سختي گيری سختی گيري آب به حذف يون هاي کلسيم و منيزيم دو ظرفيتي (Ca++)و (Mg++)از آب گفته مي شود. اين يون ها از ترکيبات محلول کلسيم و منيزيم حاصل مي شوند و به حضور اين يون ها در آب سختي گفته مي شود. آهک زنی جهت کاهش سختي موقت و دايم و همچنين کاهش سيليس آب استفاده از آب آهک يا آهک /سودا (Na 2 CO 3-Lime-(Soda هميشه در تصفيه آب کاربرد دارند براي آهک زني نيز به کار مي روند. جهت سختگيري آب Cao) Quick Lime ) یاCa O H2) Slaked Lime ) وSoda Ash کربنات سدیم (Na 2 CO 3) در حوضچه هاي انعقاد يا لخته سازي به آب افزوده مي شوند . آهک بعد از آلوم اضافه شده و کربنات سديم نيز پس از آهک اضافه مي شود . کربنات سديم براي سختي دائم آب مي باشد . آهک تمام سختي کربناته و سختي غير کربناته منيزمي را حذف مي نمايد. ضمن حذف سختي غير کربناته منيزيمي با آهک ، مقدار معادلي سختي غير کربناته کلسيمي توليد مي شود که براي حذف سختي آن به کربنات سديم نياز است. آهك با ماده منعقد کننده - دي اکسيد کربن - آهن و منگنز نيز واکنش مي دهد بنابراين مقداري آهک مازاد مورد نياز است . اين مقدار آهک مازاد مي تواند با استفاده از جار تست مشخص شود. بعد از نرم سازي توسط آهک يا آهک -کربنات سديم ، پي اچ آب بالا بوده و آب به شدت رسوبگذار است . بنابراين باا افزودن CO2 پي اچ آب را تنظيم نماييد که به اين فرآيند Recarbonation ) کربناسيون مجدد) گفته مي شود.

^{حفظ محيط زيست از آلودگي هايي که به وسيله صنايع و فناوري مدرن ايجاد مي شود، يکي از نگراني هاي امروزي محققان و صاحبان صنايع است. در اين ميان ، از مهمترين آلاينده هاي محيط زيست ، فلز سنگين جيوه است. وجود اين عنصر و ترکيبات آن حتي در مقادير بسيار کم در صنايع خطرناک است و بايد تا حد امکان حذف شود؛ اما به دليل اين که روشهاي حذف شيميايي جيوه محدوديت دارند، جذب بيولوژيکي به عنوان روش مناسب براي حذف مقادير کم فلزات سنگين از فاضلاب هاي صنعتي مطرح شده است. آلودگي محيط به جيوه ناشي از منابع طبيعي يا به صورت مصنوعي است.}

^{منابع جیوه :}

^{تصعيد گاز از پوسته زمين منشائ اصلي جيوه به صورت طبيعي در محيط زيست است و اين گازها سالانه 125000 تا 25000 تن جيوه وارد محيط مي کنند. گازهاي آتشفشاني ، فرسايش رسوبات محتوي جيوه و تبخير از اقيانوس ها از منابع طبيعي انتشار جيوه در محيط محسوب مي شوند. بخشي از جيوه ورودي به اتمسفر به صورت ذرات معلق است و همچنين ترکيبات آلي فرار مانند متيل مرکوري و نمکهاي منومتيل مرکوري در اتمسفر وجود دارند. در ضمن استخراج معادن و فرآيندهاي صنعتي مرتبط، يکي از منابع مهم انتشار جيوه در محيط هستند؛ همچنين جيوه به صورت عنصري در خاک وجود دارد و مقادير زيادي از آن از معادن استخراج مي شود. حدود نيمي از اين مقدار به صورت مستقيم از طريق فاضلاب هاي صنعتي مختلف به محيط زيست تخليه مي شود. احتراق سوختهاي فسيلي منبع ديگري براي ورود جيوه به محيط است. ديگر فعاليت هايي که به عنوان منبع انتشار جيوه در طبيعت محسوب مي شوند عبارتند از: ذوب و گداخت فلزات ، کارخانه هاي توليد سيمان ، دفع مواد زايد در رودخانه ها و درياچه ها، دستگاه ها و وسايل پزشکي و دندانپزشکي ، توليد قارچ کش ها و حشره کش ها، داروسازي ، ساخت مواد محترقه ، فاضلاب آزمايشگاه ها، نيروگاه ها، صنايع توليد کاتاليست ، صنايع شيميايي ، پتروشيمي و عکاسي.}

^{حذف فلزات سنگين}

^{از محيط فاضلاب هاي ناشي از صنايع مختلف ، حاوي مقادير زيادي از فلزات سنگين هستند و سبب ايجاد آلودگي هاي شديد در منابع آب مي شوند. امروزه موضوع حذف فلزات سنگين از فاضلاب هاي شهري ، صنعتي و کشاورزي بسيار مطرح است ، به طوري که برخي فلزات سمي جزو آلاينده هاي متقدم شناخته شده اند و مقررات سخت تري براي کاهش و حذف آنها تعيين شده است.}

