Transcript جنبه هاي فيزيكي و شيميائي آب آشاميدني
Slide 1
جنبه های فیزیکی و شیمیائی آب آشامیدنی
«گوارائی آب»
تهیه و تنظیم :رحیم دوانی
كارشناس آزمایشگاه آب و فاضالب مركز بهداشت شهرستان شیراز
پائیز 1389
Slide 2
ويژگي هاي آب آشاميدني
مشخصات فيزيكي آب آشاميدني
رديف
ويژگي
حد مطلوب
حد مجاز
واحد
توضيحات
1
كدورت
كمتر يا مساوي 1
حداكثر 5
N.T.U
Nephelometric
Turbidity Unit
2
رنگ
-
حداكثر 15
T.C.U
True Color Unit
3
بو
صفر
حداكثر 2واحد در
12oc
حداكثر 3واحد در
25oc
TON
4
pH
5/6 - 8/5
6/5 – 9
5
طعم
-
Threshold Odour
Nember
بايد مقبوليت عمومي داشته و مورد اعتراض واقع نشود
Slide 3
ويژگي هاي آب آشاميدني
»حداكثر مجاز و مطلوب مواد شيميايي معدني و غير سمي موجود در آب آشاميدني «(بر حسب ميلي گرم بر ليتر)
رديف
نوع تركيب
بر حسب
حداكثر مطلوب
حداكثر مجاز
1
كل مواد جامد محلول
TDS
1000
1500
2
سختي كل
CaCO3
200
500
3
كلرور
Cl
250
400
4
سولفات
SO4
250
400
5
هيدروژن سولفوره
H2S
05/0
-
6
آهن
Fe
3/0
-
7
منگنز
Mn
1/0
4/0
8
آلومينيوم
Al
1/0
1/0 - 2/0
9
روي
Zn
3
-
10
مس
Cu
1
2
11
نيترات
NO3
-
50
12
نيتريت
NO2
-
3
13
كلسيم
Ca
300
-
14
منيزيم
Mg
30
-
15
آمونياك
NH3
5/1
-
16
فلورايد
F
5/0
5/1
17
سديم
Na
200
200
منبع :موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران – استاندارد – 1053ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي آب آشاميدني – تجديد نظر پنجم – سال 1388
Slide 4
کدورت
کدورت يک ويژگی فيزيکی و بيانگر توانايی آب در عبور نور است.
ذرات زنده و غير زنده موجود در آب با قطر متوسط بيشتر از يک ميلی ميکرون قادر
به جذب و يا انکسار نور در آب بوده و عامل ايجاد کدورت به شمار می روند.
در ميان عامل های مشخص کننده آب ،کدورت از جايگاه ويژه ای برخوردار است
مقبوليت عمومی کدورت (زيبا شناختی) در کنار اثر گذاری عامل های مسبب آن
باعـث شـده تـا نـه تنهـا محـور و اساس عملکرد فرآيندهای متعارف تصفيه آب بر
عامل های ايجاد کننده کدورت بنا نهاده شود.
اصول طراحی تصفيه خانه ها نيز بر پايه زدايش کدورت استواراست.
هر يک از ذرات موجود در آب بر حسب شکل اندازه و تراکم آن ها در آب ،با جذب
و يـا پراکنده ساختن بخشی از نور تابيده شده به آن ،ميزان نور عبور کرده را تقليل
می دهند.
هر چـه شـدت نـور عبـور کرده بيشتر باشد ،ظاهر آب شفاف تر و زالل تر به نظر
می آيد.
هر چه ميزان و تراکم عامل های خارجی ،اعم از زنده و غير زنده در آب فزون تر
باشد ميزان نور جذب با منحرف شده بيشتر و در نتيجه کدورت آن بيشتر است.
Slide 5
طبقه بندی ذرات در آب
تمامی ذرات و امالح موجود در آب بر حسب قطر متوسط ان ها به دو دسته کلی:
-2قابل صاف شدن تقسيم می شوند.
و
-1معلق
.1اجزای معلق در آب خود از دو بخش تشکيل شده اند:
الف) جامدات قابل ته نشينی (با قطر 10تا 1000ميکرون)
ب) جامدات غير قابل ته نشينی (با قطر 1تا 10ميکرون)
.2مواد خارجی قابل صاف شدن آب نيز به دو دسته تقسيم می شوند:
الف) عامل های کلوئيدی (با دامنه قطر 10ميكرون تا 10ميكرون
10ميکرون)
ب) مواد محلول (با قطر 10تا
3
1
4
پس دامنه اندازه ذراتی که در آب يافت می شوند در محدوده
دارد.
به جزء امالح محلول بقيه در زمره عامل های کدورت قرار دارند.
4
10
تا 1000ميکرون قرار
از منظری دیگر ذرات همراه آب از لحاظ ماهیت به سه دسته کلی تقسیم می شوند:
مواد معدنی نظير رس ............
مواد آلی
موجودات زنده -جلبک ها -باکتری ها -ويروس ها
Slide 6
کدورت آب از منابع زیر سر چشمه می گیرد.
تخليه فاضالب ها و مواد زايد گوناگون
ميکرو ارگانيسم ها -جلبک ها -گياهان ريشه دار زنده و تجزيه و فساد
آن ها
اسيد هـای هيوميـک و ساير ترکيبات آلی ناشی از تجزيه گياهان و
برگ ها
مقادير زياد آهن سه ظرفيتی در آب به ويژه در آب های زير زمينی که
رنگ قهوه ای ايجاد ميکند
حباب های هوا
در منابع آب غير آلوده و دور دست فرسايش خاک و راه يابی آن به
بسترهای آبی عامل ايجاد کدورت است (شامل ذرات سيليت ماسه هايی
حاصل از فرسايش -ذرات آهن -سيليس -کربنات ها)
Slide 7
رابطه کدورت و کیفیت میکروبی آب
کدرورت ناشی از مواد آلی و معدنی و ميکروب ها بستر مناسبی برای جذب
حشره کش ها و ساير ترکيبات آلی و ميکرو ارگانيسم ها و حتی فلزات سنگين
است.
ذرات آلی و معدنی مسبب کدورت با فراهم آوردن مواد غذايی بستر مناسب
برای رشد ميکرو ب ها در شبکه های توزيع می شوند.
با ايجاد پوشش محافظ مانع از دسترسی و تماس مواد گندزدا با ميکروب ها
می شوند.
ارتباط معناداری بين کدورت آب و شمارش ميکروب ها در آب وجود دارد.
سازمان جهانی بهداشت در سال 2006شرط سالمت ميكروبی و فقدان
باکتری و ويروس ها در آب را بر مبنای کدورت قرار داده است.
در صورتی که معيار ميانه كدورت از يک واحد NTUو در يک نمونه
منفرد از 5واحد کمتر باشد به احتمال يقين 99/99آب عاری از باکتری ها
و ويروس ها خواهد بود.
مشـروط بـر آن کـه کلـر باقيمـانده آزاد پس از 30دقيقه تماس در محدوده
0/5 – 0/8ميلی گرم در ليتر و PHآب کمتر از 8باشد.
Slide 8
به دلیل باال
کـدورت نه تنهـا بـه عنـوان شاخص کارآمدی تصفيه خانه های آب در زدايش
عامل های ميکروبی بلکه به عنوان مشخصه ميکروبی آب شناخته می شود.
در تصفيـه خانـه هـا و شبکه های توزيع آب آزمايش شمارش و تعيين مقدار
باکتری های شاخص کليفرم و Eloliنيازمند زمان 24تا 72ساعت زمان است.
برای رفع اين نقيصه آزمايش کدورت در کمترين زمان ممکن بسيار راهگشا
است.
بـه هميـن دليـل در آمريکـا آزمايـش کـدورت جـزء اوليـه آزمايش ميکروبی آب
شده است.
تأثير ديگر کدورت بر کيفيت ميکروبی آب در عدم تأثير گذاری و کارآمدی
گندزداها در انهدام ميکروبی آب است.
تأکيد WHOبه حضور کليفرم ها در کدورت 4تا 84واحد NTUبه رغم وجود
0/1تا 0/4ميلی گرم در ليتر کلر آزاد باقيمانده پس از زمان تماس 30دقيقه
اشاره شده ا ست.
و در يک تحقيق اعالم شده است که باکتری Ecoliدر پوشش ذرات معلق و يا به
صورت بيو فيلم در می آيد در مقايسه با حالت ازاد مقاومت ان در برابر کلر
2400مرتبه افزايش می يابد.
Slide 9
رابطه كدورت با دیگر پارامترهاي آب
كدورت آب با بسياري از پارامتر هاي آب در ارتباط است
رنگ آب به علت حضور مواد كلوئيدي در آب است 50 .درصد رنگ ها به علت
وجود مواد كلوئيدي است .
رابطه بين كدورت زياد در آب خام وصاف شده وطعم وبو رابطهاي شناخته شده
است .مواد معلق براي ميكروارگانيسم ها نقش ماده غذايي ويا پوشش محافظ را
بازي مي كند
مصرف آبي كه كدورت بااليي داشته و كلرزني مي شود مخاطرات بهداشتي در
پي دارد
وجود كدورت اختالل در انجام آزمايش پديد مي آورد .
كدورت بيش از 5واحد معموال براي مصرف كننده قابل احتراز است
تأثير کدورت آب به عنوان پوشش محافظ ميکرو ارگانيسم ها محدوديت های جدی
در کاربرد برخی گند زداها در تصفيه آب ايجاد می کند.
مثالا گندزدايی به روش UVدرآب های کدر کار برد ندارد.
يا اين که اول کدورت آب کم بشود بعد آب کلر زنی شود.
Slide 10
راه های کاهش کدورت
کدورت را می توان از طريق فيلتراسيون ساده يا ترکيبی از فرآيندهای انعقاد -ته نشينی و صافی،
حذف کرد.
کدورت را می توان توسط فيلتراسيون غشايی تا حد زيادی حذف کرده .
استاندارد 1053ايران کدورت مطلوب را زير 1واحد و حداکثر مجاز را 5واحد NTUتعيين
کرده است.
روش های اندازه گيری کدورت
.1روش کدورت سنج جکسون JTUبرای مقادير بيشتر از JTU 25کاربرد دارد .ازطريق
تابش عمودي نور شمع به نمونه بدست مي آيد.
.2کدورت سنج پاترسون .از يك منبع نور الكتريكي و يك عدسي بدست مي آيد.
.3کدورت سنج فولر كدورت را بر اساس ذرات معلق كه كدورت حقيقي را نشان مي دهد كاليبره
مي كنند.
.4روش نفلومتری N.T.Uروشی برای اندازه گيری کدورت است که اين روش عموميت يافته
است .بر اساس تفرق نور كار مي كند .انـدازه تفـرق نـوري را كـه در زاويـه 90درجـه منكسر
مي شود اندازه گيري مي كند.
گاهی وقت ها اين واحدها با F.T.Uنمايش می دهند زيرا محلول استاندارد آن پليمر فورمازين
است .قبال محلول استاندارد آن سيليس بوده است.
لوله نمونه ها برای آزمايش هميشه بايد تميز و پاک بوده و حباب هوا نداشته باشد.
.5روش شمارش ذرات به کمک دستگاه الکترنيکی
ايـن روش بسيـار دقيق و پيشرفته است .حتی مقدار ذرات و اندازه و سايز ذرات را شمارش و
دسته بندی می کند.
Slide 11
Slide 12
A general rule of thumb:
1 mgTSS/L ~ 1.0 to 1.5 NTU's of turbidity
BUT - turbidity scattering depends on particle
size so this only an approximation.
Slide 13
Slide 14
اندازه ذرات موجود در تصفیه آب
نوع ذره
قطر ذره
ميکرون
0/005 – 0/01
ويروس ها
0/3 -3
باکتری ها
0/001-0/01
کلوئيدهای کوچک
0/1-1
کلوئيدهای بزرگ
1-100
خاک
500
شن
100-2000
لخته
6-30
تک ياخته ها
ذرات کلوئيد را بر اساس اندازه آن ها تعريف می کنند.
گستـره انـدازه اين ذرات اغلب بين 0/001ميکرون تا يک ميکرون در نظر گرفته
می شود.
Slide 15
ذرات موجود در این گستره عبارتند:
.1ذرات معدنی مانند فيبر ،آزبست ،رس
.2رسوب منعقد کننده ها
.3ذرات آلی مانند مواد هيوميکی
.4ويروس ها
.5باکتری ها
سرعت رسوب ذرات در آب
سرعت طبیعی ته نشینی ذرات کوچک
قطر ميلی متر
نوع ذرات
زمال الزم برای ته نشينی در عمق 0/3متر
10
1
0/1
0/01
سنگ ريزه
شن درشت
شن ريز
گل و الی
0/3ثانيه
3
38
32دقيقه
غير قابل ته نشينی محسوب می شوند
قطر ميلی متر
نوع ذرات
زمال الزم برای ته نشينی در عمق 3/0متر
0/001
0/0001
0/00001
باکتری ها
رنگ
ذرات کلوئيدی
55ساعت
23روز
3/6سال
Slide 16
رنگ در آب
برای آنکه آبی جهت مصارف عمومی وصنعتی مناسب شود رنگ آن می بايست حذف گردد .
پسابهای صنعتی رنگی ممکن است قبل از تخليه در جريان آب ،به حذف رنگ نياز داشته باشند .
رنگ طبيعی در وهله اول در آب به صورت ذرات کلوئيدی با بارمنفی وجود دارد .به اين دليل
جداسازی آن را می توان به آسانی با استفاده از فرآيند انعقاد با کمک يک فلز سه ظرفيتی نظير
آلومينيوم و آهن انجام داد.
رنگ ايجاد شده توسط مواد معلق رنگ ظاهری و رنگ ايجاد شده توسط مواد آلی گياهان که کلوئيدی
می باشند رنگ حقيقی ناميده می شوند .
هدف اصلی يک تصفيه خانه آب توليد آبی است که با استاندارد های بهداشتی و ايمنی مطابقت داشته
باشد.
مالحظات زيبائی شناختی برای حفظ اعتماد مردم سبب شده تا استانداردهای ثانويه آب برای پايين
بودن رنگ ،طعم ،بو و ساير عوامل زيبا يی شناختی وضع شوند.
رنگ
رنگ يکی از مشخصه های دائمي آب های سطحی است.
وجود رنگ قابل توجه به معنی نا سالم بودن اب برای آشاميدن نيست.
وجود رنگ ممکن است از اعتماد مردم نسبت به منبع آب بکاهد .و وجود رنگ
کيفيت فرآورده های نهايی مانند غذاها -نوشيدنی ها ....را کاهش می دهد.
وجود رنگ در آب پتانسيل تشکيل تري هالومتانها را افزايش ميدهد.
Slide 17
واژه رنگ برای تعريف رنگ حقيقی يک محلول بکار برده می شود .يعنی رنگ
محلولی است که کدورت آن حذف شده است .
رنگ ظاهری :رنگی است که آب در اثر وجود مواد معلق و ترکيبات محلول رنگين
آلی ومعدنی به خود می گيرد رنگ ظاهری آب خوانده می شود .اين رنگ برای نمونه
اصلی آب قبل از صاف کردن با سانتريفيوژ تعيين می شود .
رنگ حقيقی :رنگی است که پس از عبور نمونه از صافی مناسب يا جداکردن امالح
معـلق آن مشاهـده شـود .رنـگ حقيقی آب است که ناشی از وجود مواد محلول در آب
می باشد .
آبهايی که دارای رنگ طبيعی می باشند دارای ظاهر زرد مايل به قهوه ای هستند .
محلـول کلـرو پالتينـات پتاسيـم K 2 PtCl 6و مقـدار کمی کلرور کبالت CoClرنـگـی ايـجــاد
می نمايند که بسيار شبيه رنگ آبهای طبيعی است .
