خصوصیات کیفی آب و فاضلاب

خصوصیات کیفی آب و فاضلاب

فهرست:

• مقدمه
• وظایف بهداشت محيط در ارتباط با مسائل آب و فاضلاب
• حصوصیات فیزیکی آب
  • کدروت، طعم و بو، جامدات معلق و درجه حرارت
  • کنترل ترکیبات مسبب طعم و بو در آب
• خصوصیات فیزیکوشیمیایی آب (ph، اندازه گیری هدایت الکتریکی)
• خصوصیات شیمیایی (مولاریته، عیار یا درجه خلوص، اکی والان، حلالیت و حاصلضرب حلالیت، اسمول، تعادل یونی، سنتیک های شیمیایی، قوانین گازها، انواع سختی)
• ترسیب شیمیایی
• و …

مقدمه

تأمین آب آشامیدنی سالم و کافی و از طرفی دفع صحیح فاضلاب از جمله مهمترین اهداف بهداشت محیط در ارتباط با مسائل آب و فاضلاب می باشد. این موضوع تا آنجا اهمیت دارد که سازمان بهداشت جهانی دهه ۱۹۸۰ را دهه آب آشامیدنی سالم، اعلام نمود. همانگونه که کمیت آب مورد توجه است، کیفیت آب نیز شاخصی است که باید توجه بیشتری به آن معطوف داشت. چه بسا منابع آبی باکمیت بالا و کیفیت پائین، قابل استفاده نخواهند بود.

بطور کلی منابع آب را به انواع منابع أتمسفری، منابع سطحی و منابع زیرزمینی تقسیم میکنند. اگرچه ۷۰٪ سطح زمین پوشیده از آب است، اما تنها درصد اندکی از آن برای تأمین آب اجتماعات قابل استفاده می باشد. از مجموع کل منابع آب موجود در دنیا تنها کمتر از ۳٪ آن آب شیرین است که آن نیز در یخچال های طبیعی بصورت برف و یخ موجود است. بنابراین کل ذخیره آب قابل استفاده در دنیا ٪1> است. انواع مصارف آب شامل مصارف آشامیدنی و بهداشتی، مصارف صنعتی، مصارف کشاورزی و مصارف تفریحی و زیبائی می باشد. به دنبال مصرف آب، مسئله تولید فاضلاب مطرح می شود که شامل فاضلاب های شهری – خانگی، فاضلاب های صنعتی و کشاورزی است.

• وظایف بهداشت محيط در ارتباط با مسائل آب و فاضلاب

1) تأمین آب آشامیدنی بهداشتی: در این ارتباط موارد زیر را می توان ذکر نمود:

الف) منبع آب (شناخت منابع مناسب از نظر کمیت و کیفیت)
ب) تصفیه و سالم سازی آب
ج) توزیع آب
د) پایش کیفی آب

۲) دفع صحیح و بهداشتی فاضلاب

الف) جمع آوری و انتقال فاضلاب
ب) تصفیه فاضلاب
ج) انتقال و دفع صحیح پساب
د) کنترل و حفظ منابع آب

خصوصیات کیفی آب

خصوصیات کیفی آب شامل خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، فیزیک و شیمیایی و بیولوژیکی است که در ادامه هر یک از آنها مورد بحث و بررسی قرار میگیرند.

خصوصیات فیزیکی

مهمترین خصوصیات فیزیکی آب عبارتند از: کدورت، رنگ، طعم و بو، جامدات معلق و درجه حرارت

کدورت (Turbidity)

کدورت از جمله مهمترین پارامترهای مطرح در زمینه آب آشامیدنی و فرآیندهای تصفیه می باشدز کدورت را می توان بصورت میزان جذب یا پراکنده شدن نور در آب توسط ذرات معلق تعریف نمود. به طور کلی آب کدر (Turbid water) به آبهای حاوی مواد معلق و کلوئیدی اطلاق می گردد که مانع از عبور کامل نور از آب شده و یا عمق قابل رؤیت آب را محدود میسازد. ذرات مسبب کدورت شامل انواع ذرات معلق (۱μ <) و کلوئیدی ( ۰/۰۰۱μ ۔ ۱) هستند. در دریاچه ها و آبهایی که نسبتا آرام هستند، کدورت بیشتر مربوط به ذرات ریز کلوئیدی است و حال آنکه در شرایط سیلابی رودخانه ها، بیشتر کدورت مربوط به ذرات درشت معلق است.

از آنجائیکه جذب و پراکنده شدن نور به اندازه و خصوصیات سطحی ذرات معلق بستگی داره لذا کدورت نمی تواند به عنوان یک معیار کمی از حضور جامدات معلق مطرح باشد. به عنوان مثال، یک قطعه سنگ در لیوان آب هیچ گونه کدورتی ایجاد نمی کند؛ اما اگر این قطعه سنگ به هزاران ذره کلوئیدی خرد شود، اگرچه جرم كل جامدات تغییری نکرده است، اما مقادیر قابل توجهی کدورت ایجاد می شود.

منابع کدورت

الف) منابع طبیعی: نظیر خاک رس، گل و لای، سنگریزه، میکروارگانیسم ها، اکسیدهای فلزی خاک و فیبرهای گیاهی و…

ب) منابع مصنوعی: نظیر ورود انواع فاضلاب ها (شهری، کشاورزی، صنعتی و روان آبهای سطحی) به منابع آب

اهمیت کدورت از نقطه نظر مسائل زیست محیطی

از نظر زیبایی شناختی: مصرف کنندگان تمایل به مصرف آبی فاقد کدورت دارند و عموما حضور کدورت در آب را ناشی از آلودگی آن می دانند.

از نظر قابلیت صاف شدن: با افزایش میزان کدورت آب، صاف نمودن آن مشکل تر شده و از طرفی هزینههای مربوطه نیز افزایش می یابد.