^{غيرقابل تجزيه بودن فلزات سنگين و تمايل آنها به تجمع در موجودات زنده سبب شده است آنها را از ديگر آلاينده هاي سمي متمايز کند؛ بنابراين حذف فلزات سنگين از فاضلاب ها موضوع مهمي در بهداشت عمومي جامعه محسوب مي شود. براساس بررسي هاي سازمان هاي بهداشت عمومي در دنيا مشخص شده است که تعداد زيادي از مردم به طرق مختلف در معرض مخاطرات بهداشتي ناشي از فلزات سنگين قرار دارند. بهمان رماوندي دانشجوي دوره دکتري مهندسي بهداشت محيط دانشگاه تربيت مدرس مي گويد : حذف فلزات سنگين به صورت کلي از 2 جنبه اهميت دارد، جداسازي و خنثي کردن اثرات فلزات سنگين سمي از پسابهاي صنعتي ، زهکش هاي کشاورزي و معادن و احيا و بازيافت فلزات که با کاهش تدريجي منابع معدني موضوعي ضروري است.}

^{روش هاي حذف جيوه}

^{روشهاي فيزيکي و شيميايي نظير فرآيندهاي ترسيب شيميايي ، تبادل يون ، فيلتراسيون غشايي ، انعقاد و لخته سازي و جذب روي کربن فعال ، برخي از متداول ترين فرآيندهاي تصفيه هستند که مورد استفاده قرار گرفته اند. کاربرد هر کدام از روشها مزايا و محدوديت هايي دارد. معمولا روشهاي فيزيکوشيميايي نيازمند سرمايه گذاري بالا و هزينه هاي زياد بهره برداري هستند. برخي از اين روشها نيازمندي هاي قانوني براي دفع فاضلاب در محيط را فراهم نمي کنند و مشکلات دفع لجن را به همراه دارند. اين در حالي است که امروزه موضوع استفاده از بسترهاي کم هزينه براي حذف فلزات به صورت کاملا برجسته اي مورد توجه قرار گرفته است.}

^{مطالعات مختلف نشان داده است که روشهاي بيولوژيکي مي تواند شرايط اقتصادي تر و کارآمدتري را در مقايسه با بسياري از روشهاي فيزيکوشيميايي فراهم کند. استفاده از عوامل بيولوژيکي براي حذف و بازيافت از آبهاي آلوده سالهاست که در زمينه هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته است. بسياري از محققان حذف جيوه و ديگر فلزات سنگين را به وسيله ميکروارگانيسم ها مشاهده کرده اند، اما براي تشخيص مکانيسم ها با مشکل مواجه بوده اند. امروزه حذف فلزات سنگين بر پايه جذب فعال و همچنين جذب انفعالي به وسيله ميکروارگانيسم ها مورد توجه قرار گرفته است. بسياري از گزارش ها حاکي است که توانايي ميکروارگانيسم ها در تبادل يونهاي فلزي بيش از رزين هاي تجارتي تبادل يون است.
طي سالهاي اخير، استفاده از ميکروارگانيسم ها در تصفيه مواد زائد خطرناک آلي و معدني بيش از پيش متداول شده است. به گفته رماوندي ، توانايي جذب و پذيرش فلزات سنگين مختلف از محيط زيست به وسيله انواع ميکروارگانيسم ها از جمله باکتري ها، اکتينوميست ها، قارچها و جلبکها به اثبات رسيده است. اين توانايي مي تواند از طريق مکانيسم هاي متفاوتي شامل فرآيندهاي فيزيکوشيميايي جذب در سطح ديواره سلولي و مکانيسم هاي مرتبط با متابوليسم ميکروبي نظير انتقال و رسوب دهي اعمال شود. سلولهاي زنده و مرده ميکروبي مي توانند جذب فلزات سنگين از جمله جيوه را انجام دهند.}

^{اين عمل مي تواند به وسيله ترکيبات ترشح شده از سلولها مثل انواع متابوليت هاي سلولي ، ترکيبات پلي ساکاريدي و ديگر اجزاي ديواره سلولي انجام شود. مکانيسم هاي جذب به وسيله سلولهاي مرده و زنده با هم متفاوت است و ميزان جذب ، ظرفيت پذيرش و تغليظ فلزات در ميکروارگانيسم هاي مختلف نيز يکسان نيست.}

^{جلبک ها و حذف 84 درصدي جيوه}

^{هدف اصلي طرح ، حذف جيوه از پساب هاي آلوده با استفاده از جلبکهاي آب شيرين بوده و در گروه بهداشت محيط و حرفه اي دانشگاه تربيت مدرس زير نظر استادان دکتر عباس رضايي ، دکتر فائزه قناتي ، دکتر سيدباقر مرتضوي ، دکتر علي خوانين و دکتر حسن اصيليان انجام شده است.}