رنگ ايجاد شده توسط 1ميلی گرم پالتين به صورت کلروپالتينات پتاسيم به عنوان واحد
استاندارد رنگ انتخاب شده است .روش مرسوم يک محلول مادر يا ذخيره تهيه می کنند
که حاوی 500ميلی گرم پالتين باشد بعد کلرور کبالت به آن اضافه کرده و سپس رنگ
مناسب استاندارد دلخواه را از آن می سازند ودرون لوله های نسلر می ريزند .
يک مجموعه که دارای صفر تا 70واد رنگ باشد می سازند و برای ماه ها قابل استفاده
است .
2
Slide 18
منابع رنگ
رنگ آب های طبيعی ناشی از ترکيبات آلی و غير آلی با منشأ طبيعی و
مصنوعی است.
اين ترکيبات ممکن است به صورت جامدات معلق يا مواد محلول باشند.
جامدات معلق به وسيله ساير فرآيندهای تصفيه حذف می شوند.
رنگ غير آلی معمولی ناشی ازوجود يون های فلزی طبيعی مثل آهن و منگنز
در آب است
وجود رنگ ممکن است منشأ صنعتی داشته باشد.
معمول ترين منشأ رنگ ورود ترکيبات آلی حاصل ازتجزيه ميکروبی و مواد
آلی طبيعی و فاضالب هاي صنعتی است.
بيشتر ترکيبات حاصل از فعاليت ميکروبی ورودی به آب مواد هيوميکی
ناميده می شود.
مـواد هيوميـکـی بـه صـورت اسيـدهـای هيوميـک – فولوويـك و تقسيم بندی
می شوند.
کلروفيل حاصل از جلبک ها و مواد شيميايی آلی مصنوعی نيز باعث ايجاد
رنگ در آب می شوند.
Slide 19
اندازه گیری رنگ
دو نوع رنگ داريم:
رنگ ظاهری که شامل کدورت يا جامدات معلق در آب است.
رنگ حقيقی که ناشی از ترکيبات محلول مولد رنگ است.
رنگ ظاهری روی نمونه واقعی تعيين می شود.
رنگ حقیقی روی نمونه صاف شده يا سانتريفيوژ شده اندازه گيری می شود.
رنگ تابع PHبوده و با افزايش PHشدت رنگ افزايش مي يابد و با كاهش PHآب
شدت رنگ كاهش مي يابد .
رنگ را با مقايسه با صفحات رنگی توسط چشم اندازه گيری می کنند.
يا اين که رنگ را توسط دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گيری می شود.
استاندارد رنگ ترکيب پالتين کبالت است .واحد رنگ در اين روش رنگ ايجاد شده به
وسيله mg/L1پالتينوم کبالت به عنوان استاندارد وضع شده است و به عنوان واحد رسمی
شناخته شده استTCU .
واحد ديگر رنگ واحد هازن است HaZen
استاندارد مطلوب رنگ مطابق استاندارد 1053حد مطلوب 1واحد TCUو حد مجاز
15واحد TCUمی باشد.
TRUE COLOR UNIT
Slide 20
فرآیند هاي زیر در حذف رنگ آب موثر است .
-1اكسیداسیون :حذف رنگ توسط اكسيداسيون را مي توان توسط مواد شيميايي
اكسيد كننده انجام داد .
الف – كلر
ب – تركيبات كلر
ج – پرمنگنات پتاسيم
د -ازن
– 2انعقاد :كه عالوه بر كدورت ،رنگ آب را نيز كاهش مي دهد .
– 3فیلتراسیون :هم كدورت و هم رنگ آب را كاهش مي دهد .
– 4جذب سطحي :كربن فعال به طور موثري رنگ را در آب حذف مي كند .
-5تبادل یوني :تبادل يوني نيز در حذف رنگ موثر است .
آب هاي خيلي رنگي مي تواند با مزه آب در ارتباط باشد .
رنگ با منشاء آلي باعث رشد و تكثير ميكروارگانيسم هاي آبزي مي شود .
رنگ به عنوان يك عامل مزاحم در بعضي از آزمايش هاي آب بشمار مي رود .
تركيبات آهن و منگنز در آب ،رنگهاي زرد تا قهوه اي توليد مي كند .
تركيبات مس در آب ،رنگ هاي خاكستري ايجاد مي كند .
جلبك ها رنگ آب را ،سبز مي كنند .
Slide 21
طعم و بو
در مفهوم واقعی کلمه طعم آب حساسيتی است که ناشی از ارتباط بين بزاق دهان و مواد محلول در آب بوده .
هنگامی که آب چشيده می شود حس چشائی و بويايی هر دو فعال می شوند.
آبی ممکن است بدون بو باشد ولی طعم بسيار نا خوشايندی داشته باشد.
مزه کردن آب در ارتباط با ارزيابی کيفيت آب ،دارای حساسيت بيشتری است نسبت به بو
بو
تا کنون هيچ دستگاه مناسبی برای اندازه گيری بو ساخته نشده است .
اندازه گيری مواد آلی بوجود آورنده طعم و بو به کمک روشهای کروماتوگرافی گازی ومايع امکان پذير است .
بو ها اغلب مجموعه ای از ترکيبات متعددی هستند که بسياری از آنها در گستره هايی که بينی قادر به تشخيص آنها
است نمی توانند جدا سازی واندازه گيری شوند .
اين روش که بسيار پيچيده وگران است می توانند بوها را در غلظت های زير حد استاندارد ،تشخيص انسان ،شناسايی
نمايند .
در ارزيابی کيفی آب آشاميدنی احساس مزه و بو مکمل يکديگر هستند.
به طور کلی حس چشايی و مزه برای مشخص نمودن ترکيبات معدنی و حس بويايی برای پی بردن به وجود
ترکيبات آلی در آب مناسب است.
آبی که شامل نمک هايی يا غلظت باال يا پائين تر از بزاق دهان است در احساس چشايی اختالل ايجاد می نمايد.
کاهش غلظت يونهايی از قبيل سديم -کلرايد .کلسيم بی کربنات در بی مزه کردن آب نقش دارد.
مزه های قابل اعتراض می تواند ناشی از ترکيبات جانبی کلر باقيمانده باشد.
بوی آب آشاميدنی احساسی است که به واسطه حضور برخی از مواد يا فشار بخار جزئی در اندام های بويايی حفره
سينوسی ودماغی در انسان دست ميدهد.
حس بويايی معموالا به غلظت های کمتر (چند ميکروگرم در ليتر) حساس است
حس چشايی معموالا به غلظت های چند ميلی گرم در ليتر حساس است.
بيشتر مواد آلی و برخی از مواد غير آلی در ايجاد طعم و بو نقش دارند
Slide 22
منابع بو و طعم در آب
منابع طبیعی طعم و بو
منابع طبيعی طعم و بو شامل انحالل نمک ها و مواد معدنی هستند.
حضـور آهـن ،منگنـز طعـم نمکـی بـه آب داده و آن را غيـر گوارا
می سازند.
معموالا فعاليت های ميکروبی باعث ايجاد طعم و بو در آب های
سطحی و زير زمينی می شود.
تجزيـه گياهـان مثـل درخـت هـا – خاشـاک چمن ها و گياهان آبزی
می تواند باعث ايجاد طعم و بو در منابع آب های سطحی گردد.
در اثر تجزيه باکتريايی معموالا ترکيبات مولد طعم و بو آزاد می شود.
که باعث ايجاد بوهای كپكي -خاکی -ترشيدگي -يوي علفي با تالقی و
بوی ماهی می گردد.
ورود نوترينت ها به منابع آب های سطحی نيز شکوفايی جلبکی را
تشديد و مشکل طعم و بو را زيادتر می کند.
Slide 23
جلبک ها شايع ترين دليل طعم و بوی آب های سطحی هستند و منشاء اصلی
طعم و بوی آب ها هستند.
متابوليـت ها مواد شيميايی هستند که يا از فعاليت های متابوليکی طبيعی
جلبک ها و يا از تجزيه باکتريايي فرآورده های دفعی جلبکی منشأ می گيرند.
از بين عوامل مولد بوی نا مطبوع ژئو سمين )از مهمترين عوامل ايجاد بوی
نـا مطبـوع حتـی در غلظـت هــای خـيلـی کـم (ميكـرو گـرم در لـيتر 0/01يا
10نانو گرم در ليتر) هستند.
مقدار قابل قبول اين ترکيبات در امريکا حدود 8نانو گرم در ليتر فرض
شده است.
ژئوسمين توسط اکتيونوميست ها و جلبك های سبز و آبي توليد می شوند.
جلبک های سبز و آبی می توانند ترکيبات بو زای گوگردی نيز توليد کنند.
وقتی جامدات محلول به خصوص سولفات در آب های زير زمينی باال باشد
باکتری های موجود در شرايط بی هوازی سولفات را به سولفيد احياء نموده که
سولفيد هيدروژن بوی بسيار نا مطبوعی دارد و در غلظت 1ميكرو گرم در ليتر
توسط بينی انسان قابل تشخيص است.
Slide 24
منابع مصنوعی طعم و بو
منابـع مصنوعی طعم و بو شامل محل های دفن و تلنبار مواد زائد فاضالب های صنعتی
روان آب هاي شهری و کشاورزی و فاضالب های شهری هستند.
تلفيق منابع طبيعی و مصنوعی نيز می تواند باعث ايجاد طعم و بو در منابع آب آشاميدنی
شوند.
رشد مجدد در شبکه توزيع
منابع اب آشاميدنی اغلب دچار مشکالت طعم و بوی ايجاد شده در شبکه توزيع می شوند.
در محل های کور شبکه توزيع ،آب راکد شده و کلر باقيمانده آن مصرف می شود لذا
رشد مجدد باکتريايی در داخل شبکه رخ می دهد.
باکتری های احياء و کنند .آهن و سولفات رشد کرده و تشکيل کلنی يا بيو فيلم می دهند که
منجر به خوردگی لوله و ايجاد رنگ قرمز يا سياه به همراه طعم می شوند.
واکنش کلر با مواد آلی باقيمانده منبع متداول ديگر طعم و بو در شبکه توزيع است.
عدد استانه بو )threshold odor number TONناميده می شود و به صورت
بيشترين رقيق سازی نمونه با اب بدون بو و به گونه ای که بو کامالا احساس شود و تعريف
می شود.
طبق استاندارد 1052ايران حدود مطلوب بو صفر و حد مجاز بو حداکثر 2واحد TON
در دمای 12درجه و 3واحد TONدر دمای 25درجه است.
Slide 25
pHآب
pHآب معرف قدرت اسيدی آب مي باشد .
pHآب های خام در حدود 6/5تا 8/5است.
غلظت يون Hدر طی تصفيه آب تغيير می کند.
pH
PHاصطالحی است که در تمام دنيا برای بيان شدت اسيدی يا قليايی يک محلول بکار می رود .
با pHغلظت يون هيدروژن يا به عبارت ديگر فعاليت يون هيدروژن بيان می شود .
در زمينه تامين آب pHعاملی است که بايد در انعقاد شيميائی – گندزدائی – سختی گيری از آب و کنترل خورندگی
مورد توجه قرار می گيرد .
در زمينه فاضالب نيز pHنقش بسيار مهمی در فرآيند تصفيه دارد .
کلريناسيون آب تمايل به پايين آوردن pHداشته.
سختی گيری آب که از آهک و کربنات کلسيم استفاده می شود pH .آب را افزايش می دهد .
pHآب با خورندگی ،و تشکيل رسوب درآب ارتباط دارد.
کنترل خورندگی به کنترل pHو قليائيت و تعادل کربنات و بی کربنات بستگی دارد.
رشد باکتری های آهن به pHبستگی دارد .معموالا در 5/5 pHتا 8/2رشد می کنند.
توليد سولفيد هيدروژن که بوی تخم مرغ گنديده را به آب می دهد ناشی از آلودگی آب ها به سولفور است و در چنين
شرايطی pHآب کمتر از 7است.
در pHباال آب آشاميدنی تلخ مزه است.
با افزايش pHرنگ اب بيشتر می شود.
به همين دليل اندازه گيری رنگ آب در 8/3 pHانجام می شود.
سالم سازی آب از نظر ميکروبی به pHبستگی دارد.
خورندگی در شبکه توزيع آب که علت اصلی آلودگی آب به فلزات سرب و مس و فلزات سنگين است در pHاسيدي
زير 6رخ می دهد.
Slide 26
حرارت
به طور کلی سرعت واکنش شيميائی با کاهش درجه حرات کاهش می يابد .و سرعت واكنش شيميايي با افزايش
درجه حرارت افزايش مي يابد .
آب آشاميدنی خنک بر آب آشاميدنی گرم ارجح است.
دمای مطلوب آب آشاميدنی 10تا 12درجه است.
طعم آب در درجه حرارت اتاق افزايش می يابد و با کاهش دمای اتاق کم می شود.
با افزايش دما فشار بخار ترکيبات قابل تبخير افزايش يافته و باعث ايجاد بو می شود.
کدورت و رنگ به طور غير مستقيم با درجه حرارت ارتباط دارد.
با کاهش درجه حرارت آب ويسکوزيته آن افزايش يافته و سرعت ته نشينی و فيلتراسين کاهش می يابد.
کارايی سيستم تصفيه آب در حذف رنگ و کدورت با انجام کوآگوالسيون ،ته نشينی و فيلتراسيون در زمستان
کمتر از تابستان است (کاهش راندمان عمل تصفيه)
فيلتراسيون از طريق استفاده از کربن فعال نسبت به درجه حرارت حساس است.
کارآئی ازن زنی و كلر زني به دما وابسته است و در دمای پايين کاهش می يابد.
ويژگی های ميکروبيولوژی آب آشاميدنی به درجه حرارت و اثر آن بر فرايندهای تصفيه آب مربوط می شود.
به طور کلی با افزايش درجه حرارت گند زدائی بهتر صورت می گيرد.
تأثير باکتری کشی کلر در درجه حرارت 20تا 25درجه پنج برابر باکتری کشی آن در دمای 3تا 5درجه
سانتی گراد است.
در مورد ويروس ها نيز افزايش درجه حرارت آب بر کاهش آن ها مؤثر است.
آب کلرينه در درجه حرارت های باالتر خاصيت ميکروب کشی بيشتری دارد.
در درجه حرارت های پائين ويروس ها بيشتر از باکتری ها زنده می مانند.
رشد ميکرو ارگانيسم های خطرناک با گرم شدن آب می تواند طعم و بوی نا مطلوب به آب دهد.
Slide 27
هدايت الکتريکی Electrical / ConDactivity
قابليت انتقال جريان برق نشانگر ميزان هدايت الکتريکی است.
هدايت يک محلول را به صورت عکس مقاومت تعريف می کنند و واحد
آن mhoيا µs/cmاست.
هدايـت ويـژه kعبارت اسـت از هـدايـت الکتريـکی ) (E.Cانـدازه
گيـری شده در يک سانتی متر مکعب از محلول که بين دو الکترود با
سطح يک سانتی متر مربع و فاصله يک سانتی متر از يکديگر قرار
دارند و در دمای درجه می باشد.
به دليل آن که مقادير هدايت ويژه کوچک است معموالا آن را در ضرب
ميکروزيمنس بر سانتی متر گزارش می کنند.
کرده و بر حسب
مقدار هدايت الکتريکی ويژه نشان دهنده ميزان وجود امالح در آب است
25
6
s
cm
10
Slide 28
رابطه مقاومت الکتريکی و هدايت الکتريکی ويژه آب بر حسب مقدار امالح
ميزان ا مالح
Ohm/cm
µs/cm
امالح خيلی کم
امالح کم
امالح نسبتا ا کم
امالح متوسط
امالح زياد
مقاومت > 10000
> 10000مقاومت > 5000
> 5000مقاومت > 3000
> 3000مقاومت > 1500
> 1500مقاومت > 1000
> 100هدايت
> 200هدايت > 100
> 333هدايت > 200
> 666هدايت > 333
> 100هدايت > 666
هدايـت الکتريـکـی در محلـول های مختلف با افزايش درجه حرارت باال
می رود ميزان اين افزايش حدود 2واحد به ازای افزايش هر درجه حرارت
بر حسب سانتی گراد است.
