی اضافی هزینه پرداخت می‌کنید.

بسته به منبع آب، ممکن است مجبور شوید آب کدر را فیلتر کنید یا آب مملو از باکتری را ضد عفونی کنید.

در نهایت، اگر شما صاحب یک سیستم سپتیک هستید، باید بار اضافی بر روی سیستم جمع آوری و تصفیه پساب خود را از شستشوی معکوس و احیا در نظر بگیریدکه باعث اضافه بار هیدرولیکی سیستم سپتیک می شود

 

جهت سفارش سختی گیر از صفحه فروشگاه بازدید کنید

فروشگاه

 

تصفیه آب استخر

تصفیه آب استخر

اگر تعادل یا PH آب استخر خیلی کم باشد، درمان معمول این است که هر روز کربنات سدیم یا خاکستر سودا را به میزان 10 گرم در 1000 لیتر اضافه کنید تا آب به میزان مناسب برسد.

از یکPH  متر یا کیت های اندازه گیری PH برای سنجش PH آب استخر استفاده نمایید.

اگر آب شما خیلی قلیایی است، از اسید خشک (کاهنده pH) با همان غلظت استفاده کنید، دوباره آزمایش را تکرار کنید تا مطمئن شوید که آب را همیشه در محدوده pH مناسب نگه می دارید.

اگر در مورد میزان مصرف صحیح مواد شیمیایی شک دارید، با یک متخصص تصفیه آب تماس بگیرید.

ضد عفونی آب استخر

علاوه بر کنترل pH، باید آب استخر خود را نیز به طور مداوم ضد عفونی کنید.

این به معنای استفاده از مواد ضد عفونی کننده برای از بین بردن و کنترل هر گونه باکتری یا جلبک است.

باکتری ها از هوا، پوست یا مایعات بدن و از مواد محیطی مانند برگ هایی که در آن می ریزند وارد آب می شوند.

اگر اقدامات لازم را برای حفظ سطوح مناسب ضدعفونی کننده در آب استخر انجام ندهید، باکتری ها می توانند به سرعت شروع به رشد کنند.

کلر زنی آب استخر

بسیاری از ما نام کلر را شنیده‌ایم و این ماده شیمیایی است که وقتی فکر می‌کنید استخر یا جکوزی خود را تمیز و عاری از باکتری‌های خطرناک نگه دارید، فوراً به ذهن خطور می کند

در برخی از اشکال، کلر می تواند بسیار سمی باشد، اما وقتی که طبق دستورالعمل سازنده استفاده شوند، بی خطر هستند.

هنگامی که برای اولین بار استخر یا آبگرم جدید خود را راه اندازی می کنید، باید در زمان راه اندازه با دوز بالایی از  کلر ضدعفونی را انجام دهید و پس از آن، سطوح را تا حد توصیه شده حفظ کنید.

برای اندازه گیری کلر آب استخر میتوانید از کیت های سنجش کلر آزاد استفاده نمایید

همچنین اگر متوجه رشد جلبک ها در استخر شدید یا بعد از یک تعطیلات آخر هفته استخر به شدت مورد استفاده قرار گرفته است، ممکن است نیاز به ضدعفونی بیشتر به نام «کلرزنی فوق العاده» به آب بدهید.

 

ضدعفونی با ازن

دستگاه ازن آب استخرهای شنا رابوسیله ازن که از طریق یونیزاسیون هوا با استفاده از تکنولوژی corona discharge (تخلیه هاله الکتریکی) و تبدیل O2 به O3 تولید می شود ، ضدعفونی می کند .

به علت کاربردهای فراوان و توانایی بسیار بالای این روش، هم اکنون در بسیاری از استخرهای عمومی آب مصرفی مراکز مختلف و آبنما ها در دنیا از این روش برای تصفیه آب استفاده می کنند که روز به روز در حال گسترش می باشد.

مکانیسم اثر ازن بر روی دیواره میکرو ارگانیسم ها تأثیر می گذارد در حالی که کلر می بایستی از دیواره عبور کرده و دقیقاً روی هسته عمل کند.

ازن در از بین بردن بار میکروبی اشیرشیاکلی ۳۰۰۰ بار سریعتر از کلر عمل ضدعفونی را انجام داده و چون ازن روی دیواره باکتری تأثیر می گذارد طیف ضدعفونی کنندگی آن بسیار گسترده می باشد.