^{به کمک اين روش ميزان حذف جيوه به 84 درصد رسيده است. با توجه به ارزان و در دسترس بودن جلبک مي توان از آن براي حذف فلزات سنگين بخصوص جيوه که يکي از معضلات محيط زيست کشورمان است ، بهره جست و براحتي حتي فاضلاب دندانپزشکي ها که حاوي جيوه است و در حال حاضر به زهکشهاي آب سطحي خيابان ها يا چاههاي جاذب وارد مي شود را مي توان با کمک جلبک تصفيه کرد. رماوندي درباره انواع جلبکهاي مورد استفاده در اين طرح مي گويد: جلبکهاي مورد استفاده در اين تحقيق از همه جاي کشورمان تهيه و در مقياس پايلوت پرورش داده شدند. سپس جلبکها براي حذف جيوه از فاضلاب خشک ، آسياب و سرند و در معرض جيوه قرار گرفتند. در اين بررسي ، جلبک طبيعي از رودخانه گلاب دره تهران جمع آوري شد که گونه هاي اسپيروژيرا، ادوگونيوم و زيگيمافانيکوم در آن تشخيص داده شدند و جلبک استاندارد کلادوفوراگلومراتا بود که در محيط کشت بلد بازال اصلاح شده در شرايط آزمايشگاهي کشت داده شد. در ادامه توده غير زنده جلبک در سيستم منقطع در معرض غلظت هاي مختلف جيوه قرار گرفت در نهايت ، از آزمايش هايي که براي تعيين خصوصيات جاذب به عمل آمد، مشاهده شد که ظرفيت جذب بيومس وابسته به PH، شيک ، زمان تماس و غلظت اوليه فلز و مستقل از دماست.
به نظر مي رسد بتوان جلبکها را با استفاده از روشهاي نوين بيوتکنولوژي به گونه اي تربيت کرد که حذف رضايت بخشي از فلزات سنگين انجام دهند. اين روش هم اکنون در دانشگاه تربيت مدرس در حال بررسي است.}

برچسب‌ها: محيط زيست, آلودگي, منابع طبيعي, جذب بيولوژيکي

_{گسترش شهرها همراه با ارتقای سطح آگاهی عمومی ، علاوه بر افزایش میزان استحصال آب از منابع سطحی و زیرزمینی ، افزایش آلودگی و تنوع آلاینده های منابع آب را نیز در پی داشته است . برداشت و تصفیه ی آب از منابع سطحی و زیرزمینی و نیز تصفیه فاضلاب تولید شده در سفره های زیرزمینی ، ضمن آلودگی آبخوان ها ، در چرخه ی طبیعی آب نیز اختلال ایجاد خواهد کرد . از سوی دیگر به دلیل امکان گسترش بیماری های متعدد ناشی از آلودگی آب به فاضلاب ، ایجاب می کند تا به منظور حفظ سلامت جوامع و پیشگیری از بروز اختلال در چرخه ی آب ، فاضلاب ها به نحو مناسب جمع آوری ، تصفیه و به چرخه ی طبیعی آب بازگردانده شود .
تأثیرات نامطلوب زیست محیطی ناشی از دفع نادرست فاضلاب شهری و صنعتی در حدی است که امروزه اجرای طرح های فاضلاب در مناطق شهری و روستایی کشور امری ضروری و بنیادی تلقی می گردد . مهمترین اهداف از احداث سامانه های تصفیه ی فاضلاب شامل حفظ بهداشت همگانی ، حفاظت محیط زیست و جلوگیری از آلودگی منابع آب و استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده در کشاورزی و صنعت می باشد .
اولین تصفیه خانه ی فاضلاب شهری ایران در سال 1340 با ظرفیت 350 متر مکعب در روز در منطقه ی صاحبقرانیه تهران به بهره برداری رسید . قبل از انقلاب تنها 4 تصفیه خانه عمده فاضلاب در کل کشور در مدار بهره برداری بود . این تصفیه خانه ها در شهرهای تهران (صاحبقرانیه و شوش با فرآیند لجن فعال) و اصفهان (فاز یک جنوب با فرآیند صافیچکنده و فولاد شهر با فرآیند برکه تثبیت) و عمدتا در مناطق سنگی و یا مناطقی که روش های سنتی دفع فاضلاب کارایی نداشتند اجرا شده بود .
در فاصله ی سال های 57 تا 69 به تدریج تصفیه خانه های شاهین شهر و فاز 2 و 3 جنوب در اصفهان با فرآیند لجن فعال ، تصفیه خانه ی سرکان با فرآیند لجن فعال در همدان ، تصفیه خانه های هویزه شمالی و هویزه جنوبی با فرآیند برکه تثبیت در خوزستان ، تصفیه خانه انارک با روش برکه تثبیت در اصفهان ، تصفیه خانه قیطریه در تهران با فرآیند لجن فعال ، تصفیه خانه بهبهان با فرآیند صافی چکنده در خوزستان ، تصفیه خانه شمال فاز 1 و 2 با فرآیند لجن فعال در اصفهان ، تصفیه خانه های اکباتان و زرگنده در تهران با روش لجن فعال اجرا و به بهره برداری رسید . به طوریکه تا قبل از تشکیل شرکت های آب و فاضلاب 15 تصفیه خانه در شهرهای کشور در مدار بوده است .
پس از تصویب قانون تشکیل شرکت های آب و فاضلاب در دی ماه سال 1369 ، در کنار توسعه ، تجهیز و بازسازی تأسیسات آبرسانی شهری ، اجرای تصفیه خانه های فاضلاب شهری نیز در سرلوحه ی برنامه ی کاری معاونت آب و فاضلاب شهری وزارت نیرو قرار گرفت . به طوری که پس از قریب به 14 سال از آغاز به کار این شرکت ها تعداد تصفیه خانه های فاضلاب به 73 واحد در پایان سال 83 رسیده است .
در آذربایجان شرقی تصفیه خانه های تبریز و مراغه با روش لجن فعال ؛ در آذربایجان غربی تصفیه خانه ی خوی با فرآیند لاگون هوادهی ؛ در اصفهان تصفیه خانه ی صفائیه با روش لجن فعال – تصفیه خانه های مبارکه ، زرین شهر ، سپاهان شهر و سمیرم با روش لاگون هوادهی – تصفیه خانه های کوهپایه ، ورزنه ، شهرضا ، قهدریجان ، نایین ، با فرآیند برکه تثبیت – تصفیه خانه ی بهارستان با روش سپتیک و برکه ؛ در تهران تصفیه خانه های دولت آباد ، شهید محلاتی و شهرک قدس با فرآیند لجن فعال – تصفیه خانه اضطراری جنوب با روش لاگون هوادهی ؛ در چهارمحال بختیاری تصفیه خانه های شهرکرد و بروجن با روش لجن فعال - تصفیه خانه های سامان و جونقان با فرآیند لاگون هوادهی ؛ در بوشهر تصفیه خانه های بوشهر و دیلم با روش برکه تثبیت ؛ در خوزستان تصفیه خانه ی اهواز با فرآیند لجن فعال - تصفیه خانه ی سوسنگرد با روش برکه تثبیت ؛ در سمنان تصفیه خانه ی مهدی شهر با روش برکه تثبیت ؛ در سیستان و بلوچستان تصفیه خانه ی زابل با روش برکه تثبیت – تصفیه خانه ی جام جم با روش لجن فعال ؛ در فارس تصفیه خانه ی شیراز با فرآیند لجن فعال – تصفیه خانه ی مرودشت با روش لاگون هوادهی ؛ در قم تصفیه خانه ی قم با روش لاگون هوادهی ؛ در کرمانشاه تصفیه خانه های کرمانشاه ، بیستون و پاوه با روش لجن فعال – تصفیه خانه های گیلان غرب و اسلام آباد با روش برکه تثبیت ؛ در کردستان تصفیه خانه ی قروه با فرآیند برکه تثبیت ؛ در گلستان تصفیه خانه بندر گز با روش لاگون هوادهی ؛ در گیلان تصفیه خانه منجیل با روش لجن فعال ؛ در لرستان تصفیه خانه ی خرم آباد با روش لجن فعال ؛ در مازندران تصفیه خانه ی شهرک نساجی قائم شهر با فرآیند لجن فعال ؛ در مرکزی تصفیه خانه های رسول آباد ، اراک و دلیجان با روش برکه تثبیت – تصفیه خانه ی تفرش با روش لجن فعال ؛ در خراسان تصفیه خانه ی پرکند آباد با روش لاگون هوادهی – تصفیه خانه های اولنگ ، اسفراین و سبزوار با فرآیند برکه تثبیت – تصفیه خانه ی بجنورد با روش لجن فعال تا پایان سال 83 در دست بهره برداری بوده است . تا امسال نیز تصفیه خانه هایی در چندین شهر به بهره برداری رسیده و تعدادی نیز در حال ساخت است .}