انجام گيرد.
اندازه گيری دقيق هدايت الکتريکی بايد در دمای
25
Slide 29
اندازه گيری هدایت الکتریکی در موارد زير استفاده می شود.
.1تعيين درجه خلوص آب مقطر
.2بررسی سريع تغييراتی که در غلظت امالح محلول آب پيش آمده
.3کنترل نتايج آزمايش آب
.4محاسبه مجموع يون های محلول در آب و باقيمانده تبخير آن
کل جامدات محلول TDS Total Desolve solid
منظـور از کـل جامـدات محلـول ) (TDSدر آب مجمـوعــه ای از
نمک های معدنی و مقادير کمی از مواد آلی است.
يون های اصلی که TDSرا تشکيل می دهند شامل کربنات کلرايد.
سولفات -نيترات .سديم -پتاسيم -کلسيم .منيزيم می باشد.
کل جامدات محلول در تغيير کيفيت آب آشاميدنی همچون طعم سختی-
خورندگی .....نقش دارد.
Slide 30
منابع TDS
منابع اصلی افزايش جامدات محلول در منابع اب آشاميدنی منابع طبيعی تخليه پساب ها -روان
آب های شهری و فاضالب های صنعتی هستند.
کربنات ها -کلرايدها -کلسيم -منيزيم سديم سولفات ها يون های اصلی ايجاد TDsآب ها هستند.
TDsآب های شور به 35گرم در ليتر ميرسد.
استفاده ازنمک جهت کنترل يخ و برف باعث افزايش TDsآب های زير زمينی می شود.
هيچ گونه مدرکی دال بر اين که مصرف آبی با TDsبيش از mg/L 1000اثرات سورد
بهداشتی بر مصرف کننده دارد وجود ندارد.
استاندارد 1053حداکثر ميزان TDsرا تا mg/L 1500مجاز دانسته است..
جنبه هاي بهداشتي:
هيچ گونه مدركي دال بر اينكه مصرف آبي با TDSبيش از 1000ميلي گرم در ليتر اثرات
سوء بهداشتي بر حاي مي گذارد وجود ندارد .
نمك هاي معدني موجود در آب ،طعم آب را ،تغيير مي دهد .
درجه تغيير طعم را باتوجه به مقادير TDSدر جدول زير نشان مي دهد .
عالي
كمتر از 300ميلي گرم در ليتر
خوب
"
300تا " "" 600
متوسط
"
600تا " : 900
بد
"
900تا " 1200
غير قابل قبول
"
بيش از " 1200
آبي كه TDSپاييني داردنمي تواند قابل قبول باشد ،زيرا بدون طعم ومزه است
Slide 31
ميزان تقريبی TDSبرای آب های مختلف
نوع آب
کل مواد جامد محصول
TDS
آب دريا
آب شور
آب مجاز آشاميدنی
آب آشاميدنی مطلوب
آب مطلوب صنعتی
10000> TDS>40000
1000> TDS>10000
500> TDS>1000
100> TDS>500
5> TDSs>100
Slide 32
رابطه ECبا TDS
ضریب های هدایت الکتریکی در محاسبه کل مواد جامد محصول
ضريب
0/5
0/6
0/64
0/7
0/8
0/9
1
1/2
هدايت الکتريکی
µs/cm
5-10
10-100
100-500
500-1000
1000-10000
10000-20000
20000-30000
به باال 30000
TDS = AlK*0.6 +So4 + Cl + No3 + F + Ca +Mg +Na +K
Slide 33
سختی آب Hardness
سختی آب وابسته به يک سری از کاتيون ها و آنيون های موجود در آب است.
سختی آب اغلب مربوط به يون های کلسيم ومنيزيم است ،اگر چه استرانسيم باريم و ديگر فلزات چند
ظرفيتی نيز در آن سهم دارند.
سختی عموتا ا بر حسب ميلی گرم در ليتر بر حسب کربنات کلسيم سنجيده و بيان می شود.
در کشورهای مختلف اين واحد متفاوت می باشد .مثالا يک درجه سختی آلمانی برابر با 8/17ميلی گرم
در ليتر سختی caco3می باشد.
سختـی را به دو دسته تقسيم بندی می کنند سختی موقت (کربنات ها و بی کربنات ها) و سختی دائم
(سولفات ها – کلرايدها -نيترات ها و)....
سختی کربناتی يا موقت نسبت به حرارت حساس است و در درجه حرارتهای باال سريعا ا رسوب می کند.
سختی
آبهای سخت ،آبهايی هستند که برای ايجاد کف نياز به مقادير زيادی صابون داشته وبه عالوه در لوله های آب
داغ ،گرم کننده ها ديگ بخار و ساير واحدهايی که دما در آنها باالاست ايجاد پوسته می نمايند .
سختی آب از محلی به محل ديگر به مقدار زياد متغير ا ست بطور کلی
ابهای سطحی از آبهای زير زمينی نرم تر می باشد.
سختی آب منعکس کننده ماهيت خصوصيات زمينی است که آب با آن در تماس بوده است.
سختی در آب به ميزان وسيع در اثر تماس با خاک واليه های سنگی ايجاد می شود .
بطور کلی آب های سخت در مناطقی ايجاد می شوند که اليه خاک سطحی ضخيم بوده واليه های سنگ آهک
موجود می باشد.
آبهای نرم در مناطقی به وجود می آيند که خاک سطحی کم ضخامت واليه های سنگ آهک کمياب بوده يا
وجود نداشته باشند .
Slide 34
علت و منبع سختی
سختی بوسيله کاتيون های فلزی چند ظرفيتی ايجاد می شود .اين يونها قادرند با صابون
واکنش داده و رسوب تشکيل دهند وبا بعضی از آنيون های موجود در آب پوسته ايجاد نمايند.
کاتيونهای اصلی ايجاد کننده سختی يونهای دو ظرفيتی کلسيم منيزيم استرانسيوم آهن فرو و
يونهای منگنز می باشد .اين کاتيونها به همراه آنيونهای مرتبط به آنها به ترتيب فراوانی آنها
در آبهای طبيعی در جدول زير آورده شده است
کاتیون ها
آنیون ها
Ca
Mg
Sr
Fe
mn
Hco3
So4
Cl
No3
Sio2
مصرف صابون همراه با آبهای سخت بيانگر ضرر اقتصادی برای مصرف کننده آب است
صابونهای سديمی با کاتيونهای فلزی چند ظرفيتی واکنش داده و ايجاد رسوب می نمايد .بدين
ترتيب اين قبيل صابون ها خواص سطحی خود را از دست می دهند .
Cation(Co2C17H33)2 + 2Na+
2NaCo2C17H33+Cation2+
Slide 35
عمل کف کردن تا زمانی که تمامی يون های سختی راسب نشده اند اتفاق نمی افتد .
در اثـر سختـی و عملـکـرد صابـون بـه سطـوح دستشويـی شيـر و ماشين های
ظرفشويی می چسبـد وممکـن اسـت ايجـاد لکـه هايـی روی لبـاس وظرفشويـی وسايــر
اشيائ نمايد .ته مانده های رسوب حاصله از سختی آب وصابون ممکن است در
روزنه های موجود بر روی پوست بدن باقی مانده و ايجاد خارش در پوست نمايد .
سختی دائم يا سختی يون ها ی غير کربنات نسبت به حرارت مقاوم
است و رسوب نمی کنند.
معمول ترين منابع کلسيم و منيزيم سنگ های آهک -مانند گچ (کربنات
کلسيم) می باشد.
اگر چه اکثر ترکيبات کلسيم به راحتی در آب خالص محلول نيستند اما
در حضور دی اکسيد کربن به راحتی حالليت آن افزايش می يابد.
معموالا در اکثر آب های معمولی ميزان کلسيم تا حدود 100ميلی گرم
در ليتر است و بعضی از منابع تا 200ميلی گرم در ليتر مي رسد.
ميزان منيزيم نيز معموالا اغلب تا 10ميلی گرم در ليتر و بعضی مواقع
تا 100ميلی گرم در ليتر می رسد ..
Slide 36
استاندارد 1053حداکثرمجاز كلسيم را برحسب mg/L 300 Caو ميزان
منيزيم را mg/L 30بر حسب Mgاعالم نموده است.
استاندارد 1053حداکثر مجاز سختی کل را بر حسب 500 caco3ميلی گرم
در ليتر اعالم نموده است.
یک طبقه بندی عمومی در مورد سختی به شکل زیر است.
بر حسب 0 - 50 mg/L caco3
آب نرم
آب نستبا ا سخت
آب سخت
آب بسيار سخت
يک طبقه بندی ديگر
آب نرم
نسبتا ا سخت
سخت
بسيار سخت
بی نهايت سخت
بر حسب 50-150 mg/L caco3
بر حسب 150 -300 mg/L caco3
بر حسب > 300. mg/L caco3
0-40 mg/L
40-100 mg/L
100-300 mg/L
300-500 mg/L
mg/Lبيش از 500
Slide 37
معایب سختی اضافی در آب
سختی منيزيم و به ويژه همراه با يون سولفات خاصيت ايجاد اسهال در افرادی مي كنند
كه به آن عادت ندارند ..
سختـي باعـث رنگيـن شـدن ظروف سفالی و دير پز شدن سبزيجات و بی رنگ شدن
آن ها می گردد.
سختي باعث افزايش مصرف صابون می گردد.
سختي سبب رسوب امالح بر روی وسايل بهداشتی مانند دستشويی ها و وان حمام
میشود.
سختي باعث ايجاد مشکالتی در صنايع نساجی – کاغذ سازی -کنسرو سازی می گردد.
سختي باعث ترکيدن ديگ های بخار به علت رسوبات جدار داخلی ديگ ها می گردد.
در مناطقي كه آبهاي سخت وجود دارد امكان انسداد لوله هاي آبرساني در اثر رسوبات
وجود دارد .
تحقيقات نشان داده است بين سختی آب و تعداد بيماران قلب عروق رابطه معکوس
وجود دارد.
در مناطقی که آب شرب سبک است تعداد بيماران مبتال به بيماری های قلب و عروق
بيشتر است.
آب های سخت هيچ گونه اثر نا مطلوبی بر سالمتی مردم ندارد.
Slide 38
نظريه پيشنهادی سازمان بهداشت جهانی در مورد کيفيت آب از
نظر کلسيم و منيزيم سختي كل و سديم
میزان منیزیم حداقل 10ميلي گرم درليتر دامنه مقدار 20تا
30ميلي گرم در ليتر
میزان كلسیم حداقل 20ميلي گرم در ليتر دامنه مقدار 40
تا 80ميلي گرم در ليتر
میزان سختي كل حداقل دامنه مناسب 2تا 4مول بر ليتر
100تا 200ميلي گرم در ليتر
میزان سدیم زير 20ميلي گرم در ليتر
Slide 39
طبقه بندي آب آشامیدني طبق نظریه شولر
طبقه بندي آب براي آشامیدني
قابليت شرب خوب
قابليت شرب (قابل قبول)
نامناسب
بد
قابل استفاده در شرايط اضطراري
غير قابل شرب
pH
Ca
mg/L
Mg
mg/L
Na
mg/L
SO4
mg/L
Cl
mg/L
28
37
69
4/4 20 3/7
35
48
73
6
25 8/7
54
57 104 37
85
9
550
650 730 72 130 10
603
720 880 85 175 11
124
960 1150 144 240 >11
2
Slide 40
استاندارد آب بعضي كشورها
پارامتر
سختي
كدورت
رنگ
آهن
منگنز
pH
نيترات
سولفات
فلورايد
كلرايد
WHO
-
5
15
3/0
5/0
8-5/7
50
250
5/1
250
USA
-
1-5/0
15
3/0
05/0
8-5/6
45
400
2
250
چين
-
5
15
3/0
1/0
8-5/6
-
-
5/1
-
كانادا
-
1
15
3/0
05/0
8-5/6
45
500
5/1
250
ژاپن
300
2
5
3/0
05/0
8-5/6
-
-
8/0
100
كره
300
2
2
3/0
3/0
-
45
200
1
150
قطر
-
5
20
3/0
3/0
-
-
250
6/1
250
تانزانيا
600
30
50
1
5/0
2/9-5/6
100
600
8
-
تايلند
300
5
15
5/0
3/0
5/8-5/6
45
250
1
250
اندونزي
500
5
15
3/0
1/0
5/8-5/6
10
400
5/1
250
اتحاديه
اروپا
-
10-1
20
2/0
05/0
5/8-2/6
50
350
5/1
250
ايران
500
5
20
3/0
5/0
5/8-5/6
50
400
8/1-7/0
400
كشور
Slide 41
اسیدیته
اکثر آبهای طبيعی ،فاضالب های خانگی وبسياری از فاضالب های صنعتی به دليل وجود سيستم دی اکسيد
کربن بی کربنات دارای خاصيت تامپونی می باشند .
مرسوم است که تمام آبهائی که با pHکمتر از 8/5به عنوان آب دارای اسيديته در نظر گرفته می شود .
معموال ختم عمل فنل فتالئين در pHبين 8/2تا 8/4به عنوان نقطه مرجع در نظر گرفته می شود .
در pH= 7مقادير زيادی دی اکسيد کربن برای خنثی شدن باقی می ماند و دی اکسيد کربن به تنهائی pH
رابه پايين تر از حدود 4کاهش نمی دهد .اساسا خنثی سازی اسيد در pH = 4کامل است.
اسيديته آبهای طبيعی به وسيله دی اکسيد کربن يا بوسيله اسيدهای قوی معدنی ايجاد می شود که اسيد
کربنيک عامل موثر در آبهايی است که دارای pHباالتر از 4می باشند واسيدهای معدنی قوی عامل
ديگر در آبهايی است که pHکمتر از 4دارند.
دی اکسيد کربن يک ترکيب عادی برای تمام آبهای طبيعی می باشد .اگر غلظلت دی اکسی کربن در آب
کمتر از جو باشد ممکن است از طريق جذب از هوا وارد آب های سطحی شود.
دی اکسيد کربن همچنين ممکن است در اثر اکسيداسيون بيولوژی مواد آلی به ويژه در آبهای آلوده توليد
شود .آبهای سطحی بطور پيوسته در حال تبادل دی اکسيد کربن با هوا ودر تعادل با آن می باشد .
آبهای زير زمينی دارای مقادير قابل توجهی دی اکسيد کربن می باشند .
وجود آبهای زير زمينی با غلظت حود 50-30ميلی گرم دی اکسيد کربن غير معمول نمی باشد .
اسيديته مصرفی در فاضالب بسياری از صنايع خصوصا واحد های متالوژی و بعضی صنايع توليد کننده
مواد آلی مصنوعی وجود دارد.
بعضی از آب های طبيعی نيز ممکن است دارای اسيديته معدنی باشند .مانند بعضی از چشمه های آب
معدنی گوگردی .
Slide 42
اهمییت اسیدیته دی اکسید کربن و اسیدیته معدنی
اسيديته از نقطه نظر بهسازی وبهداشت عمومی دارای اهمييت چندانی نمی باشد .
دی اکسيد کربن در غلظت هايی به مراتب باالتر از غلظت دی اکسيد کربن در آبهای
طبيعی در نوشابه های تخميری و گاز دار وجود دارد و هيچ گونه اثر زيان آوری در
ارتباط با آن مشاهده نگرديده است .
و آبهايـی کـه دارای اسيديتـه معدنـی می باشنـد بـه قـدری غير قابل شرب می شوند که
هيچ گونه مشکلی با مصرف انسانی از سوی آنها وجود ندارد .
روش اندازه گیری
اسيديته co2ومعدنی را می توان با استفاده از محلول قليا اندازه گيری نمود .