کلر با بعضی از املاح آب تشکیل نمک داده که این نمک بر روی سطوحی مثل کاشی و سرامیک رسوب می دهد، در صورتی که ازن نه تنها تشکیل نمک نداده بلکه به شفاف سازی آب کمک می کند .

بدین صورت که بار ذرات معلق ریز (کلوئیدی) در آب ، که باعث تیرگی آب می شوند را خنثی نموده و ذرات معلق را به هم می چسباند، که بدین ترتیب باعث موثرتر عمل کردن فیلتر موجود می شود.

 

بخارات سمی حاصل از کلر در محوطه استخرها

ثابت شده است که تغییر شکل ناخن، قرمزی چشم ها و خارش پوست و همچنین ابتلای غیر معمول غریق نجاتها و شناگران حرفه ای به آسم، ناشی از بخارات سمی حاصل از کلر در محوطه استخرها بوده است که این موارد در هنگام استفاده از سیستم ازن بوجود نمی آید.

روش ازن بهترین روش برای ضد عفونی کردن آب استخرها در سطح جهان و مورد تأیید مراکز مختلف جهانی من جمله FDA، WHO و … می باشد.

برخلاف کلر، ازن، THM و کلر آمین تولید نمی کند و بعد از استفاده اگر اضافه باشد به حالت اکسیژن خالص در می آید.

ازن باعث حذف کلیه مواد آلی در آب می شود که با توجه به حذف آنها حتی در صورت اضافه کردن کلر باقیمانده به هیچ عنوان ترکیبات کلرآمیدی بوجود نخواهد آمد.

مزایای استفاده از ازن در استخر :

افزایش کیفیت و شفافیت آب استخر
زدودن یون های آهن و منگنز محلول و دیگر ترکیبات معدنی
ایجاد فضایی عاری از میکروارگانیسم های بیماری زا
کنترل رشد جلبکها بر دیواره ها وکف استخر
مقرون به صرفه بودن وسازگاری با طبیعت
عدم نیاز به تجهیزات متعدد، گسترده و عظیم،فضای زیاد
حذف هزینه های حمل ونقل و نگهداری مواد شیمیایی(برخلاف کلر)
سادگی عملکرد و نصب آسان
عدم نیاز به اپراتور متخصص
عدم تولید آلودگی ثانویه در محیط

 

کنترل جلبک در آب استخر

یکی از مسائل مهم دیگری که بر کیفیت آب در استخرها، اسپاها و جکوزی ها تأثیر می گذارد، رشد جلبک ها است.

جلبک نوعی گیاه تک سلولی است که در آب زندگی می کند و زمانی که مواد ضدعفونی کننده کافی در آب وجود نداشته باشد می تواند به سرعت رشد کند.

جلبک ها رنگ آب را تغییر می دهند که منجر به شرایط بد استخر و شفافیت ضعیف آب می شود.

نوع جلبک موجود، مناسب ترین روش حذف جلبک از آب استخر را تعیین می کند.

جلبک سبز

رایج ترین نوع است و می توان با استفاده از درمان شوک کلر همراه با جلبک کش برای جلوگیری از عود مجدد آن مقابله کرد.

جلبک خردل

مقابله با جلبک های زرد یا خردلی دشوارتر است و همراه با خراشیدن  مناسب، شستشوی دیوارها و سایر سطوح استخر یا آبگرم و فیلتر نمودن همچنین شوک درمانی با کلر می باشد.

جلبک سیاه

جلبک سیاه یکی از سخت‌ترین انواع جلبک‌ها است که بر استخرها تأثیر می‌گذارد و برای حذف مؤثر ممکن است نیاز به چندین بار خراشیدن باشد.

همچنین برای جلوگیری از بازگشت آن به یک جلبک کش قوی نیاز است و سطح کلر مناسب باید حفظ شود.

در موارد شدید جلبک سیاه، تنها راه حل ممکن است تخلیه استخر یا جکوزی، تمیز کردن و شستشوی کامل و سپس پر کردن مجدد باشد.