_{منبع: شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور}

جلبکها، میکروارگانیسم های یوکاریوتند و قادرند عمل فتوسنتز انجام دهند و قادر به رشد در هرجایی که نور خورشید و مقداری رطوبت وجود دارد، می باشند.

جلبک ها به خانواده گیاهان تعلق دارند و فاقد ریشه و برگ و ساقه اند و به صورت تک سلولی، چند سلولی و کلنی یافت می شوند. اندازه جلبکها بسیار متنوع است و از چند میکرون تا چند متر هستند.

حضور جلبک ها در برکه های تثبیت تصفیه فاضلاب بسیار مهم است. جلبک ها با تولید اکسیژن رشد و فعالیت باکتری ها را میسر میسازند و باعث تسریع عمل تصفیه می شوند.

انواع جلبک بر اساس محیط زندگی

جلبک های اپی زوئیک: قادر به رشد روی سطح بدن جانوران

جلبک های اپی فیتیک: قادر به رشد روی گیاهان

جلبک های اپی پلیک: قادر به رشد روی شن و ماسه

جلبک های اپی لیتیک: قادر به رشد روی تخته سنگها

جلبک های کرایوفلورا: قادر به رشد روی یخ و برف

جلبک های بنتوس یا کف زی: قادر به رشد در کف رودخانه های کم عمق

تقسیم بندی جلبک ها بر اساس کروماتوفر( دانه های رنگی):

جلبک سبز: دارای کروماتوفر کلروفیل

جلبک زرد: دارای کروماتوفر گزانتوفیل

جلبک قرمز: دارای کروماتوفر فیکو اریترین

جلبک آبی: دارای کروماتوفر فیکوسیانین

جلبک نارنجی: دارای کروماتوفر کاروتن

تقسیم بندی کلی جلبک ها بر اساس رنگ:

جلبک های سبز-آبی یا سیانوفایتا

جلبک های سبز یا کلروفایتا

جلبک های سبز-زرد یا کریزوفایتا

جلبک های سبز-قهوه ای یا فئوفایتا

جلبک های سبز-قرمز یا ردوفایتا

جلبک های مولد طعم و بو

ایجاد طعم و بو به علت تولید اسانس هایی که از دیواره سلولی شان ترشح می کنند.