اسيديته معدنی تا phحدود 3/7نقطه ختم متيل اورانژ اندازه گيری می شود .بدين
دليل اسيديته معدنی را اسيديته متيل اورانژنيز می گويند و تيتراسيون نمونه های تا نقطه
ختـم عمل فنل فتاليين ،درمجموع اسيديته معدنی و اسيديته اسيدهای ضعيف را مشخص
می نمايد .اين اسيديته کل را اسيديته فنل فتالئين می نامند .و نتايج به عنوان اسيديته فنل
فتالئن بر حسب caco3گزارش می گردد.
بجای معرف فنل فتاليين می توان معرف متاکروزول بنفش بکار برد .
بجای معرف متيل اورانژ می توان معرف برموفنل آبی بکار برد که بهتر جواب می دهد.
از محلول سود 0/02نرمال به عنوان تيتر کننده استفاده می شود .
Slide 43
قلیائیت
قليائيت به مقدار يون هايی که در اب وجود دارند و برای خنثی سازی يون هاي هيدروژن درواکنش شرکت می کنند اطالق
می شود.
قليائيت قدرت بافری آب در خنثی سازی يون هيدروژن می باشد .يعنی قليائيت معياری برای خنثی سازی اسيدها به حساب
می آيد.
اجزاء تشکيل دهنده قليائيت در سيستم های طبيعی آب شامل جدول زير است.
قليائيت آب نشان دهنده ظرفيت آن در خنثی کردن اسيد ها می باشد .
قليائيت آب های طبيعی در وهله اول به دليل نمک اسيد های ضيعف می باشد .هر چند که باز های ضعيف و قوی نيز ممکن
است در اين مورد موثر باشند .
بی کربنات ها فرم اصلی قليائيت می باشند .زيرا آنها در مقادير زياد در اثر واکنش دی اکسيد کربن بامواد موجود در خاک
توليد می شوند .
تحت شرايط خاص
آبهای طبيعی ممکن است دارای مقادير قابل توجهی قليائيت کربنات و هيدروکسيد باشند .
اين شرايط ،بخصوص در آبهای سطحی با رشد جلبکی فراوان مشاهده می شود .جلبک ها دی اکسيد کربن را بصورت
آزاد و چه بصورت ترکيبی از آب جذب می کنند و pHآب را تا حدود 9تا 10افزايش ميدهند .
برای بيشتر اهداف عملی قليائيت موجود در آب های طبيعی که بوسيله ساير مواد ايجاد می شود کم اهمييت بوده و می توان
از آن صرف نظر کرد .
3
Hco
Co 3
3
Hsio
2
4
Hpo
OH
H 3 Bo 3
Slide 44
اهمییت از جنبه بهداشتی
تا آنجا که مشخص شده است قليائيت از نظر بهداشت عمومی دارای اهمييت نمی باشد .آبها يی با قليائيت باال
معموال گوارا نبوده و مصرف کنندگان متمايل به انتخاب منابع ديگر می شوند.
گاهی آب های که به روش شيميائی تصفيه شده اند دارای مقادير pHنسبتا باال هستندکه باعث اعتراض
مصرف کنندگان می شوند به همين دليل pHحد استاندارد 8/5تعيين شده است .
اندازه گیری
قليائيت به روش حجمی و به وسيله تيتراسيون با اسيد سولفوريک 0/02اندازه گيری می شود .و بر حسب
کربنات کلسيم گزارش می گردد .
آزمايش در 2مرحله انجام می شود
مرحله – 1تيتراسيون با اسيد تا pHکمتر از ، 8/3نقطه ای که در آن معرف فنل فتالئين از صورتی
به بی رنگ تغيير می نمايد
مرحله - 2تيتراسيون با اسيد تا pHکمتر از 4/5که ختم عمل با معرف بروموکروزول سبزو متيل رد (يا
متيل اورانژ) .انجام می شود .
هنگامی که pHنمونه کمتر از 8/3است تيتراسيون در يک مرحله و تا 4/5 = pHانجام می شود .
انتخاب pH = 8/3به عنوان ختم عمل مرحله اول تيتراسيون بر اساس تيتراسيون باز است اين مقدار
مربوط به نقطه معادل برای تبديل يون کربنات به يون بی کربنات می باشد
CO32- + H+
HCO3استفاده از pHحدود 4/5برای ختم عمل دومين مرحله تيتراسيون تقريبا مربوط به نقطه هم ارزی تبديل يون
بی کربنات به اسيد کربنيک می باشد .
-HCO3+H+
H2CO3
Slide 45
اما اجزاء اصلی تشکيل دهنده قليائيت عبارتند از:
ج) هيدروکسيد
ب) کربنات
الف) بی کربنات
Ho 3
Co 3
OH
مقادير نسبی گونه های قليائيت بستگی به pHدارند.
pHآب معرف قدرت اسيدی آب بوده اما قليائيت آب معرف قدرت آب در
برابر تغييرات pHاست.
دو نوع قليائيت در آب وجود دارد که بايد اندازه گيری شود.
الف) قليائيت Pقليائيت ساده ،قليائيت نسبت به فنل
ب) قليائيت Tقليائيت کل ،قليائيت نسبت به متيل اورانژ
اثرات منفی قليائيت در مقادير زياد طعم تلخ به آب می دهد.
Slide 46
جدول قلیاییت
شماره
نتايج تيتراسيون
قلياييت بيكربنات
قلياييت كربنات
قلياييت هيدروكسيد
1
P=0
T
0
0
2
P< ½ T
½ T-
2P
0
3
½ T=P
0
2P
0
4
P> ½ T
0
)2(T-P
2P-T
5
P=T
0
0
T
-1
-2
-3
-4
-5
P=T
P=½ T
P=0
P<½ T
P>½ T
تمامي قلياييت مربوط به OH-
تمامي قليايت مربوط به CO3-2
تمامي قليايت مربوط به HCO3-
تمامي قليايت مربوط به HCO3-و CO3-2
تمامي قليايت مربوط به CO3-2و OH-
Slide 47
نیتریت و نیترات در آب
نيترات ها در سطح گسترده ای و به مقادير قابل توجهی در خاک آب و در گياهان يافت
میشود.
نيتريت ها معموالا در مقادير کمتری نسبت به نيترات ها در آب ها وجود دارند.
نيترات ها در حضور اکسيژن کافی بر اثر اکسيداسيون ازت آلی توسط باکتری ها موجود
در خاک و آب به وجود می آيند.
نيتريت ها هم توسط باکتريايی که به طور ناقص ازت آلی را اکسيد می نمايند به وجود
میآيند.
بيشترين مقدار نيتروژن در کودهای مصرفی موجود است و در خاک به نيترات تبديل
میگردد .فاضالب های شهری ،صنعتی مواد دفعی حيوانی و گياهی دارای نيتروژن آلی
هستند و به خاک دفع می شوند کودهای شيميائی ازته نيز به مقادير بسيار زياد در
کشاورزی مصرف می شوند.
اين مواد وارد سطح خاک شده اما اليه سطحی خاک قادر به حفظ و نگه داری اين دو
ترکيب نبوده و در نتيجه نيتريت و نيتراب به آب های زير زمينی راه می يابد .از آن جا
که نيترات در آب به صورت محلول وجود دارد .روش های معمول تصفيه آب قادر به
حذف آن نيستند .از اين رو نياز به روش های پيشرفته تصفيه دارند نيترات بدون رنگ
بدون طعم بوده و در آب های آشاميدنی بدون آزمايش قابل تشخيص نمی باشد.
Slide 48
استاندارد 1053ايران حد مجاز نيترات در آب را 50ميلي گرم در ليتر بر اساس
يون نيترات تعيين نموده است .
در ديگر کشورهای مانند آمريکا حداکثر 10ميلي گرم به اساس N-NO3می باشد.
استاندارد ملی ایران 1053حد مجاز نيتريت در آب را 3ميلی گرم در ليتر تعيين
نموده است .
مشکل نيترات وقتی بيشتر می شود که همراه با آلودگی ميکروبی آب باشد.
نيترات ها در بدن انسان و در دستگاه گوارش تبديل به نيتريت می شوند.
نيتريت ها سبب بيماری مت هموگلوبين می شوند که با کاهش اکسيژن خون همراه است که
پوست صورت و مخصوصا ا در اطراف چشم ها تيره می شود.
نيتريت ها در حضور آمين ها تبديل به نيتروز آمين می شوند که سرطان زايی آن ها اثبات
شده است.
کسانی که عفونت مثانه دارند يا ناراحتی گوارشی دارند نيتروز آمين در آن ها افزايش
میيابد.
در آمريکا بين بيماری سرطان سيستم لنفاوی و ميزان افزايش نيترات آب ارتباط معنا داري
يافته اند.
امروزه مهمترين مشکل آب های آشاميدنی شهر های بزرگ کشور ما افزايش بی رويه
ميزان نيتراب آب های زير زمينی می باشد.
جوشاندن مداوم و طوالنی ميزان نيترات را افزايش می دهد.
Slide 49
روش های حذف نیترات
نيترات دارای حالليت زياد در آب بوده و بدون بو است و به سختی از آب قابل
حذف شدن می باشد
روش اول رقیق سازی :می توان آب با ميزان نيترات زياد را با آب با ميزان
نيترات کم مخلوط کرد وميزان نيترات آن را متعادل نمود .اين روش خيلی
کاربردی است.
روش دوم تبادل یون :تبـادل يـون ،يک واکنش برگشت پذير است که در آن
يون های يك محلول با يون هاي داراي بار الكتريكي مشابه موجود روي رزين
تعويض مي گـردند .نيتـرات در آب از بـار منفـي بـرخـوردار است بنابراين
مي توان آنرا توسط رزين هاي آنيوني از آب حذف كرد .
روش سوم اسمز معكوس
در فرآيند اسمز معکوس آب با فشار زياد از يک سری غشاءنيمه تراوا عبور
داده می شود .مولکول های کوچکتر از غشا عبور می کنند و مولکول های
بزرگتر گير می افتد .بدين طريق نيترات آب حذف مي شود .
روش چهارم :تقطیر اين روش كمتر عملي و اجرايي است .
Slide 50
فلوراید در آب
فلورايد عنصری است که به مقدار فراوان بر روی زمين يافت می شود حدود
3درصد از پوسته زمين را تشکيل می دهد
مقدار روزانه فلورايد دريافتی به ناحيه جغرافيايی و رژيم غذايی بستگی دارد.
فلورايد در مقادر جزئی در بعضی از منابع آبی سطحی ودر غلظت های زياد
در منابع آب زير زمينی يافت می شود.
مقاديـر آن در آب خـام معمـوالا از 0/1تا 1/5ميلی گرم در ليتر است .اما
آب های زير زمينی ممکن است خيلی بيشتر از اين و حتی تا 15ميلی گرم در
ليتر باشد.
فلورايد نقش بسيار مهمی در سالمت دندان ها دارد.
فلورايد باعث می شود از حالليت مينای دندان در شرايط اسيدی کاسته شده و
از بروز بيماری پوسيدگی دندان جلوگيری شود.
پوسيدگـی دنـدان از شايـع تريـن بيمای های دهان و دندان در جهان حاضر
می باشد.
ميزان فلوئور در اب آشاميدنی باالتر از 1/5تا 2ميلی گرم در ليتر و
مصرف مداوم آن باعث مشکالت بهداشتی ديگر می شود.
Slide 51
مصرف آب با غلظت 3تا 6ميلی گرم در ليتر فلورايد باعث
ايجاد مشکالت فلوئوروزيس استخوان می شود.
حتی گروهی از محققين معتقدند که مونگوليسم و سرطان در
ارتباط با مقادير زياد فلوئور در آب است
در ايران نيز يک تحقيق در ارتباط با ميزان فلورايد باالی آب
آشاميدنی با هوش کودکان انجام شده است.
کارشناسان ميزان فلوئور مورد نياز برای ممانعت از پوسيدگی
دندان ومخطط يا خالدار شدن دندان ها حدود 1ميلي گرم در ليتر
اعالم نموده اند0
Slide 52
مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتی ايران در استاندارد ملی شماره 1053سال 1376
ويژگیهای فيزيکی و شيميائی آب آشاميدنی ميزان فلورايد را به شرح جدول زيرتوضيح داده
است.
حداقل و حداکثر غلظت فلوراید در آب آشامیدنی
ميانگين ساليانه
حداکثر دمای
هوا
حداقل مقدار
فلورايد در لير
حد متوسط
فلورايد در لينر
حداکثر مقار مجاز
فلورايد در ليند
10-12
1/1
1/2
2/4
12-1416
1
1/1
2/2
14/6-17/7
0/9
1
2
17/7-20/5
0/8
0/9
1/8
21/5-26/6
0/7
0/8
1/6
26/6-32/5
0/6
0/7
1/4
Slide 53
ميزان فلوئور آب های آشاميدنی استان فارس با توجه به تنوع اب هوايی و منابع مختلف
آب بسيار متغير است .و از 0/1تا 4/6در منابع آب آشاميدنی مشاهده می شود.
ميزان فلورايد در آب آشاميدنی بسته بندی شده تا 4ميلی گرم در ليتر تعيين شده است
(استاندارد )6694
اما با توضيحات زير:
اگر به اين آب ها فلورايد اضافه شود با واژه آب فلوئوره بر چسب گذاری می شود.
و اين آب نبايد کمتر از 0/8ميلی گرم در ليتر فلورايد داشته باشد.
و اگر ميزان فلورايد آن آب بيشتر از 1ميلی گرم در ليتر باشد بايد بر روی ليبل واضح
نوشته شود و حاوی فلوئور و اگر آب دارای بيش از 2ميلی گرم در ليتر فلوئور باشد
عبارت آب برای نوزادان وکودکان زير 7سال مناسب نيست بايد در بر چسب ذکر
شود.
در مورد آب معدنی نيز تقريبا ا مشابه آب بسته بندی است .اما افزودن فلورايد مجاز
نمیباشد.
افزون فلوئور به آب:
در بين کشورهای امريکايی و اروپايی طرفدار زياد دارد .با افزودن ترکيبات فلوئور
ميزان آن را تا 1ميلي گرم در ليتر می رسانند.
Slide 54
ترکیبات فلوئور داری که به آب اضافه می شود شامل
.1فلوئور و سديم
.2فلوئو سيليکات سديم
.3اسيد فلوئو سيليسيک
روش های اندازه گیری فلوراید
.1روش آليزارين RS
.2روش اسپاند spands
.3روش يون سلكتيو
.4روش يون کروماتو گرافی
Slide 55
حذف فلوراید
فعالا سه روش برای حذف فلوراید اضافی از منابع آب وجود دارد.
.1روش رسوب دهی شيميايی
.2روش تبادل يونی
.3می توان از روش های غشايی (اسمز معکوس) نيز استفاده کرد.
.1روش رسوب دهی شیمیایی مقدار فلورايد آب به وسيله لخته سازی
متعارف آلوم و ته نشينی به مقدار قابل قبولی کاهش می يابد.
.2روش تبادل یونی -در حال حاضر سه نوع ماده تبادل بونی وجود
دارد .و در فرآيند فلوئور زدايی مؤثر است.