از نظر راندمان گندزدایی: هرچه کدورت آب کمتر باشد، تماس بین گندزدا و عوامل میکروبی به نحو مطلوب تری فراهم گردیده و بدین ترتیب راندمان گندزدایی افزایش پیدا میکند. در صورت وجود کدورت بالا، عوامل میکروبی ممکن است در ورای ذرات معلق از عمل گندزداها مصون باقی بمانند و به همین خاطر توصیه شده است که قبل از فرآیند گندزدایی، کدورت آب به کمتر از 1NTUV کاهش داده شود. بدین ترتیب با توجه به اهمیت پارامتر کدورت در زمینه گندزدایی و شاخص های میکروبی، گاهی کدورت را در زمره آلاینده های میکروبیولوژیکی تقسیم بندی می کنند. به عبارتی هرچه کدورت آب کمتر باشد، آلودگی باکتریولوژیکی آن نیز کمتر خواهد بود.

اندازه گیری کدورت

کدورت در آب به وسیله روش های فتومتری که درصد جذب یا پراکنده شدن نور را تعیین می کند، اندازه گیری می شود. بطور کلی تعیین کدورت به دو صورت انجام می پذیرد

1. روش مستقیم (Direct method): این روش که مبتنی برجذب نور است به روش کدورت سنجی جاکسون نیز معروف است. در این روش از یک منبع نور، یک لوله دراز و شمع استاندارد استفاده می شد. در زیر لوله شیشه ای که در پوشش سیاه فلزی قرار گرفته یک شمع قرار دارد و نور فقط از قسمت بالای لوله شیشه ای قابل رؤیت می باشد. این روش را از آن جهت مستقیم گویند که و منبع نور، نمونه آب و نور سنج (چشم یا فتومتر) در یک مسیر مستقیم قرار دارند. لوله شیشه ای با درجه بندی هایی برای کدورت تولیدی توسط سوسپانسیون س: Sio۲، به صورت یک واحد جاكسون (که معادل کدورت ایجاد شده توسط Img سیلیس، Sio۲ در یک لیتر آب مقطر بود) کالیبره می شد. لازم به ذکر است که محلول یک گرم در لیتر سیلیس بعنوان ۱۰۰۰ واحد کدورت جکسون (JTU) منظور می گردد. کدورت سنج شمعی جکسون فقط برای کدورت های بیش از ۲۵ واحد مناسب بود و از آنجائیکه برای آب شرب، کدورت ۷۱ واحد توصیه می شود، عملا این روش در تصفیه آب، کاربردی نمی باشد.
2. روش غیر مستقیم (Indirect method): در روش غیرمستقیم که مبتنی بر اصل تفرق (پراکندگی) نوراست. منبع نور، نمونه و نورسنج در زاویه ۹۰ نسبت به هم قرار دارند. این روش، به روش کدورت سنجی نفلومتری نیز معروف است و واحد کاربردی NTU می باشد. در روش مستقیم که براساس اصل جذب نور (عبور نور) سنجش کدورت انجام می پذیرد، هرچه کدورت نمونه بیشتر باشد، نور کمتری به نورسنج می رسد. اما در روش غیرمستقیم (نفلومتری) هرچه کدورت آب بیشتر باشد (با توجه به اینکه سنجش کدورت براساس اصل تفرق نور است)، نور بیشتری به نورسنج میرسد.

زمانیکه از پلیمر فورمازین به عنوان سوسپانسیون استاندارد کدورت استفاده شود، واحد کدورت بصورت Fromazin Turbidity Unit) FTU) است.

نکات

نتایج حاصل از اندازه گیری کدورت به روش نفلومتری و جاکسون را نمی توان طی یک رابطه مستقیم با یکدیگر مقایسه نمود، زیرا اساس دو روش با هم متفاوت است (در روش جاکسون جذب یا عبور نور و در روش نفلومتری تفرق یا پراکندگی نور مطرح است) و این در حالی است که در نفلومتری شدت کدورت یک نمونه با غلظت مشخص از فورمازین به عنوان ۴۰JTU و در روش جاکسون نیز کدورتی معادل ۴۰JTU تعریف می شود. به عبارت ساده تر اگرچه واحدهای کدورت نفلومتری که براساس فورمازین استوار است با واحدهای حاصل از کدورت سنج شمعی جاكسون نزدیک می باشد، اما با یکدیگر مساوی نمی باشند.

NTU = FTU ≈ 1mg sio2/1

در حال حاضر واحد NTU و روش نفلومتری به عنوان استاندارد پذیرفته شده مورد استفاده قرار می گیرند.

آزمون کدورت بایستی در همان روز نمونه برداری و متعاقب عمل اختلاط کامل نمونه و یا حداکثر تا مدت ۲۴ ساعت، آنهم در شرایطی که نمونه دور از نور نگهداری شود، انجام پذیرد.

روشهای حذف کدورت

۱) ته نشینی ساده، ۲) انعقاد و ته نشینی، ۳) فیلتراسیون، ۴) سانتریفوژکردن

رنگ (Color)

آب خالص بی رنگ است. اما در طبیعت اغلب بوسیله مواد خارجی رنگی میشود. رنگ ناشی از مواد معلق در آب به رنگ ظاهری (apparent color) و رنگ ناشی از مواد محلول که پس از جدا کردن مواد معلق باقی میماند، رنگ حقیقی (True color) نامیده می شود. رنگ حقیقی أب سبب جذب طول موج هایی از نور سفید شده و در نتیجه بر اعداد کدورت اثر می گذارد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ کتاب مهندسی آب و فاضلاب

⇐ روش های لوله گذاری شبکه آب و فاضلاب

⇐ دانلود کتاب تصفیه آب