مهمترین آنها: سراتیوم، آنابنا، آناسیستیس، تابلاریا، سینورا، داینوبریون، ولوکس، آفانیزومنون،سیندرا، مالوموناس

جلبک های مسدود کننده صافی ها

روی صافی چکنده رشد کرده و باعث ایجاد گرفتگی

می شوند و مهمترین آنها عبارتند از:

آناسیستیس، داینوبریون، کلرولا، دیاتوما، سیندرا، آنابنا، ناویکولا، پالملا، فلاژیلاریا، سیکلوتلا، کلستریوم، ملوسیرا

جلبک هایی که در برکه های تثبیت حضور دارند:

مهمترین: کروموناس، کریپتوموناس، اسپیریولینا، کلامیدوموناس، کلستریوم

جلبک های آبهای تمیز:

مهمترین: کالوتریکس، ناویکولا، سیکلوتلا، کلادوفورا، مریدون، رودوموناس، اولوتریکس

جلبک هایی که روی سطوح و دیواره مخازن رشد می کنند:

مهمترین: کلادوفورا، چارا، میکروسپورا، اولوتریکس، فورمیدیوم، گومفونما

جلبک های سواحل آب آلوده:

اولوا، ملوسیرا، اسپیریولینا

مشکلات جلبک ها در آب

-ایجاد طعم و بو در آب

-گرفتگی صافی ها

-ایجاد مشکل در انعقاد

-ایجاد مزاحمت روی سطوح و دیواره مخازن و کانال های آبرسانی

-افزایش نیاز به کلرزنی

-ایجاد گرفتگی در کانال های آبرسانی

-ایجاد پدیده اوتریفیکاسیون یا پیری زودرس دریاچه

مبارزه با جلبک ها

1ppm - استفاده از سولفات مس با غلظت

-سوپر کلریناسیون

-جلوگیری از ورود نور به مخازن آب

نمک زدایی و یا نمک گیری عبارت است از تبدیل آب دریا و یا آب شور مزه به آب شیرین برای مصارف صنعتی و آشامیدنی. تبدیل آب فاضلاب به آب آشامیدنی با استفاده از روشهای گوناگون نمک زدایی نیز مورد نظر است اما ابتدا باید مسائل مربوط به سلامتی و هزینه آن را حل کرد. فن آوری نمک زدایی در جهت برطرف کردن و از بین بردن آلودگی موجود در آبهای زمینی و زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرد که برخی از این آلودگی ها شامل مواد غیر آلی ، نوکلئید و پیش ماده THM می باشد. حدود هفت دهم کره زمین از آب دریا تشکیل شده است. مساحت اقیانوسهای موجود در جهان mi2 139500000 وحجم آنها mi3 317000000 می باشد. اقیانوسها حدود 97 درصد آب جهان را دارا هستند. مکانهایی در بردارنده آب شورمزه و یخهای قطبی بیش از 5/2 درصد آب جهان را تشکیل می دهند که کمتر از 5/0 درصد آب شیرین را به جای می گذارد که بتوان برای مصارف شهری، صنعتی ، کشاورزی ، تفریحی و تولید انرژی از آنها استفاده کرد. علاوه بر آن بیش از نیمی از سطح زمین بیابان و نیمه بیابان است. تحت چنین شرایطی که آب زیرزمینی ، آب سطحی و یا آب باران کافی و مناسبی در دسترس نیست و به آب با کیفیت بالا نیاز است و در جایی که آب دریا و یا آب شورمزه به وفور در دسترس می باشد ، فرایند نمک زدایی می تواند راه حلی برای مسائل مربوط به کمبود آب باشد. به هر حال هزینه های مربوط به ساخت و تولید انرژی باید از جمله عوامل تصمیم گیرنده اصلی مورد توجه قرار گیرند. پناهگاهها و جوامع متروی باید فرایند نمک زدایی را به عنوان یک راه حل مورد قبول در نظر گیرند جایی که آن قابل اجرا است. از کارخانه هایی نمک گیری در سرتا سر جهان مورد استفاده قرار گرفته شده است. مرکز تحقیقات و توسعه آب شور در سر تا سر جهان 3500 کارخانه با ظرفیت mgd 3000 را گزارش کرده است که در حال فعالیت هستند و یا مراحل ساخت را طی می کنند که گزارش مربوط به سال 1986 می باشد. آب دریا از غلظت مواد محلول کل (TDS) حدود 1/mg 35000 برخواردار است. حدود 78 % کلرید سدیم ، 11 % کلرید منیزیم ، 6% سولفات منیزیم ، 4% سولفات کلسیم و مابقی سولفات پتاسیم ، کربنات کلسیم و برمید منیزیم به علاوه جامدات معلق و موجودات میکروبی از آن جمله هستند. سازمان زمین شناسی آمریکا ، آب در بردارنده کمتر از 1/mg 1000 مواد محلول TDS را به عنوان آب شیرین ، 1/mg 3000- 1000 را به عنوان کمی شور ، 1/mg 1000-3000 را به عنوان متوسط شور ، 1/mg 35000-10000 را به عنوان خیلی شور و بیش از 1/mg 35000 را به عنوان شوراب طبقه بندی کرده است. سازمان ارزیابی تکنولوژی آمریکا ، آب در بردارنده کمتر از ppm TDS 500 را به عنوان آب شیرین ، ppm 3000-500 را به عنوان آب کم شور مزه ، ppm 10000- 3000 را به عنوان آب متوسط شور مزه و ppm 35000-10000 را به عنوان آب بسیار شور مزه تعریف کرده است. منابع آب شور مزه ممکن است منابع آب زیرزمینی و یا آب سطحی مانند آب اقیانوس ، رودخانه ، رود های شور آب و یا دریاچه ها باشد. ترکیب آن می تواند بسیار متغیر باشد و دربردارنده مواد گوناگونی از جمله سدیم ، منیزیم ، سولفات ، کلسیم ، کلرید ، بیکربنات ، فلورید ، پتاسیم و نیترات باشد. آهن، منیزیم، دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن نیز ممکن است به تنوع کیفیت آب شور مزه کمک کند. آب موجود در دریاچه نمک و یا دریاچه لوت به عنوان شور آب مورد توجه قرار می گیرد . فرآیند نمک گیری، نمکهای محلول و مواد معدنی مانند کلرید، سولفات و سدیم را از بین می برد در حالی که به فرآیند سختی نیز کمک می کند. بسته به نوع فرآیند نیترات، نیتریت، فسفات، فلورید، آمونیاک و فلزات سنگین نیز تا حدی از بین می روند. آبهای شورمزه بسیار سخت مستلزم صاف سازی قبلی هستند تا بتوان فرآیند اسمز معکوس و یا روش جدایش برق شیمیایی را موثر کنند. به طور طبعی از فرآیند نمک زدایی برای بزطرف کردن آهن، منیزیم، فلورید، کلسیم و یا منگنز استفاده نمی شود. برخی از روشهای شناخته شده برای نمک زدایی آب شامل این موارد می شوند : اسمز معکوس غشایی، روش جدایش برق شیمیایی و یا معکوس برق شیمیایی، کاهش حمل و نقل، پیزودیالیز، نمک زدایی سریع چند مرحله ای، نمک زدایی چند مرحله ای چند نتیجه ای، تراکم بخار، نمک زدایی لوله عمودی، گیاخاکسازی خورشیدی ، تبلور، خلا، تراکم بخار سرد، انجماد ثانویه ماده سردکننده، انجماد یوتکتیک، تشکیل هیدرات و مبادله یون شیمیایی. منبع : صفحه ۳۶۸ ENVIRONMENTAL ENGINEERING ( سالواتو )