.1فسفات تری کلسيم همراه با ذغال
.2آلوم فعال
.3رزين های تبادل يونی
Slide 56
منابع
.1آب آشاميدنی کتاب رهنمودهايی در خصوص آب آشاميدنی سازمان
جهاني بهداشت های ترجمه مهندس محمد سپهر
.2اصول تصفيه آب تأليف مهندس مرتضی حسينيان
.3تصفيه آب دکتر محوی و مصطفی ليلی
.4اصول تصفيه آب دکتر چالكش اميری
.5مبانی تصفيه آب دکتر محمد پيکری -دکتر ارجمند مهربانی
.6طراحی وراه بری جامع سيستم تصفيه آب سوسوکاوامورا
.7مهندسی آب -برنامه ريزی و طراحی – بهره برداری ترجمه دکتر
غالمرضا موسوی
.8جزوات اداره کل استاندارد و تحقيقات صنعتی ايران
.9مقاله مهندس قناد در مجله آب و محيط زيست
– 10اصول تصفيه آب وفاضالب دكتر شريعت پناهي
Slide 57
Slide 58
جنبه های فیزیکی و شیمیائی آب آشامیدنی
«گوارائی آب»
تهیه و تنظیم :رحیم دوانی
كارشناس آزمایشگاه آب و فاضالب مركز بهداشت شهرستان شیراز
پائیز 1389
Slide 2
ويژگي هاي آب آشاميدني
مشخصات فيزيكي آب آشاميدني
رديف
ويژگي
حد مطلوب
حد مجاز
واحد
توضيحات
1
كدورت
كمتر يا مساوي 1
حداكثر 5
N.T.U
Nephelometric
Turbidity Unit
2
رنگ
-
حداكثر 15
T.C.U
True Color Unit
3
بو
صفر
حداكثر 2واحد در
12oc
حداكثر 3واحد در
25oc
TON
4
pH
5/6 - 8/5
6/5 – 9
5
طعم
-
Threshold Odour
Nember
بايد مقبوليت عمومي داشته و مورد اعتراض واقع نشود
Slide 3
ويژگي هاي آب آشاميدني
»حداكثر مجاز و مطلوب مواد شيميايي معدني و غير سمي موجود در آب آشاميدني «(بر حسب ميلي گرم بر ليتر)
رديف
نوع تركيب
بر حسب
حداكثر مطلوب
حداكثر مجاز
1
كل مواد جامد محلول
TDS
1000
1500
2
سختي كل
CaCO3
200
500
3
كلرور
Cl
250
400
4
سولفات
SO4
250
400
5
هيدروژن سولفوره
H2S
05/0
-
6
آهن
Fe
3/0
-
7
منگنز
Mn
1/0
4/0
8
آلومينيوم
Al
1/0
1/0 - 2/0
9
روي
Zn
3
-
10
مس
Cu
1
2
11
نيترات
NO3
-
50
12
نيتريت
NO2
-
3
13
كلسيم
Ca
300
-
14
منيزيم
Mg
30
-
15
آمونياك
NH3
5/1
-
16
فلورايد
F
5/0
5/1
17
سديم
Na
200
200
منبع :موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران – استاندارد – 1053ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي آب آشاميدني – تجديد نظر پنجم – سال 1388
Slide 4
کدورت
کدورت يک ويژگی فيزيکی و بيانگر توانايی آب در عبور نور است.
ذرات زنده و غير زنده موجود در آب با قطر متوسط بيشتر از يک ميلی ميکرون قادر
به جذب و يا انکسار نور در آب بوده و عامل ايجاد کدورت به شمار می روند.
در ميان عامل های مشخص کننده آب ،کدورت از جايگاه ويژه ای برخوردار است
مقبوليت عمومی کدورت (زيبا شناختی) در کنار اثر گذاری عامل های مسبب آن
باعـث شـده تـا نـه تنهـا محـور و اساس عملکرد فرآيندهای متعارف تصفيه آب بر
عامل های ايجاد کننده کدورت بنا نهاده شود.
اصول طراحی تصفيه خانه ها نيز بر پايه زدايش کدورت استواراست.
هر يک از ذرات موجود در آب بر حسب شکل اندازه و تراکم آن ها در آب ،با جذب
و يـا پراکنده ساختن بخشی از نور تابيده شده به آن ،ميزان نور عبور کرده را تقليل
می دهند.
هر چـه شـدت نـور عبـور کرده بيشتر باشد ،ظاهر آب شفاف تر و زالل تر به نظر
می آيد.
هر چه ميزان و تراکم عامل های خارجی ،اعم از زنده و غير زنده در آب فزون تر
باشد ميزان نور جذب با منحرف شده بيشتر و در نتيجه کدورت آن بيشتر است.
Slide 5
طبقه بندی ذرات در آب
تمامی ذرات و امالح موجود در آب بر حسب قطر متوسط ان ها به دو دسته کلی:
-2قابل صاف شدن تقسيم می شوند.
و
-1معلق
.1اجزای معلق در آب خود از دو بخش تشکيل شده اند:
الف) جامدات قابل ته نشينی (با قطر 10تا 1000ميکرون)
ب) جامدات غير قابل ته نشينی (با قطر 1تا 10ميکرون)
.2مواد خارجی قابل صاف شدن آب نيز به دو دسته تقسيم می شوند:
الف) عامل های کلوئيدی (با دامنه قطر 10ميكرون تا 10ميكرون
10ميکرون)
ب) مواد محلول (با قطر 10تا
3
1
4
پس دامنه اندازه ذراتی که در آب يافت می شوند در محدوده
دارد.
به جزء امالح محلول بقيه در زمره عامل های کدورت قرار دارند.
4
10
تا 1000ميکرون قرار
از منظری دیگر ذرات همراه آب از لحاظ ماهیت به سه دسته کلی تقسیم می شوند:
مواد معدنی نظير رس ............
مواد آلی
موجودات زنده -جلبک ها -باکتری ها -ويروس ها
Slide 6
کدورت آب از منابع زیر سر چشمه می گیرد.
تخليه فاضالب ها و مواد زايد گوناگون
ميکرو ارگانيسم ها -جلبک ها -گياهان ريشه دار زنده و تجزيه و فساد
آن ها
اسيد هـای هيوميـک و ساير ترکيبات آلی ناشی از تجزيه گياهان و
برگ ها
مقادير زياد آهن سه ظرفيتی در آب به ويژه در آب های زير زمينی که
رنگ قهوه ای ايجاد ميکند
حباب های هوا
در منابع آب غير آلوده و دور دست فرسايش خاک و راه يابی آن به
بسترهای آبی عامل ايجاد کدورت است (شامل ذرات سيليت ماسه هايی
حاصل از فرسايش -ذرات آهن -سيليس -کربنات ها)
Slide 7
رابطه کدورت و کیفیت میکروبی آب
کدرورت ناشی از مواد آلی و معدنی و ميکروب ها بستر مناسبی برای جذب
حشره کش ها و ساير ترکيبات آلی و ميکرو ارگانيسم ها و حتی فلزات سنگين
است.
ذرات آلی و معدنی مسبب کدورت با فراهم آوردن مواد غذايی بستر مناسب
برای رشد ميکرو ب ها در شبکه های توزيع می شوند.
با ايجاد پوشش محافظ مانع از دسترسی و تماس مواد گندزدا با ميکروب ها
می شوند.
ارتباط معناداری بين کدورت آب و شمارش ميکروب ها در آب وجود دارد.
سازمان جهانی بهداشت در سال 2006شرط سالمت ميكروبی و فقدان
باکتری و ويروس ها در آب را بر مبنای کدورت قرار داده است.
در صورتی که معيار ميانه كدورت از يک واحد NTUو در يک نمونه
منفرد از 5واحد کمتر باشد به احتمال يقين 99/99آب عاری از باکتری ها
و ويروس ها خواهد بود.
مشـروط بـر آن کـه کلـر باقيمـانده آزاد پس از 30دقيقه تماس در محدوده
0/5 – 0/8ميلی گرم در ليتر و PHآب کمتر از 8باشد.
Slide 8
به دلیل باال
کـدورت نه تنهـا بـه عنـوان شاخص کارآمدی تصفيه خانه های آب در زدايش
عامل های ميکروبی بلکه به عنوان مشخصه ميکروبی آب شناخته می شود.
در تصفيـه خانـه هـا و شبکه های توزيع آب آزمايش شمارش و تعيين مقدار
باکتری های شاخص کليفرم و Eloliنيازمند زمان 24تا 72ساعت زمان است.
برای رفع اين نقيصه آزمايش کدورت در کمترين زمان ممکن بسيار راهگشا
است.
بـه هميـن دليـل در آمريکـا آزمايـش کـدورت جـزء اوليـه آزمايش ميکروبی آب
شده است.
تأثير ديگر کدورت بر کيفيت ميکروبی آب در عدم تأثير گذاری و کارآمدی
گندزداها در انهدام ميکروبی آب است.
تأکيد WHOبه حضور کليفرم ها در کدورت 4تا 84واحد NTUبه رغم وجود
0/1تا 0/4ميلی گرم در ليتر کلر آزاد باقيمانده پس از زمان تماس 30دقيقه
اشاره شده ا ست.
و در يک تحقيق اعالم شده است که باکتری Ecoliدر پوشش ذرات معلق و يا به
صورت بيو فيلم در می آيد در مقايسه با حالت ازاد مقاومت ان در برابر کلر
2400مرتبه افزايش می يابد.
Slide 9
رابطه كدورت با دیگر پارامترهاي آب
كدورت آب با بسياري از پارامتر هاي آب در ارتباط است
رنگ آب به علت حضور مواد كلوئيدي در آب است 50 .درصد رنگ ها به علت
وجود مواد كلوئيدي است .
رابطه بين كدورت زياد در آب خام وصاف شده وطعم وبو رابطهاي شناخته شده
است .مواد معلق براي ميكروارگانيسم ها نقش ماده غذايي ويا پوشش محافظ را
بازي مي كند
مصرف آبي كه كدورت بااليي داشته و كلرزني مي شود مخاطرات بهداشتي در
پي دارد
وجود كدورت اختالل در انجام آزمايش پديد مي آورد .
كدورت بيش از 5واحد معموال براي مصرف كننده قابل احتراز است
تأثير کدورت آب به عنوان پوشش محافظ ميکرو ارگانيسم ها محدوديت های جدی
در کاربرد برخی گند زداها در تصفيه آب ايجاد می کند.
مثالا گندزدايی به روش UVدرآب های کدر کار برد ندارد.
يا اين که اول کدورت آب کم بشود بعد آب کلر زنی شود.
Slide 10
راه های کاهش کدورت
کدورت را می توان از طريق فيلتراسيون ساده يا ترکيبی از فرآيندهای انعقاد -ته نشينی و صافی،
حذف کرد.
کدورت را می توان توسط فيلتراسيون غشايی تا حد زيادی حذف کرده .
استاندارد 1053ايران کدورت مطلوب را زير 1واحد و حداکثر مجاز را 5واحد NTUتعيين
کرده است.
روش های اندازه گيری کدورت
.1روش کدورت سنج جکسون JTUبرای مقادير بيشتر از JTU 25کاربرد دارد .ازطريق
تابش عمودي نور شمع به نمونه بدست مي آيد.
.2کدورت سنج پاترسون .از يك منبع نور الكتريكي و يك عدسي بدست مي آيد.
.3کدورت سنج فولر كدورت را بر اساس ذرات معلق كه كدورت حقيقي را نشان مي دهد كاليبره
مي كنند.
.4روش نفلومتری N.T.Uروشی برای اندازه گيری کدورت است که اين روش عموميت يافته
است .بر اساس تفرق نور كار مي كند .انـدازه تفـرق نـوري را كـه در زاويـه 90درجـه منكسر
مي شود اندازه گيري مي كند.
گاهی وقت ها اين واحدها با F.T.Uنمايش می دهند زيرا محلول استاندارد آن پليمر فورمازين
است .قبال محلول استاندارد آن سيليس بوده است.
لوله نمونه ها برای آزمايش هميشه بايد تميز و پاک بوده و حباب هوا نداشته باشد.
.5روش شمارش ذرات به کمک دستگاه الکترنيکی
ايـن روش بسيـار دقيق و پيشرفته است .حتی مقدار ذرات و اندازه و سايز ذرات را شمارش و
دسته بندی می کند.
Slide 11
Slide 12
A general rule of thumb:
1 mgTSS/L ~ 1.0 to 1.5 NTU's of turbidity
BUT - turbidity scattering depends on particle
size so this only an approximation.
Slide 13
Slide 14
اندازه ذرات موجود در تصفیه آب
نوع ذره
قطر ذره
ميکرون
0/005 – 0/01
ويروس ها
0/3 -3
باکتری ها
0/001-0/01
کلوئيدهای کوچک
0/1-1
کلوئيدهای بزرگ
1-100
خاک
500
شن
100-2000
لخته
6-30
تک ياخته ها
ذرات کلوئيد را بر اساس اندازه آن ها تعريف می کنند.
گستـره انـدازه اين ذرات اغلب بين 0/001ميکرون تا يک ميکرون در نظر گرفته
می شود.
Slide 15
ذرات موجود در این گستره عبارتند:
.1ذرات معدنی مانند فيبر ،آزبست ،رس
.2رسوب منعقد کننده ها
.3ذرات آلی مانند مواد هيوميکی
.4ويروس ها
.5باکتری ها
سرعت رسوب ذرات در آب
سرعت طبیعی ته نشینی ذرات کوچک
قطر ميلی متر
نوع ذرات
زمال الزم برای ته نشينی در عمق 0/3متر
10
1
0/1
0/01
سنگ ريزه
شن درشت
شن ريز
گل و الی
0/3ثانيه
3
38
32دقيقه
غير قابل ته نشينی محسوب می شوند
قطر ميلی متر
نوع ذرات
زمال الزم برای ته نشينی در عمق 3/0متر
0/001
0/0001
0/00001
باکتری ها
رنگ
ذرات کلوئيدی
55ساعت
23روز
3/6سال
Slide 16
رنگ در آب
برای آنکه آبی جهت مصارف عمومی وصنعتی مناسب شود رنگ آن می بايست حذف گردد .
پسابهای صنعتی رنگی ممکن است قبل از تخليه در جريان آب ،به حذف رنگ نياز داشته باشند .
رنگ طبيعی در وهله اول در آب به صورت ذرات کلوئيدی با بارمنفی وجود دارد .به اين دليل
جداسازی آن را می توان به آسانی با استفاده از فرآيند انعقاد با کمک يک فلز سه ظرفيتی نظير
آلومينيوم و آهن انجام داد.
رنگ ايجاد شده توسط مواد معلق رنگ ظاهری و رنگ ايجاد شده توسط مواد آلی گياهان که کلوئيدی
می باشند رنگ حقيقی ناميده می شوند .
هدف اصلی يک تصفيه خانه آب توليد آبی است که با استاندارد های بهداشتی و ايمنی مطابقت داشته
باشد.
مالحظات زيبائی شناختی برای حفظ اعتماد مردم سبب شده تا استانداردهای ثانويه آب برای پايين
بودن رنگ ،طعم ،بو و ساير عوامل زيبا يی شناختی وضع شوند.
رنگ
رنگ يکی از مشخصه های دائمي آب های سطحی است.
وجود رنگ قابل توجه به معنی نا سالم بودن اب برای آشاميدن نيست.
وجود رنگ ممکن است از اعتماد مردم نسبت به منبع آب بکاهد .و وجود رنگ
کيفيت فرآورده های نهايی مانند غذاها -نوشيدنی ها ....را کاهش می دهد.
وجود رنگ در آب پتانسيل تشکيل تري هالومتانها را افزايش ميدهد.
Slide 17
واژه رنگ برای تعريف رنگ حقيقی يک محلول بکار برده می شود .يعنی رنگ
محلولی است که کدورت آن حذف شده است .
رنگ ظاهری :رنگی است که آب در اثر وجود مواد معلق و ترکيبات محلول رنگين
آلی ومعدنی به خود می گيرد رنگ ظاهری آب خوانده می شود .اين رنگ برای نمونه
اصلی آب قبل از صاف کردن با سانتريفيوژ تعيين می شود .
رنگ حقيقی :رنگی است که پس از عبور نمونه از صافی مناسب يا جداکردن امالح
معـلق آن مشاهـده شـود .رنـگ حقيقی آب است که ناشی از وجود مواد محلول در آب
می باشد .
آبهايی که دارای رنگ طبيعی می باشند دارای ظاهر زرد مايل به قهوه ای هستند .
محلـول کلـرو پالتينـات پتاسيـم K 2 PtCl 6و مقـدار کمی کلرور کبالت CoClرنـگـی ايـجــاد
می نمايند که بسيار شبيه رنگ آبهای طبيعی است .