استفاده از ضد جلبک کات کبود(سولفات مس) در استخر

سولفات مس که به "کات کبود" نیز معروف است، گاهی در استخرها به عنوان ماده ضدجلبک مورد استفاده قرار می گیرد.

البته توصیه علمی انجام شده در این مورد، این است که از کات کبود تنهابه منظور کنترل رشد جلبک در استخر مورد استفاده قرار گیرد.

بنابراین، از اضافه کردن مداوم کات کبود به آب استخر مانند سایر مواد شیمیایی که برای تعادل شیمیایی آب استخر مورد استفاده قرار می گیرند، می بایست اجتناب نمود.

با اندازه گیری میزان قلیائیت کل آب استخر، می توانید از کات کبود برای کنترل و از بین بردن جلبک استخر استفاده کنید.

برای اضافه کردن کات کبود به آب استخر، به تجهیزات زیر نیاز دارید:

- تست کیت اندازه گیریقلیایت آب استخر

- عینک محافظ چشم

- بطری پلاستیکی با قابلیت اسپری کردن

- دستکش

ابتدا با تست کیت مخصوص اندازه گیری کیفیت آب استخر، میزان "قلیائیت کل" آب استخر خود را اندازه گیری کنید.

برای حصول اطمینان از اندازه گیری دقیق، دستورالعمل شرکت سازنده تست کیت را بدرستی مطالعه و بر اساس آن عمل کنید.

برای دانستن میزان لازم کات کبود برای اضافه کردن به استخر، حتماً لازمست تا میزان قلیائیت کل آب استخر خود را اندازه گرفته باشید.

پس از اندازه گیری میزان قلیائیت کل، می توانید با استفاده از جدول زیر، میزان مورد نیاز کات کبود را تعیین نمائید:

 

 

همانطور که در جدول فوق نیز بیان شده است، برای آب با قلیائیت کل زیر 20 و یا بالای 200 ppm، از کات کبود استفاده نکنید.

البته علاوه بر این جدول، دستورالعمل سازنده کات کبود مورد استفاده در استخر نیز می بایست حتماً مطالعه و رعایت شود.

به غیر از جدول فوق، به عنوان یک روش سرانگشتی می توانید به ازای هر متر مکعب استخر بین 1 تا 2 گرم سوالفات مس در نظر بگیرید.

(به عنوان راهنما می توان گفت هر قاشق غذاخوری حاوی حدود 20 تا 25 گرم سولفات مس خواهد بود.)

روش استفاده از کات کبود روی سطوح

از دستکش و عینک محافظ استفاده کنید. کات کبود را در مقدار کافی آب بریزید تا کریستال های آبی این ماده در آب حل شوند.

تا زمانی اضافه کردن آب را ادامه دهد تا مطمئن شوید که تمامی کریستال های کات کبود، در آب حل شده اند.

پس از انجام این کار، محلول کات کبود را در نقاط مختلف استخر ریخته و یا در داخل یک بطری پلاستیکی که دارای پمپ اسپری باشد (مانند وسیله هایی که برای ریختن سم و مواد شیمیایی مایع در باغ ها مورد استفاده قرار می گیرد)، بریزید.

سپس با این وسیله، محلول کات کبود را تا جایی که امکان دارد روی تمام سطح آب استخر بصورت یکنواخت اسپری کنید.

نکته ای که باید به آن توجه داشت این است که از کات کبود برای کنترل و از بین بردن جلبک ها نمی بایست بیش از حد و مقدار مشخص شده استفاده نمود و در نظر داشت که از بین رفتن جلبک ها و تمیز شدن آب استخر، به چندین روز زمان نیاز دارد.

استفاده بیش از مقدار تعیین شده از کات کبود، باعث ایجاد لکه های سبز و یا سیاه  بر روی سطوح دیواره و کف استخر خواهد شد که در صورت تمیز نشدن، ممکن است بصورت دائمی روی این سطوح باقی بمانند.

ضد عفونی آب استخر با UV اشعه ماوار بنفش

 

نور ماوراء بنفش

 

یکی دیگر از راه های ساده تر برایضد عفونی و  درمان جلبک ها استفاده از نور ماوراء بنفش است.

این تکنیک جلبک ها و سایر باکتری های موجود در آب را به طور کامل از بین می برد.