آب از ابتدا و از آغاز حيات در كره زمين ، نقش اساسي در زندگي و موجوديت انسانها ايفا نموده است و در طول تاريخ عامل مهمي در شكل گيري تمدنها ، روش زندگي بشر و توسعه تكنولوژي بوده است.به بياني ديگر آب یکی از نعمات بزرگ پروردگار است که منشا حیات وسرآغاز زندگی موجودات زنده است .در كل اهمیت آب به اندازه ای است که بیان وتوجیه کامل آن در زندگی بشر به دشواری میسر می گردد.

ايران سرزميني است كه داراي اقليمي خشك و نيمه خشك و كم آب  مي باشد، بطوريكه 80 درصد مساحت كشور در اين حوزه قرار داشته، و سهم كشور از كل آب شيرين قابل استفاده كره زمين را  در حدود 0002/0 درصد تخمين ميزنند، بدين لحاظ آب از ديرباز يكي از عوامل مهم و نقش آفرين در ساختار جامعه و سياستهاي داخل كشور بوده است. و بخش مهمي از فرهنگ ايراني در نيز ارتباط با آب شكل گرفته است.                                                

در گذشته، اهالي روستاها و شهرهاي كم جمعيت در كشور، آب مورد نياز خود را از چشمه ها، نهرها، قناتها، و چاهها تامين مي كردند و اكنون عليرغم تمام تلاشها و كوششها ي بسيار ، و ابداع شيوه ها  و روشهاي مختلف براي تامين، و مصرف آب  سالم و بهداشتي ، هنوز سايه آلودگي برسر اين مايه حياتي وجود دارد .امروزه با پیشرفت زندگی صنعتی ورشد جمعیت ، مصرف آب افزیش یافته است ومنابع آب موجود قابل مصرف ، درمعرض استفاده بیش از حد وحتی آلودگی قرارگرفته است.

آب آشامیدنی:

آب آشامیدنی، آب گوارایی است، که عوامل فیزیکی ،شیمیایی و بیولوژیکی آن درحد استانداردهای مصوب باشد و مصرف آن عارضه سوئی درکوتاه مدت یادر دراز مدت درانسان ایجاد نکند.

آلودگی آب آشامیدنی:

عبارتست از تغییر خواص فیزیکی ،شیمیایی و بیولوژیکی آب به گونه ای که آن را برای مصرف انسان زیان آور سازد.

حد مطلوب :

عبارت است از گستره ای از غلظت عوامل موجود در آب آشاميدني که چنانچه حاوی مواد با غلظت بيشتر از آن باشد، از نظر کيفيت در حد پايين تری قرار داشته، اما هنوز برای آشاميدن مناسب مي باشد.

حد مجاز :

حداکثر عوامل شيميايي، فيزيکي و بيولوژيکي آب آشاميدني است که استمرار مصرف آن برای انسان زيان آور نباشد. اين مقدار بر مبنای متوسط مصرف آشاميدني روزانه 5/2 ليتر آب برای يک انسان 70 کيلوگرمي در نظر گرفته شده است.