رنگ ايجاد شده توسط 1ميلی گرم پالتين به صورت کلروپالتينات پتاسيم به عنوان واحد
استاندارد رنگ انتخاب شده است .روش مرسوم يک محلول مادر يا ذخيره تهيه می کنند
که حاوی 500ميلی گرم پالتين باشد بعد کلرور کبالت به آن اضافه کرده و سپس رنگ
مناسب استاندارد دلخواه را از آن می سازند ودرون لوله های نسلر می ريزند .
يک مجموعه که دارای صفر تا 70واد رنگ باشد می سازند و برای ماه ها قابل استفاده
است .
2
Slide 18
منابع رنگ
رنگ آب های طبيعی ناشی از ترکيبات آلی و غير آلی با منشأ طبيعی و
مصنوعی است.
اين ترکيبات ممکن است به صورت جامدات معلق يا مواد محلول باشند.
جامدات معلق به وسيله ساير فرآيندهای تصفيه حذف می شوند.
رنگ غير آلی معمولی ناشی ازوجود يون های فلزی طبيعی مثل آهن و منگنز
در آب است
وجود رنگ ممکن است منشأ صنعتی داشته باشد.
معمول ترين منشأ رنگ ورود ترکيبات آلی حاصل ازتجزيه ميکروبی و مواد
آلی طبيعی و فاضالب هاي صنعتی است.
بيشتر ترکيبات حاصل از فعاليت ميکروبی ورودی به آب مواد هيوميکی
ناميده می شود.
مـواد هيوميـکـی بـه صـورت اسيـدهـای هيوميـک – فولوويـك و تقسيم بندی
می شوند.
کلروفيل حاصل از جلبک ها و مواد شيميايی آلی مصنوعی نيز باعث ايجاد
رنگ در آب می شوند.
Slide 19
اندازه گیری رنگ
دو نوع رنگ داريم:
رنگ ظاهری که شامل کدورت يا جامدات معلق در آب است.
رنگ حقيقی که ناشی از ترکيبات محلول مولد رنگ است.
رنگ ظاهری روی نمونه واقعی تعيين می شود.
رنگ حقیقی روی نمونه صاف شده يا سانتريفيوژ شده اندازه گيری می شود.
رنگ تابع PHبوده و با افزايش PHشدت رنگ افزايش مي يابد و با كاهش PHآب
شدت رنگ كاهش مي يابد .
رنگ را با مقايسه با صفحات رنگی توسط چشم اندازه گيری می کنند.
يا اين که رنگ را توسط دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گيری می شود.
استاندارد رنگ ترکيب پالتين کبالت است .واحد رنگ در اين روش رنگ ايجاد شده به
وسيله mg/L1پالتينوم کبالت به عنوان استاندارد وضع شده است و به عنوان واحد رسمی
شناخته شده استTCU .
واحد ديگر رنگ واحد هازن است HaZen
استاندارد مطلوب رنگ مطابق استاندارد 1053حد مطلوب 1واحد TCUو حد مجاز
15واحد TCUمی باشد.
TRUE COLOR UNIT
Slide 20
فرآیند هاي زیر در حذف رنگ آب موثر است .
-1اكسیداسیون :حذف رنگ توسط اكسيداسيون را مي توان توسط مواد شيميايي
اكسيد كننده انجام داد .
الف – كلر
ب – تركيبات كلر
ج – پرمنگنات پتاسيم
د -ازن
– 2انعقاد :كه عالوه بر كدورت ،رنگ آب را نيز كاهش مي دهد .
– 3فیلتراسیون :هم كدورت و هم رنگ آب را كاهش مي دهد .
– 4جذب سطحي :كربن فعال به طور موثري رنگ را در آب حذف مي كند .
-5تبادل یوني :تبادل يوني نيز در حذف رنگ موثر است .
آب هاي خيلي رنگي مي تواند با مزه آب در ارتباط باشد .
رنگ با منشاء آلي باعث رشد و تكثير ميكروارگانيسم هاي آبزي مي شود .
رنگ به عنوان يك عامل مزاحم در بعضي از آزمايش هاي آب بشمار مي رود .
تركيبات آهن و منگنز در آب ،رنگهاي زرد تا قهوه اي توليد مي كند .
تركيبات مس در آب ،رنگ هاي خاكستري ايجاد مي كند .
جلبك ها رنگ آب را ،سبز مي كنند .
Slide 21
طعم و بو
در مفهوم واقعی کلمه طعم آب حساسيتی است که ناشی از ارتباط بين بزاق دهان و مواد محلول در آب بوده .
هنگامی که آب چشيده می شود حس چشائی و بويايی هر دو فعال می شوند.
آبی ممکن است بدون بو باشد ولی طعم بسيار نا خوشايندی داشته باشد.
مزه کردن آب در ارتباط با ارزيابی کيفيت آب ،دارای حساسيت بيشتری است نسبت به بو
بو
تا کنون هيچ دستگاه مناسبی برای اندازه گيری بو ساخته نشده است .
اندازه گيری مواد آلی بوجود آورنده طعم و بو به کمک روشهای کروماتوگرافی گازی ومايع امکان پذير است .
بو ها اغلب مجموعه ای از ترکيبات متعددی هستند که بسياری از آنها در گستره هايی که بينی قادر به تشخيص آنها
است نمی توانند جدا سازی واندازه گيری شوند .
اين روش که بسيار پيچيده وگران است می توانند بوها را در غلظت های زير حد استاندارد ،تشخيص انسان ،شناسايی
نمايند .
در ارزيابی کيفی آب آشاميدنی احساس مزه و بو مکمل يکديگر هستند.
به طور کلی حس چشايی و مزه برای مشخص نمودن ترکيبات معدنی و حس بويايی برای پی بردن به وجود
ترکيبات آلی در آب مناسب است.
آبی که شامل نمک هايی يا غلظت باال يا پائين تر از بزاق دهان است در احساس چشايی اختالل ايجاد می نمايد.
کاهش غلظت يونهايی از قبيل سديم -کلرايد .کلسيم بی کربنات در بی مزه کردن آب نقش دارد.
مزه های قابل اعتراض می تواند ناشی از ترکيبات جانبی کلر باقيمانده باشد.
بوی آب آشاميدنی احساسی است که به واسطه حضور برخی از مواد يا فشار بخار جزئی در اندام های بويايی حفره
سينوسی ودماغی در انسان دست ميدهد.
حس بويايی معموالا به غلظت های کمتر (چند ميکروگرم در ليتر) حساس است
حس چشايی معموالا به غلظت های چند ميلی گرم در ليتر حساس است.
بيشتر مواد آلی و برخی از مواد غير آلی در ايجاد طعم و بو نقش دارند
Slide 22
منابع بو و طعم در آب
منابع طبیعی طعم و بو
منابع طبيعی طعم و بو شامل انحالل نمک ها و مواد معدنی هستند.
حضـور آهـن ،منگنـز طعـم نمکـی بـه آب داده و آن را غيـر گوارا
می سازند.
معموالا فعاليت های ميکروبی باعث ايجاد طعم و بو در آب های
سطحی و زير زمينی می شود.
تجزيـه گياهـان مثـل درخـت هـا – خاشـاک چمن ها و گياهان آبزی
می تواند باعث ايجاد طعم و بو در منابع آب های سطحی گردد.
در اثر تجزيه باکتريايی معموالا ترکيبات مولد طعم و بو آزاد می شود.
که باعث ايجاد بوهای كپكي -خاکی -ترشيدگي -يوي علفي با تالقی و
بوی ماهی می گردد.
ورود نوترينت ها به منابع آب های سطحی نيز شکوفايی جلبکی را
تشديد و مشکل طعم و بو را زيادتر می کند.
Slide 23
جلبک ها شايع ترين دليل طعم و بوی آب های سطحی هستند و منشاء اصلی
طعم و بوی آب ها هستند.
متابوليـت ها مواد شيميايی هستند که يا از فعاليت های متابوليکی طبيعی
جلبک ها و يا از تجزيه باکتريايي فرآورده های دفعی جلبکی منشأ می گيرند.
از بين عوامل مولد بوی نا مطبوع ژئو سمين )از مهمترين عوامل ايجاد بوی
نـا مطبـوع حتـی در غلظـت هــای خـيلـی کـم (ميكـرو گـرم در لـيتر 0/01يا
10نانو گرم در ليتر) هستند.
مقدار قابل قبول اين ترکيبات در امريکا حدود 8نانو گرم در ليتر فرض
شده است.
ژئوسمين توسط اکتيونوميست ها و جلبك های سبز و آبي توليد می شوند.
جلبک های سبز و آبی می توانند ترکيبات بو زای گوگردی نيز توليد کنند.
وقتی جامدات محلول به خصوص سولفات در آب های زير زمينی باال باشد
باکتری های موجود در شرايط بی هوازی سولفات را به سولفيد احياء نموده که
سولفيد هيدروژن بوی بسيار نا مطبوعی دارد و در غلظت 1ميكرو گرم در ليتر
توسط بينی انسان قابل تشخيص است.
Slide 24
منابع مصنوعی طعم و بو
منابـع مصنوعی طعم و بو شامل محل های دفن و تلنبار مواد زائد فاضالب های صنعتی
روان آب هاي شهری و کشاورزی و فاضالب های شهری هستند.
تلفيق منابع طبيعی و مصنوعی نيز می تواند باعث ايجاد طعم و بو در منابع آب آشاميدنی
شوند.
رشد مجدد در شبکه توزيع
منابع اب آشاميدنی اغلب دچار مشکالت طعم و بوی ايجاد شده در شبکه توزيع می شوند.
در محل های کور شبکه توزيع ،آب راکد شده و کلر باقيمانده آن مصرف می شود لذا
رشد مجدد باکتريايی در داخل شبکه رخ می دهد.
باکتری های احياء و کنند .آهن و سولفات رشد کرده و تشکيل کلنی يا بيو فيلم می دهند که
منجر به خوردگی لوله و ايجاد رنگ قرمز يا سياه به همراه طعم می شوند.
واکنش کلر با مواد آلی باقيمانده منبع متداول ديگر طعم و بو در شبکه توزيع است.
عدد استانه بو )threshold odor number TONناميده می شود و به صورت
بيشترين رقيق سازی نمونه با اب بدون بو و به گونه ای که بو کامالا احساس شود و تعريف
می شود.
طبق استاندارد 1052ايران حدود مطلوب بو صفر و حد مجاز بو حداکثر 2واحد TON
در دمای 12درجه و 3واحد TONدر دمای 25درجه است.
Slide 25
pHآب
pHآب معرف قدرت اسيدی آب مي باشد .
pHآب های خام در حدود 6/5تا 8/5است.
غلظت يون Hدر طی تصفيه آب تغيير می کند.
pH
PHاصطالحی است که در تمام دنيا برای بيان شدت اسيدی يا قليايی يک محلول بکار می رود .
با pHغلظت يون هيدروژن يا به عبارت ديگر فعاليت يون هيدروژن بيان می شود .
در زمينه تامين آب pHعاملی است که بايد در انعقاد شيميائی – گندزدائی – سختی گيری از آب و کنترل خورندگی
مورد توجه قرار می گيرد .
در زمينه فاضالب نيز pHنقش بسيار مهمی در فرآيند تصفيه دارد .
کلريناسيون آب تمايل به پايين آوردن pHداشته.
سختی گيری آب که از آهک و کربنات کلسيم استفاده می شود pH .آب را افزايش می دهد .
pHآب با خورندگی ،و تشکيل رسوب درآب ارتباط دارد.
کنترل خورندگی به کنترل pHو قليائيت و تعادل کربنات و بی کربنات بستگی دارد.
رشد باکتری های آهن به pHبستگی دارد .معموالا در 5/5 pHتا 8/2رشد می کنند.
توليد سولفيد هيدروژن که بوی تخم مرغ گنديده را به آب می دهد ناشی از آلودگی آب ها به سولفور است و در چنين
شرايطی pHآب کمتر از 7است.
در pHباال آب آشاميدنی تلخ مزه است.
با افزايش pHرنگ اب بيشتر می شود.
به همين دليل اندازه گيری رنگ آب در 8/3 pHانجام می شود.
سالم سازی آب از نظر ميکروبی به pHبستگی دارد.
خورندگی در شبکه توزيع آب که علت اصلی آلودگی آب به فلزات سرب و مس و فلزات سنگين است در pHاسيدي
زير 6رخ می دهد.
Slide 26
حرارت
به طور کلی سرعت واکنش شيميائی با کاهش درجه حرات کاهش می يابد .و سرعت واكنش شيميايي با افزايش
درجه حرارت افزايش مي يابد .
آب آشاميدنی خنک بر آب آشاميدنی گرم ارجح است.
دمای مطلوب آب آشاميدنی 10تا 12درجه است.
طعم آب در درجه حرارت اتاق افزايش می يابد و با کاهش دمای اتاق کم می شود.
با افزايش دما فشار بخار ترکيبات قابل تبخير افزايش يافته و باعث ايجاد بو می شود.
کدورت و رنگ به طور غير مستقيم با درجه حرارت ارتباط دارد.
با کاهش درجه حرارت آب ويسکوزيته آن افزايش يافته و سرعت ته نشينی و فيلتراسين کاهش می يابد.
کارايی سيستم تصفيه آب در حذف رنگ و کدورت با انجام کوآگوالسيون ،ته نشينی و فيلتراسيون در زمستان
کمتر از تابستان است (کاهش راندمان عمل تصفيه)
فيلتراسيون از طريق استفاده از کربن فعال نسبت به درجه حرارت حساس است.
کارآئی ازن زنی و كلر زني به دما وابسته است و در دمای پايين کاهش می يابد.
ويژگی های ميکروبيولوژی آب آشاميدنی به درجه حرارت و اثر آن بر فرايندهای تصفيه آب مربوط می شود.
به طور کلی با افزايش درجه حرارت گند زدائی بهتر صورت می گيرد.
تأثير باکتری کشی کلر در درجه حرارت 20تا 25درجه پنج برابر باکتری کشی آن در دمای 3تا 5درجه
سانتی گراد است.
در مورد ويروس ها نيز افزايش درجه حرارت آب بر کاهش آن ها مؤثر است.
آب کلرينه در درجه حرارت های باالتر خاصيت ميکروب کشی بيشتری دارد.
در درجه حرارت های پائين ويروس ها بيشتر از باکتری ها زنده می مانند.
رشد ميکرو ارگانيسم های خطرناک با گرم شدن آب می تواند طعم و بوی نا مطلوب به آب دهد.
Slide 27
هدايت الکتريکی Electrical / ConDactivity
قابليت انتقال جريان برق نشانگر ميزان هدايت الکتريکی است.
هدايت يک محلول را به صورت عکس مقاومت تعريف می کنند و واحد
آن mhoيا µs/cmاست.
هدايـت ويـژه kعبارت اسـت از هـدايـت الکتريـکی ) (E.Cانـدازه
گيـری شده در يک سانتی متر مکعب از محلول که بين دو الکترود با
سطح يک سانتی متر مربع و فاصله يک سانتی متر از يکديگر قرار
دارند و در دمای درجه می باشد.
به دليل آن که مقادير هدايت ويژه کوچک است معموالا آن را در ضرب
ميکروزيمنس بر سانتی متر گزارش می کنند.
کرده و بر حسب
مقدار هدايت الکتريکی ويژه نشان دهنده ميزان وجود امالح در آب است
25
6
s
cm
10
Slide 28
رابطه مقاومت الکتريکی و هدايت الکتريکی ويژه آب بر حسب مقدار امالح
ميزان ا مالح
Ohm/cm
µs/cm
امالح خيلی کم
امالح کم
امالح نسبتا ا کم
امالح متوسط
امالح زياد
مقاومت > 10000
> 10000مقاومت > 5000
> 5000مقاومت > 3000
> 3000مقاومت > 1500
> 1500مقاومت > 1000
> 100هدايت
> 200هدايت > 100
> 333هدايت > 200
> 666هدايت > 333
> 100هدايت > 666
هدايـت الکتريـکـی در محلـول های مختلف با افزايش درجه حرارت باال
می رود ميزان اين افزايش حدود 2واحد به ازای افزايش هر درجه حرارت
بر حسب سانتی گراد است.