درمان‌های UV مستقیماً در سیستم مدیریت استخر نصب می‌شوند و با عبور آب از نور UV، باکتری‌ها و جلبک‌ها از بین می‌روند.

سیستم‌های UV معمولاً مقرون به صرفه هستند و می‌توان آن‌ها را در بیشتر استخرها به روز کرد.

• اشعه ماوراء بنفش با جلبک هایی که در حال حاضر روی دیواره های جکوزی یا استخر شما وجود دارند و رشد می کنند، مقابله نمی کند.

فیلتر کردن آب استخر

در طول چندین هفته استفاده، ممکن است مواد جامد محلول در آب استخر یا آبگرم شما انباشته شوند - تمام آن کرم ضد آفتاب، گرده، پوست و کثیفی باید در جایی ختم شود.

انواع فیلترهای استخر

فیلتر استخر  در سه نوع مختلف جهت تصفیه و فیلتر کردن آب استخر، در انواع مختلف وجود دارد. انواع فیلتر استخر عبارتند از:

شنی استخر

کارتریجی استخر

دیاتومه استخر

ساده ترین نوع فیلتر، فیلتر کارتریجی می باشد . کارتریج آن به راحتی قابل تعویض بوده و در سیستم فیلتراسیون بعد از پمپ نصب می شود. نوع دیگری از فیلترها فیلتر شنی می باشد که از بستر سیلیس برای فیلتر کردن آب استخر استفاده می کند.

در آخر نیز فیلترهای دیاتومه می باشد که از خاک دیاتومه و شبکه های دیاتومه جهت فیلتراسیون آب استخر استفاده می شود.

در ادامه به طور مختصر هر یک از انواع فیلترهای استخر را به طور مختصر خدمتتان معرفی می کنیم.

 

فیلتر شنی استخر

فیلتر شنی محبوب ترین و باکیفیت ترین روش برای تمیز کردن و فیلتر کردن آب استخر می باشد.

علاوه بر این، فیلترهای شنی قادرند در مدت زمان کوتاهی مقدار زیادی را فیلتر نمایند، که باعث تصفیه مناسب می شود.

این نوع فیلترها ذراتی در حدود 40 تا 100 میکرون را فیلتر می کنند.

فیلتر کارتریجی استخر

از فیلترهای کارتریجی در استخرها کوچک خانگی بیشتر استفاده می شود.

زیرا استخرهای کوچک به تعمیر و نگهداری زیادی احتیاج ندارند، بنابراین این فیلترها مناسب می باشد. این نوع فیلترها ذراتی به اندازه 10 تا 25 میکرون را فیلتر می کنند. این نوع فیلترها نیز دارای معایب و مزایایی هستند، که عبارتند از:

فیلتر دیاتومه استخر

فیلترهای دیاتومه نوع دیگری از فیلترهای استخر می باشد که عملکردی مشابه فیلترهای شنی دارد.

اما مهمترین تفاوت این نوع فیلترها در نحوه فیلتراسیون ذرات می باشد. این نوع فیلترها قادرند تا ذرات در حدود 3 میکرون را که با چشم قابل دیدن نیستند را فیلتر نمایند.

در نتیجه می توان گفت استفاده از این نوع فیلترها باعث خواهد شد که استخر شما آبی بسیار زلال و شفاف داشته باشد.

مواد منعقد کننده آب استخر

مواد جامد محلول اغلب برای به دام افتادن در فیلتر استخر یا جکوزی شما بسیار کوچک هستند، فیلترها معمولا برای به دام انداختن ذرات و زباله های بزرگتر طراحی شده است.

اگر از سیستم ماوراء بنفش (UV) در استخر یا جکوزی خود استفاده می کنید، این امر باعث کاهش میزان مواد جامد محلول در آب می شود.

با این حال استفاده از روش لخته‌سازهای مخصوص استخر و منعقدکننده‌ها برای تشویق ذرات کوچک از جمله اووسیست‌های ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم استفاده کرد تا زمانی که به اندازه‌ای بزرگ شوند که در فیلتر ها به دام بیفتند.

مواد منعقد کننده کاربرد فوق العاده ای در بخش تصفیه فیزیکی آب دارند.