اهمیت کنترل آب آشامیدنی :

درگوشه وکنار جهان وکشورما نیاز به آب روزبه روز افزایش می یابد این موضوع نه فقط به خاطرافزایش جمعیت ، بلکه برای سایر مصارف بهداشتی نظیر استحمام ،شستشو،صنایع وکشاورزی نیز محتاج آب میباشد.میزان آب درنقاط مختلف کشور تفاوت فراوانی دارد. درمناطقی ازکشور آب فراوان موجود بوده وبرعکس درمناطق خشک وکویری دچار کمبود ومسئله تامین آب میباشند. از نکته نظر کیفیت ، آب تغییرات متفاوتی دارد در بعضی نقاط با کیفیت شیمیایی مطلوبتر و درنقاط دیگر باغلظت یونی بیشتری مواجه میباشند. همچنین پراکندگی جمعیت درنقاط مختلف کشور متفاوت است و در نتیجه نیازهای آنها به آب متفاوت خواهد بود. امروزه تمدن ، تغییراتی را در کیفیت  آبها باعث گردیده است چه از طریق شهرنشینی و رشد بی رویه جمعیت و چه از طریق ایجاد آلودگیهای ناشی از صنعت و استفاده از مواد شیمیایی و سموم در کشاورزی، تغییراتی در کیفیت منابع آب آشامیدنی بوجود آمده است. این آبها ، دیگر به همان گونه که قبلا مورد استفاده قرار گرفته است نمی توانند مورد بهره برداری قرار کیرند. از طرفی امروزه نیاز به آب با کیفیت بالا بیشتر وبیشتر می گردد. بنابراین نه تنها حفاظت از این منابع ، کاری است بسیار ضروری (بخصوص در مناطقی که به شدت آلوده شده اند ) بلکه باید اقدامات لازم برای منابعی که هنوز دچار آلودگی نشده اند انجام گیرد. در مدیریت برنامه کیفیت آب، هم به دانستن اطلاعات در زمینه کیفیت آبهای موجود، نیاز است وهم میبایست روند تاثیر فعالیت بشر روی کیفیت آب و تدوین ضوابط، جهت  برنامه ریزی برای تعیین نحوه بهره برداری ،مورد توجه قرار گیرد.چنین شیوه ای فقط در سایه دانستن اطلاعات کافی در مدت زمان طولانی در زمینه کیفیت آب واستفاده از تجارب واطلاعات گذشته از کیفیت آنها برای مصارف مختلف تحقق پیدا می کند. بعلاوه اجرای قوانین ومقررات ایجاد شده برپایه واساس همین اطلاعات استوار است ودر اینجا است که اندازه گیری کیفیت آب آشامیدنی ضرورت پیدا می کند.

هدف از کنترل كیفیت آب آشامیدنی:

اهداف زیر را برای کنترل کیفی آب آشامیدنی باید در نظر گرفت :

1- کشف بموقع هر گونه تغییر در کیفیت آب آشامیدنی .

2- تشخیص بموقع هر گونه تغییر در کیفیت آب آشامیدنی .

3- تشخیص آبهایی که در سیستم آبرسانی از کیفیت استاندارد مورد نظر برخوردار هستند.

4- تشخیص نقاط یا مناطق آلوده (درصورت وجود) بخصوص درمواقع اپیدمی .

5- تعیین دامنه تاثیر آبهای آلوده ای که به منابع آب آشامیدنی افزوده میشوند.

6- تعیین میزان آلودگی در آب.

7- ارزیابی میزان تاثیر اقداماتی که در جهت بهبود کیفیت انجام میگیرد.

8- تدوین دستورالعمل یا استاندارد برای آب بامصارف مختلف بهداشتی.

9- تدوین ضوابط ومقرارت درزمینه کیفیت وکمیت آب آشامیدنی.

10- اقدامات کنترلی برای رفع یاپیشگیری از آلودگی آب آشامیدنی.

11- اقدامات هشدار دهنده در مواقع ضروری.

ويژگيهای فيزيکي مورد توجه در آب آشاميدني :

 كدورت – رنگ – بو -  PH- بو  ... .

کدورت آب :

عبارت است از وجود ذرات معلق در آب که سبب شکستگي، پراکندگي و جذب قسمتي از نور شده و مانع عبور بخشي از نور تابيده شده به آن گردد.

«مشخصات فيزيکي آب آشاميدني»

رديف
   

ويژگي
   

حد مطلوب
   

حد مجاز
   

واحد

1
   

کدورت
   

کمتر يا مساوی 1
   

حداکثر5
   

N.T.U

2
   

رنگ
   

کمتر يا مساوی 1
   

حداکثر 20
   

T.C.U

3
   

بو
   

صفر
   

حداکثر 2 واحد در oc 12

حداکثر 3 واحد در oc 25
   

TON

4
   

PH
   

5/8-7
   

 9-5/6
   

 

5
   

طعم
   

-
   

بايد مقبوليت عمومي داشته و مورد اعتراض واقع نشود.

ناخالصي‌هاي آب:

چنانچه آب خالص با تركيب شيميايي  H2O  را اساس مطالعه قرار دهيم ناخالصي‌هاي آن عبارتند از:

1 ـ  ناخالصي‌هاي معلق

نظير ذرات معلق زنده و غيرزنده كه در آب به صورت معلق يافت مي‌شوند. اين نوع ناخالصي را مي‌توان در سه گروه، تقسيم بندي و مطالعه نمود.

الف) ذرات معلق زنده بيماري‌زا ؛

مانند عوامل بيماري‌زاي موجد وبا، حصبه، شبه حصبه، انواع اسهال‌ها، تخم انگل‌ها مانند آسكاريس و عامل كيست هيداتيد و ويروس‌ها، منشاء اصلي اين دسته از ناخالصي‌ها فاضلاب شهري و حضور حيوانات اهلي يا وحشي در مجاورت منابع آب مي‌باشد.

ب) ذرات معلق زنده غيربيماري‌زا؛

 مانند باكتري‌هاي ساپروفيت، اغلب جلبك‌ها و تك سلولي‌هايي كه در طبيعت به وفور پيدا مي‌شوند.