انجام گيرد.
اندازه گيری دقيق هدايت الکتريکی بايد در دمای
25
Slide 29
اندازه گيری هدایت الکتریکی در موارد زير استفاده می شود.
.1تعيين درجه خلوص آب مقطر
.2بررسی سريع تغييراتی که در غلظت امالح محلول آب پيش آمده
.3کنترل نتايج آزمايش آب
.4محاسبه مجموع يون های محلول در آب و باقيمانده تبخير آن
کل جامدات محلول TDS Total Desolve solid
منظـور از کـل جامـدات محلـول ) (TDSدر آب مجمـوعــه ای از
نمک های معدنی و مقادير کمی از مواد آلی است.
يون های اصلی که TDSرا تشکيل می دهند شامل کربنات کلرايد.
سولفات -نيترات .سديم -پتاسيم -کلسيم .منيزيم می باشد.
کل جامدات محلول در تغيير کيفيت آب آشاميدنی همچون طعم سختی-
خورندگی .....نقش دارد.
Slide 30
منابع TDS
منابع اصلی افزايش جامدات محلول در منابع اب آشاميدنی منابع طبيعی تخليه پساب ها -روان
آب های شهری و فاضالب های صنعتی هستند.
کربنات ها -کلرايدها -کلسيم -منيزيم سديم سولفات ها يون های اصلی ايجاد TDsآب ها هستند.
TDsآب های شور به 35گرم در ليتر ميرسد.
استفاده ازنمک جهت کنترل يخ و برف باعث افزايش TDsآب های زير زمينی می شود.
هيچ گونه مدرکی دال بر اين که مصرف آبی با TDsبيش از mg/L 1000اثرات سورد
بهداشتی بر مصرف کننده دارد وجود ندارد.
استاندارد 1053حداکثر ميزان TDsرا تا mg/L 1500مجاز دانسته است..
جنبه هاي بهداشتي:
هيچ گونه مدركي دال بر اينكه مصرف آبي با TDSبيش از 1000ميلي گرم در ليتر اثرات
سوء بهداشتي بر حاي مي گذارد وجود ندارد .
نمك هاي معدني موجود در آب ،طعم آب را ،تغيير مي دهد .
درجه تغيير طعم را باتوجه به مقادير TDSدر جدول زير نشان مي دهد .
عالي
كمتر از 300ميلي گرم در ليتر
خوب
"
300تا " "" 600
متوسط
"
600تا " : 900
بد
"
900تا " 1200
غير قابل قبول
"
بيش از " 1200
آبي كه TDSپاييني داردنمي تواند قابل قبول باشد ،زيرا بدون طعم ومزه است
Slide 31
ميزان تقريبی TDSبرای آب های مختلف
نوع آب
کل مواد جامد محصول
TDS
آب دريا
آب شور
آب مجاز آشاميدنی
آب آشاميدنی مطلوب
آب مطلوب صنعتی
10000> TDS>40000
1000> TDS>10000
500> TDS>1000
100> TDS>500
5> TDSs>100
Slide 32
رابطه ECبا TDS
ضریب های هدایت الکتریکی در محاسبه کل مواد جامد محصول
ضريب
0/5
0/6
0/64
0/7
0/8
0/9
1
1/2
هدايت الکتريکی
µs/cm
5-10
10-100
100-500
500-1000
1000-10000
10000-20000
20000-30000
به باال 30000
TDS = AlK*0.6 +So4 + Cl + No3 + F + Ca +Mg +Na +K
Slide 33
سختی آب Hardness
سختی آب وابسته به يک سری از کاتيون ها و آنيون های موجود در آب است.
سختی آب اغلب مربوط به يون های کلسيم ومنيزيم است ،اگر چه استرانسيم باريم و ديگر فلزات چند
ظرفيتی نيز در آن سهم دارند.
سختی عموتا ا بر حسب ميلی گرم در ليتر بر حسب کربنات کلسيم سنجيده و بيان می شود.
در کشورهای مختلف اين واحد متفاوت می باشد .مثالا يک درجه سختی آلمانی برابر با 8/17ميلی گرم
در ليتر سختی caco3می باشد.
سختـی را به دو دسته تقسيم بندی می کنند سختی موقت (کربنات ها و بی کربنات ها) و سختی دائم
(سولفات ها – کلرايدها -نيترات ها و)....
سختی کربناتی يا موقت نسبت به حرارت حساس است و در درجه حرارتهای باال سريعا ا رسوب می کند.
سختی
آبهای سخت ،آبهايی هستند که برای ايجاد کف نياز به مقادير زيادی صابون داشته وبه عالوه در لوله های آب
داغ ،گرم کننده ها ديگ بخار و ساير واحدهايی که دما در آنها باالاست ايجاد پوسته می نمايند .
سختی آب از محلی به محل ديگر به مقدار زياد متغير ا ست بطور کلی
ابهای سطحی از آبهای زير زمينی نرم تر می باشد.
سختی آب منعکس کننده ماهيت خصوصيات زمينی است که آب با آن در تماس بوده است.
سختی در آب به ميزان وسيع در اثر تماس با خاک واليه های سنگی ايجاد می شود .
بطور کلی آب های سخت در مناطقی ايجاد می شوند که اليه خاک سطحی ضخيم بوده واليه های سنگ آهک
موجود می باشد.
آبهای نرم در مناطقی به وجود می آيند که خاک سطحی کم ضخامت واليه های سنگ آهک کمياب بوده يا
وجود نداشته باشند .
Slide 34
علت و منبع سختی
سختی بوسيله کاتيون های فلزی چند ظرفيتی ايجاد می شود .اين يونها قادرند با صابون
واکنش داده و رسوب تشکيل دهند وبا بعضی از آنيون های موجود در آب پوسته ايجاد نمايند.
کاتيونهای اصلی ايجاد کننده سختی يونهای دو ظرفيتی کلسيم منيزيم استرانسيوم آهن فرو و
يونهای منگنز می باشد .اين کاتيونها به همراه آنيونهای مرتبط به آنها به ترتيب فراوانی آنها
در آبهای طبيعی در جدول زير آورده شده است
کاتیون ها
آنیون ها
Ca
Mg
Sr
Fe
mn
Hco3
So4
Cl
No3
Sio2
مصرف صابون همراه با آبهای سخت بيانگر ضرر اقتصادی برای مصرف کننده آب است
صابونهای سديمی با کاتيونهای فلزی چند ظرفيتی واکنش داده و ايجاد رسوب می نمايد .بدين
ترتيب اين قبيل صابون ها خواص سطحی خود را از دست می دهند .
Cation(Co2C17H33)2 + 2Na+
2NaCo2C17H33+Cation2+
Slide 35
عمل کف کردن تا زمانی که تمامی يون های سختی راسب نشده اند اتفاق نمی افتد .
در اثـر سختـی و عملـکـرد صابـون بـه سطـوح دستشويـی شيـر و ماشين های
ظرفشويی می چسبـد وممکـن اسـت ايجـاد لکـه هايـی روی لبـاس وظرفشويـی وسايــر
اشيائ نمايد .ته مانده های رسوب حاصله از سختی آب وصابون ممکن است در
روزنه های موجود بر روی پوست بدن باقی مانده و ايجاد خارش در پوست نمايد .
سختی دائم يا سختی يون ها ی غير کربنات نسبت به حرارت مقاوم
است و رسوب نمی کنند.
معمول ترين منابع کلسيم و منيزيم سنگ های آهک -مانند گچ (کربنات
کلسيم) می باشد.
اگر چه اکثر ترکيبات کلسيم به راحتی در آب خالص محلول نيستند اما
در حضور دی اکسيد کربن به راحتی حالليت آن افزايش می يابد.
معموالا در اکثر آب های معمولی ميزان کلسيم تا حدود 100ميلی گرم
در ليتر است و بعضی از منابع تا 200ميلی گرم در ليتر مي رسد.
ميزان منيزيم نيز معموالا اغلب تا 10ميلی گرم در ليتر و بعضی مواقع
تا 100ميلی گرم در ليتر می رسد ..
Slide 36
استاندارد 1053حداکثرمجاز كلسيم را برحسب mg/L 300 Caو ميزان
منيزيم را mg/L 30بر حسب Mgاعالم نموده است.
استاندارد 1053حداکثر مجاز سختی کل را بر حسب 500 caco3ميلی گرم
در ليتر اعالم نموده است.
یک طبقه بندی عمومی در مورد سختی به شکل زیر است.
بر حسب 0 - 50 mg/L caco3
آب نرم
آب نستبا ا سخت
آب سخت
آب بسيار سخت
يک طبقه بندی ديگر
آب نرم
نسبتا ا سخت
سخت
بسيار سخت
بی نهايت سخت
بر حسب 50-150 mg/L caco3
بر حسب 150 -300 mg/L caco3
بر حسب > 300. mg/L caco3
0-40 mg/L
40-100 mg/L
100-300 mg/L
300-500 mg/L
mg/Lبيش از 500
Slide 37
معایب سختی اضافی در آب
سختی منيزيم و به ويژه همراه با يون سولفات خاصيت ايجاد اسهال در افرادی مي كنند
كه به آن عادت ندارند ..
سختـي باعـث رنگيـن شـدن ظروف سفالی و دير پز شدن سبزيجات و بی رنگ شدن
آن ها می گردد.
سختي باعث افزايش مصرف صابون می گردد.
سختي سبب رسوب امالح بر روی وسايل بهداشتی مانند دستشويی ها و وان حمام
میشود.
سختي باعث ايجاد مشکالتی در صنايع نساجی – کاغذ سازی -کنسرو سازی می گردد.
سختي باعث ترکيدن ديگ های بخار به علت رسوبات جدار داخلی ديگ ها می گردد.
در مناطقي كه آبهاي سخت وجود دارد امكان انسداد لوله هاي آبرساني در اثر رسوبات
وجود دارد .
تحقيقات نشان داده است بين سختی آب و تعداد بيماران قلب عروق رابطه معکوس
وجود دارد.
در مناطقی که آب شرب سبک است تعداد بيماران مبتال به بيماری های قلب و عروق
بيشتر است.
آب های سخت هيچ گونه اثر نا مطلوبی بر سالمتی مردم ندارد.
Slide 38
نظريه پيشنهادی سازمان بهداشت جهانی در مورد کيفيت آب از
نظر کلسيم و منيزيم سختي كل و سديم
میزان منیزیم حداقل 10ميلي گرم درليتر دامنه مقدار 20تا
30ميلي گرم در ليتر
میزان كلسیم حداقل 20ميلي گرم در ليتر دامنه مقدار 40
تا 80ميلي گرم در ليتر
میزان سختي كل حداقل دامنه مناسب 2تا 4مول بر ليتر
100تا 200ميلي گرم در ليتر
میزان سدیم زير 20ميلي گرم در ليتر
Slide 39
طبقه بندي آب آشامیدني طبق نظریه شولر
طبقه بندي آب براي آشامیدني
قابليت شرب خوب
قابليت شرب (قابل قبول)
نامناسب
بد
قابل استفاده در شرايط اضطراري
غير قابل شرب
pH
Ca
mg/L
Mg
mg/L
Na
mg/L
SO4
mg/L
Cl
mg/L
28
37
69
4/4 20 3/7
35
48
73
6
25 8/7
54
57 104 37
85
9
550
650 730 72 130 10
603
720 880 85 175 11
124
960 1150 144 240 >11
2
Slide 40
استاندارد آب بعضي كشورها
پارامتر
سختي
كدورت
رنگ
آهن
منگنز
pH
نيترات
سولفات
فلورايد
كلرايد
WHO
-
5
15
3/0
5/0
8-5/7
50
250
5/1
250
USA
-
1-5/0
15
3/0
05/0
8-5/6
45
400
2
250
چين
-
5
15
3/0
1/0
8-5/6
-
-
5/1
-
كانادا
-
1
15
3/0
05/0
8-5/6
45
500
5/1
250
ژاپن
300
2
5
3/0
05/0
8-5/6
-
-
8/0
100
كره
300
2
2
3/0
3/0
-
45
200
1
150
قطر
-
5
20
3/0
3/0
-
-
250
6/1
250
تانزانيا
600
30
50
1
5/0
2/9-5/6
100
600
8
-
تايلند
300
5
15
5/0
3/0
5/8-5/6
45
250
1
250
اندونزي
500
5
15
3/0
1/0
5/8-5/6
10
400
5/1
250
اتحاديه
اروپا
-
10-1
20
2/0
05/0
5/8-2/6
50
350
5/1
250
ايران
500
5
20
3/0
5/0
5/8-5/6
50
400
8/1-7/0
400
كشور
Slide 41
اسیدیته
اکثر آبهای طبيعی ،فاضالب های خانگی وبسياری از فاضالب های صنعتی به دليل وجود سيستم دی اکسيد
کربن بی کربنات دارای خاصيت تامپونی می باشند .
مرسوم است که تمام آبهائی که با pHکمتر از 8/5به عنوان آب دارای اسيديته در نظر گرفته می شود .
معموال ختم عمل فنل فتالئين در pHبين 8/2تا 8/4به عنوان نقطه مرجع در نظر گرفته می شود .
در pH= 7مقادير زيادی دی اکسيد کربن برای خنثی شدن باقی می ماند و دی اکسيد کربن به تنهائی pH
رابه پايين تر از حدود 4کاهش نمی دهد .اساسا خنثی سازی اسيد در pH = 4کامل است.
اسيديته آبهای طبيعی به وسيله دی اکسيد کربن يا بوسيله اسيدهای قوی معدنی ايجاد می شود که اسيد
کربنيک عامل موثر در آبهايی است که دارای pHباالتر از 4می باشند واسيدهای معدنی قوی عامل
ديگر در آبهايی است که pHکمتر از 4دارند.
دی اکسيد کربن يک ترکيب عادی برای تمام آبهای طبيعی می باشد .اگر غلظلت دی اکسی کربن در آب
کمتر از جو باشد ممکن است از طريق جذب از هوا وارد آب های سطحی شود.
دی اکسيد کربن همچنين ممکن است در اثر اکسيداسيون بيولوژی مواد آلی به ويژه در آبهای آلوده توليد
شود .آبهای سطحی بطور پيوسته در حال تبادل دی اکسيد کربن با هوا ودر تعادل با آن می باشد .
آبهای زير زمينی دارای مقادير قابل توجهی دی اکسيد کربن می باشند .
وجود آبهای زير زمينی با غلظت حود 50-30ميلی گرم دی اکسيد کربن غير معمول نمی باشد .
اسيديته مصرفی در فاضالب بسياری از صنايع خصوصا واحد های متالوژی و بعضی صنايع توليد کننده
مواد آلی مصنوعی وجود دارد.
بعضی از آب های طبيعی نيز ممکن است دارای اسيديته معدنی باشند .مانند بعضی از چشمه های آب
معدنی گوگردی .
Slide 42
اهمییت اسیدیته دی اکسید کربن و اسیدیته معدنی
اسيديته از نقطه نظر بهسازی وبهداشت عمومی دارای اهمييت چندانی نمی باشد .
دی اکسيد کربن در غلظت هايی به مراتب باالتر از غلظت دی اکسيد کربن در آبهای
طبيعی در نوشابه های تخميری و گاز دار وجود دارد و هيچ گونه اثر زيان آوری در
ارتباط با آن مشاهده نگرديده است .
و آبهايـی کـه دارای اسيديتـه معدنـی می باشنـد بـه قـدری غير قابل شرب می شوند که
هيچ گونه مشکلی با مصرف انسانی از سوی آنها وجود ندارد .
روش اندازه گیری
اسيديته co2ومعدنی را می توان با استفاده از محلول قليا اندازه گيری نمود .