استفاده از مواد منعقد کننده در استخرها نیز رواج دارد. موادی همچون آلوم(سولفات آلومینیوم) یا نمکهای آلومینیوم به شکل پلی آلومیتنیوم کلراید (PAC) برای بهبود کدورت آب استخرها مورد استفاده قرار می گیرند.

آلوم یا سولفات آلومینیوم، ماده منعقد کننده ای است که قبل از فیلتر نمودن آب به داخل آب استخر تزریق می شود تا مواد معلق آب را منعقد نموده و آنها را به اجزای بزرگتری که به راحتی توسط فیلتر جذب می گردد، تبدیل نماید.

وقتی ماده منعقد کننده به آب اضافه شود، در اثر وجود مواد قلیایی آب، ماده رسوبی غیر قابل حل ژله مانند موسوم به فلاک تشکیل می شود.

فلاک، مواد ارگانیک، ترکیبات رنگی و باکتری ها را به خود جذب کرده و به دام می اندازد، بستر ماسه های فیلترشنی، این فلاک را از آب جدا می کند و نتیجتاً آب زلال و تمیز از فیلتر خارج می شود.

روش استفاده از آلوم در استخر

باید به این نکته توجه شود که مدت زمان معینی برای انجام واکنش شیمیایی مورد نیاز است،در غیر این صورت ممکن است فلاک در داخل استخر تشکیل گردیده و آب را کدر نماید.

علت کدر شدن آب به علت ورود آلوم به داخل آب استخر این است که آب در حالت معمولی مقداری یونیزه است.

و یون منفی آن مطابق واکنش ذیل با آلومینیوم تشکیل یک رسوب کلوییدی یا همان فلاک را می دهد که این ماده ته نشین نمی شود.

به صورت معلق در آب استخر باقی می ماند و لذا از بالا و بیرون استخر کدر دیده می شود.

باید دبی پمپ تزریق سولفات به گونه ای تنظیم گردد که آلوم داخل لوله، قبل از رسیدن به فیلتر واکنش کامل انجام دهد.

مقدار اضافی آلوم جهت عبور به فیلتر و بعد از آن به داخل آب استخر باقی نماند.

آلوم pH آب استخر را پایین می آورد، چرا که ترکیبی اسیدی بوده و با ترکیب قلیایی داخل آب استخر واکنش صورت می گیرد.

لذا پس از تزریق آلوم باید کنترل دقیقی در خصوص pH مجاز انجام داد. با استفاده از کلسیت به عنوان ماده فیلتر به جای ماسه می توان اسیدیته ای را که استفاده از آلوم ایجاد می کند، خنثی نمود.

کلسیت همچنان که خاصیت اسیدیته آلوم را خنثی می کند، به تدریج تحلیل می رود و از این رو باید مرتباً دانه های تازه کلسیت به فیلتر اضافه نمود.

آلوم

آلوم یا سولفات آلومینیوم ازکوآگولانت ها (منعقد کننده ها) بسیار رایج است از آنجا که این ماده اسیدی است نیازمند قلیائیت موجود در آب می باشد.

تا واکنش منجر به تشیکل لخته های هیدروکسید آلومینیم گردد.

بنابراین قبل از اضافه کردن آلوم pH آب باید بین 5/ 7 تا 8 و قلیائیت بین 200 – 150 میلی گرم در لیتر باشد.در pH زیر 5 / 5 یا بالای 5/ 8 آلوم فلاک مناسبی ایجاد نمی کند و ممکن است کل آن در محلول باقی بماند

بهتر است که آلوم را بعد از شستشوی معکوس فیلتر ها اضافه کنیم.

مقدار لازم برای فیلتراسیون مناسب بستگی به تجربه و طراحی فیلتر دارد. این ماده باید به صورت محلول 10 درصد یا کمتر در یک دوره 1 تا 2 ساعته به ورودی فیلتر اضافه شود.

اگر آلوم خیلی سریع به آب اضافه شود pH آب ممکن است به زیر 5 / 5 کاهش یابد. در این سطح فلاک تشیکل نمی شود.

در هر حال وقتی این آب با آب استخر مخلوط می شود pH بالا می رود و باعث تولید فلاک آلوم در آب و کدورت و تیره شدن آب می گیرد.

 

جهت سفارش تصفیه آب استخر از صفحه فروشگاه بازدید کنید

فروشگاه