اسيديته معدنی تا phحدود 3/7نقطه ختم متيل اورانژ اندازه گيری می شود .بدين
دليل اسيديته معدنی را اسيديته متيل اورانژنيز می گويند و تيتراسيون نمونه های تا نقطه
ختـم عمل فنل فتاليين ،درمجموع اسيديته معدنی و اسيديته اسيدهای ضعيف را مشخص
می نمايد .اين اسيديته کل را اسيديته فنل فتالئين می نامند .و نتايج به عنوان اسيديته فنل
فتالئن بر حسب caco3گزارش می گردد.
بجای معرف فنل فتاليين می توان معرف متاکروزول بنفش بکار برد .
بجای معرف متيل اورانژ می توان معرف برموفنل آبی بکار برد که بهتر جواب می دهد.
از محلول سود 0/02نرمال به عنوان تيتر کننده استفاده می شود .
Slide 43
قلیائیت
قليائيت به مقدار يون هايی که در اب وجود دارند و برای خنثی سازی يون هاي هيدروژن درواکنش شرکت می کنند اطالق
می شود.
قليائيت قدرت بافری آب در خنثی سازی يون هيدروژن می باشد .يعنی قليائيت معياری برای خنثی سازی اسيدها به حساب
می آيد.
اجزاء تشکيل دهنده قليائيت در سيستم های طبيعی آب شامل جدول زير است.
قليائيت آب نشان دهنده ظرفيت آن در خنثی کردن اسيد ها می باشد .
قليائيت آب های طبيعی در وهله اول به دليل نمک اسيد های ضيعف می باشد .هر چند که باز های ضعيف و قوی نيز ممکن
است در اين مورد موثر باشند .
بی کربنات ها فرم اصلی قليائيت می باشند .زيرا آنها در مقادير زياد در اثر واکنش دی اکسيد کربن بامواد موجود در خاک
توليد می شوند .
تحت شرايط خاص
آبهای طبيعی ممکن است دارای مقادير قابل توجهی قليائيت کربنات و هيدروکسيد باشند .
اين شرايط ،بخصوص در آبهای سطحی با رشد جلبکی فراوان مشاهده می شود .جلبک ها دی اکسيد کربن را بصورت
آزاد و چه بصورت ترکيبی از آب جذب می کنند و pHآب را تا حدود 9تا 10افزايش ميدهند .
برای بيشتر اهداف عملی قليائيت موجود در آب های طبيعی که بوسيله ساير مواد ايجاد می شود کم اهمييت بوده و می توان
از آن صرف نظر کرد .
3
Hco
Co 3
3
Hsio
2
4
Hpo
OH
H 3 Bo 3
Slide 44
اهمییت از جنبه بهداشتی
تا آنجا که مشخص شده است قليائيت از نظر بهداشت عمومی دارای اهمييت نمی باشد .آبها يی با قليائيت باال
معموال گوارا نبوده و مصرف کنندگان متمايل به انتخاب منابع ديگر می شوند.
گاهی آب های که به روش شيميائی تصفيه شده اند دارای مقادير pHنسبتا باال هستندکه باعث اعتراض
مصرف کنندگان می شوند به همين دليل pHحد استاندارد 8/5تعيين شده است .
اندازه گیری
قليائيت به روش حجمی و به وسيله تيتراسيون با اسيد سولفوريک 0/02اندازه گيری می شود .و بر حسب
کربنات کلسيم گزارش می گردد .
آزمايش در 2مرحله انجام می شود
مرحله – 1تيتراسيون با اسيد تا pHکمتر از ، 8/3نقطه ای که در آن معرف فنل فتالئين از صورتی
به بی رنگ تغيير می نمايد
مرحله - 2تيتراسيون با اسيد تا pHکمتر از 4/5که ختم عمل با معرف بروموکروزول سبزو متيل رد (يا
متيل اورانژ) .انجام می شود .
هنگامی که pHنمونه کمتر از 8/3است تيتراسيون در يک مرحله و تا 4/5 = pHانجام می شود .
انتخاب pH = 8/3به عنوان ختم عمل مرحله اول تيتراسيون بر اساس تيتراسيون باز است اين مقدار
مربوط به نقطه معادل برای تبديل يون کربنات به يون بی کربنات می باشد
CO32- + H+
HCO3استفاده از pHحدود 4/5برای ختم عمل دومين مرحله تيتراسيون تقريبا مربوط به نقطه هم ارزی تبديل يون
بی کربنات به اسيد کربنيک می باشد .
-HCO3+H+
H2CO3
Slide 45
اما اجزاء اصلی تشکيل دهنده قليائيت عبارتند از:
ج) هيدروکسيد
ب) کربنات
الف) بی کربنات
Ho 3
Co 3
OH
مقادير نسبی گونه های قليائيت بستگی به pHدارند.
pHآب معرف قدرت اسيدی آب بوده اما قليائيت آب معرف قدرت آب در
برابر تغييرات pHاست.
دو نوع قليائيت در آب وجود دارد که بايد اندازه گيری شود.
الف) قليائيت Pقليائيت ساده ،قليائيت نسبت به فنل
ب) قليائيت Tقليائيت کل ،قليائيت نسبت به متيل اورانژ
اثرات منفی قليائيت در مقادير زياد طعم تلخ به آب می دهد.
Slide 46
جدول قلیاییت
شماره
نتايج تيتراسيون
قلياييت بيكربنات
قلياييت كربنات
قلياييت هيدروكسيد
1
P=0
T
0
0
2
P< ½ T
½ T-
2P
0
3
½ T=P
0
2P
0
4
P> ½ T
0
)2(T-P
2P-T
5
P=T
0
0
T
-1
-2
-3
-4
-5
P=T
P=½ T
P=0
P<½ T
P>½ T
تمامي قلياييت مربوط به OH-
تمامي قليايت مربوط به CO3-2
تمامي قليايت مربوط به HCO3-
تمامي قليايت مربوط به HCO3-و CO3-2
تمامي قليايت مربوط به CO3-2و OH-
Slide 47
نیتریت و نیترات در آب
نيترات ها در سطح گسترده ای و به مقادير قابل توجهی در خاک آب و در گياهان يافت
میشود.
نيتريت ها معموالا در مقادير کمتری نسبت به نيترات ها در آب ها وجود دارند.
نيترات ها در حضور اکسيژن کافی بر اثر اکسيداسيون ازت آلی توسط باکتری ها موجود
در خاک و آب به وجود می آيند.
نيتريت ها هم توسط باکتريايی که به طور ناقص ازت آلی را اکسيد می نمايند به وجود
میآيند.
بيشترين مقدار نيتروژن در کودهای مصرفی موجود است و در خاک به نيترات تبديل
میگردد .فاضالب های شهری ،صنعتی مواد دفعی حيوانی و گياهی دارای نيتروژن آلی
هستند و به خاک دفع می شوند کودهای شيميائی ازته نيز به مقادير بسيار زياد در
کشاورزی مصرف می شوند.
اين مواد وارد سطح خاک شده اما اليه سطحی خاک قادر به حفظ و نگه داری اين دو
ترکيب نبوده و در نتيجه نيتريت و نيتراب به آب های زير زمينی راه می يابد .از آن جا
که نيترات در آب به صورت محلول وجود دارد .روش های معمول تصفيه آب قادر به
حذف آن نيستند .از اين رو نياز به روش های پيشرفته تصفيه دارند نيترات بدون رنگ
بدون طعم بوده و در آب های آشاميدنی بدون آزمايش قابل تشخيص نمی باشد.
Slide 48
استاندارد 1053ايران حد مجاز نيترات در آب را 50ميلي گرم در ليتر بر اساس
يون نيترات تعيين نموده است .
در ديگر کشورهای مانند آمريکا حداکثر 10ميلي گرم به اساس N-NO3می باشد.
استاندارد ملی ایران 1053حد مجاز نيتريت در آب را 3ميلی گرم در ليتر تعيين
نموده است .
مشکل نيترات وقتی بيشتر می شود که همراه با آلودگی ميکروبی آب باشد.
نيترات ها در بدن انسان و در دستگاه گوارش تبديل به نيتريت می شوند.
نيتريت ها سبب بيماری مت هموگلوبين می شوند که با کاهش اکسيژن خون همراه است که
پوست صورت و مخصوصا ا در اطراف چشم ها تيره می شود.
نيتريت ها در حضور آمين ها تبديل به نيتروز آمين می شوند که سرطان زايی آن ها اثبات
شده است.
کسانی که عفونت مثانه دارند يا ناراحتی گوارشی دارند نيتروز آمين در آن ها افزايش
میيابد.
در آمريکا بين بيماری سرطان سيستم لنفاوی و ميزان افزايش نيترات آب ارتباط معنا داري
يافته اند.
امروزه مهمترين مشکل آب های آشاميدنی شهر های بزرگ کشور ما افزايش بی رويه
ميزان نيتراب آب های زير زمينی می باشد.
جوشاندن مداوم و طوالنی ميزان نيترات را افزايش می دهد.
Slide 49
روش های حذف نیترات
نيترات دارای حالليت زياد در آب بوده و بدون بو است و به سختی از آب قابل
حذف شدن می باشد
روش اول رقیق سازی :می توان آب با ميزان نيترات زياد را با آب با ميزان
نيترات کم مخلوط کرد وميزان نيترات آن را متعادل نمود .اين روش خيلی
کاربردی است.
روش دوم تبادل یون :تبـادل يـون ،يک واکنش برگشت پذير است که در آن
يون های يك محلول با يون هاي داراي بار الكتريكي مشابه موجود روي رزين
تعويض مي گـردند .نيتـرات در آب از بـار منفـي بـرخـوردار است بنابراين
مي توان آنرا توسط رزين هاي آنيوني از آب حذف كرد .
روش سوم اسمز معكوس
در فرآيند اسمز معکوس آب با فشار زياد از يک سری غشاءنيمه تراوا عبور
داده می شود .مولکول های کوچکتر از غشا عبور می کنند و مولکول های
بزرگتر گير می افتد .بدين طريق نيترات آب حذف مي شود .
روش چهارم :تقطیر اين روش كمتر عملي و اجرايي است .
Slide 50
فلوراید در آب
فلورايد عنصری است که به مقدار فراوان بر روی زمين يافت می شود حدود
3درصد از پوسته زمين را تشکيل می دهد
مقدار روزانه فلورايد دريافتی به ناحيه جغرافيايی و رژيم غذايی بستگی دارد.
فلورايد در مقادر جزئی در بعضی از منابع آبی سطحی ودر غلظت های زياد
در منابع آب زير زمينی يافت می شود.
مقاديـر آن در آب خـام معمـوالا از 0/1تا 1/5ميلی گرم در ليتر است .اما
آب های زير زمينی ممکن است خيلی بيشتر از اين و حتی تا 15ميلی گرم در
ليتر باشد.
فلورايد نقش بسيار مهمی در سالمت دندان ها دارد.
فلورايد باعث می شود از حالليت مينای دندان در شرايط اسيدی کاسته شده و
از بروز بيماری پوسيدگی دندان جلوگيری شود.
پوسيدگـی دنـدان از شايـع تريـن بيمای های دهان و دندان در جهان حاضر
می باشد.
ميزان فلوئور در اب آشاميدنی باالتر از 1/5تا 2ميلی گرم در ليتر و
مصرف مداوم آن باعث مشکالت بهداشتی ديگر می شود.
Slide 51
مصرف آب با غلظت 3تا 6ميلی گرم در ليتر فلورايد باعث
ايجاد مشکالت فلوئوروزيس استخوان می شود.
حتی گروهی از محققين معتقدند که مونگوليسم و سرطان در
ارتباط با مقادير زياد فلوئور در آب است
در ايران نيز يک تحقيق در ارتباط با ميزان فلورايد باالی آب
آشاميدنی با هوش کودکان انجام شده است.
کارشناسان ميزان فلوئور مورد نياز برای ممانعت از پوسيدگی
دندان ومخطط يا خالدار شدن دندان ها حدود 1ميلي گرم در ليتر
اعالم نموده اند0
Slide 52
مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتی ايران در استاندارد ملی شماره 1053سال 1376
ويژگیهای فيزيکی و شيميائی آب آشاميدنی ميزان فلورايد را به شرح جدول زيرتوضيح داده
است.
حداقل و حداکثر غلظت فلوراید در آب آشامیدنی
ميانگين ساليانه
حداکثر دمای
هوا
حداقل مقدار
فلورايد در لير
حد متوسط
فلورايد در لينر
حداکثر مقار مجاز
فلورايد در ليند
10-12
1/1
1/2
2/4
12-1416
1
1/1
2/2
14/6-17/7
0/9
1
2
17/7-20/5
0/8
0/9
1/8
21/5-26/6
0/7
0/8
1/6
26/6-32/5
0/6
0/7
1/4
Slide 53
ميزان فلوئور آب های آشاميدنی استان فارس با توجه به تنوع اب هوايی و منابع مختلف
آب بسيار متغير است .و از 0/1تا 4/6در منابع آب آشاميدنی مشاهده می شود.
ميزان فلورايد در آب آشاميدنی بسته بندی شده تا 4ميلی گرم در ليتر تعيين شده است
(استاندارد )6694
اما با توضيحات زير:
اگر به اين آب ها فلورايد اضافه شود با واژه آب فلوئوره بر چسب گذاری می شود.
و اين آب نبايد کمتر از 0/8ميلی گرم در ليتر فلورايد داشته باشد.
و اگر ميزان فلورايد آن آب بيشتر از 1ميلی گرم در ليتر باشد بايد بر روی ليبل واضح
نوشته شود و حاوی فلوئور و اگر آب دارای بيش از 2ميلی گرم در ليتر فلوئور باشد
عبارت آب برای نوزادان وکودکان زير 7سال مناسب نيست بايد در بر چسب ذکر
شود.
در مورد آب معدنی نيز تقريبا ا مشابه آب بسته بندی است .اما افزودن فلورايد مجاز
نمیباشد.
افزون فلوئور به آب:
در بين کشورهای امريکايی و اروپايی طرفدار زياد دارد .با افزودن ترکيبات فلوئور
ميزان آن را تا 1ميلي گرم در ليتر می رسانند.
Slide 54
ترکیبات فلوئور داری که به آب اضافه می شود شامل
.1فلوئور و سديم
.2فلوئو سيليکات سديم
.3اسيد فلوئو سيليسيک
روش های اندازه گیری فلوراید
.1روش آليزارين RS
.2روش اسپاند spands
.3روش يون سلكتيو
.4روش يون کروماتو گرافی
Slide 55
حذف فلوراید
فعالا سه روش برای حذف فلوراید اضافی از منابع آب وجود دارد.
.1روش رسوب دهی شيميايی
.2روش تبادل يونی
.3می توان از روش های غشايی (اسمز معکوس) نيز استفاده کرد.
.1روش رسوب دهی شیمیایی مقدار فلورايد آب به وسيله لخته سازی
متعارف آلوم و ته نشينی به مقدار قابل قبولی کاهش می يابد.
.2روش تبادل یونی -در حال حاضر سه نوع ماده تبادل بونی وجود
دارد .و در فرآيند فلوئور زدايی مؤثر است.
.1فسفات تری کلسيم همراه با ذغال
.2آلوم فعال
.3رزين های تبادل يونی
Slide 56
منابع
.1آب آشاميدنی کتاب رهنمودهايی در خصوص آب آشاميدنی سازمان
جهاني بهداشت های ترجمه مهندس محمد سپهر
.2اصول تصفيه آب تأليف مهندس مرتضی حسينيان
.3تصفيه آب دکتر محوی و مصطفی ليلی
.4اصول تصفيه آب دکتر چالكش اميری
.5مبانی تصفيه آب دکتر محمد پيکری -دکتر ارجمند مهربانی
.6طراحی وراه بری جامع سيستم تصفيه آب سوسوکاوامورا
.7مهندسی آب -برنامه ريزی و طراحی – بهره برداری ترجمه دکتر
غالمرضا موسوی
.8جزوات اداره کل استاندارد و تحقيقات صنعتی ايران
.9مقاله مهندس قناد در مجله آب و محيط زيست
– 10اصول تصفيه آب وفاضالب دكتر شريعت پناهي
Slide 57
Slide 58