ج) ذرات معلق غيرزنده ؛

مانند رس ، ليمون كه ناشي از فرسايش سطح زمين و سطوح آبخيز مي‌باشد.

از نظر فيزيكي ذرات بالا به دو گروه تقسيم مي‌شوند گروهي كه در حوضچه هاي ته نشيني و يا صافي‌ها جدا مي‌شوند و گروهي كه براي جدا كردن آن‌ها احتياج به مواد منعقد كننده است تا از طريق لخته سازي، به ذرات درشت تري تبديل شده و حذف شوند.

2 ـ  ناخالصي‌هاي محلول

 اين دسته شامل املاح معدني، تركيبات آلي و گازهاي محلول مي‌باشند كه مي‌توان آن‌ها را به صورت زير گروه بندي نمود:

الف) املاح محلول معدني ؛

كه اغلب به صورت املاح كلسيم، منيزيم، سديم، آهن، منگنز و... مي‌باشد كه برخي از آن‌ها مصرف آب را محدود مي‌نمايند كه در جاي خود بحث خواهد شد.

ب) گازهاي محلول ؛

مانند اكسيژن، انيدريد كربنيك، هيدروژن سولفوره، ازت وغيره مي‌باشند و اين نوع ناخالصي نيز كيفيت شيميايي آب را تحت تاثير قرار داده و ممكن است باعث نامطلوب بودن آن شود.

اهميت استفاده از ماده منعقد كننده :

وجود ناخالصیهای معلق و کلوئیدی درآب که باعث ایجاد رنگ و بو و طعم نامطبوع آب می‌شوند، لزوم تصفیه آب را مطرح می‌کند. این ناخالصی ها به کمک صاف کردن قابل رفع نیستند، لذا از روش انعقاد و لخته سازی برای حذف آنها استفاده می‌شود. افزودن یک ماده منعقد کننده به آب باعث خنثی شدن بار ذرات کلوئیدی شده و این ذرات با نزدیک شدن به هم ذرات درشت دانه و وزین‌تری را ایجاد می‌کنند. برای کامل کردن این عمل و ایجاد لخته‌های بزرگتر از مواد دیگری به نام کمک منعقد کننده استفاده می‌شود با اين وجود لخته‌های بدست آمده که ذرات معلق و کلوئیدی رابه همراه دارند، به حد کافی درشت  بوده و به راحتی ته ‌نشین و صاف می‌شوند.

مکانیسم انعقاد معمولا برای حذف مواد کلوئیدی آب وفاضلاب از ترکیبات فلزاتی مانند آلومینیم ، آهن یا برخی از ترکیبات الکترولیت استفاده می‌شود. املاح فلزات که به عنوان منعقد کننده وارد آب می‌شود. دراثر هیدرولیز به صورت یونی یا هیدروکسید یا هیدروکسیدهای باردار ، در می‌آید . بوجودآمدن این مولکول باردار بزرگ با خنثی نمودن ذرات کلوئیدی و کاهش پتانسیـــل زتا ( ختلاف پتانسیل بین فاز پخش شده و محیط اطراف آن ) که عامل اصلی دافعه بین ذرات کلوئیدی می‌باشد، امکان لازم برای عمل نمودن نیروی واندروالسی بوجود می‌آورند که موجب چسبیدن ذرات به یکدیگر می‌شود.

بنابراین عامل اصلی حذف بار کلوئیدها، یونهای فلزی نیستند بلکه محصولات حاصل از هیدرولیز آنها می‌باشد. با توجه به آزمایشات مختلف یون های فلزات سه ظرفیتی در عمل انعقاد مؤثرتر از سایر یون ها می‌باشند. عمل انعقاد توسط عمل لخته سازی تکمیل شده و ذرات بزرگتر شروع به ته‌نشینی می‌کنند. در مرحله ته ‌نشینی عامل زمان بسیار مهم می‌باشد و با قطر ذرات رابطه مستقیم دارد.

انواع منعقد کننده ها :

منعقد کننده‌های آلومینیوم ‌دار:

 سولفات آلومینیم :

 که نام تجاری‌اش آلوم یا زاج سفید می‌باشد. با اضافه کردن به آب یا بی‌کربنات‌ کلسیم و آب واکنش داده و هیدروکسید آلومینیم ایجاد می‌کند که هیدروکسید آلومینیوم مرکزی برای تجمع موادکلوئیدی بدون بار شده و لخته‌های درشت‌تر ایجاد می‌کند. در صورت ناکافی بودن قلیائیت محیط برای ایجاد هیدروکسد آلومینیم ، از آب آهک و کربنات سدیم استفادهمی‌شود. چون H+ مانع تشکیل هیدروکسید آلومینیوم می‌شود. عیب مهم استفاده از زاج ایجاد سختی کلسیم و  CO2 ( عامل خورندگی ) می‌باشد.

 آلومینات سدیم :

این ترکیب هم در اثر واکنش با بی‌کربنات ‌کلسیم ایجاد هیدروکسید آلومینیوم می‌کند. به علت خاصیت قلیایی ، احتیاج به مصرف باز اضافی ندارد.

منعقدکننده های آهن دار:

سولفات فرو  :

با ایجاد هیدروکسید آهن  III باعث انعقاد ذراتکلوئیدی می‌شود. همراه آهک هیدراته استفاده می‌شود.

سولفات فریک :

می‌تواند همراه یا بدون آهک هیدراته مصرف شود و از لحاظ اقتصادی با صرفه‌تر از زاج است. مزيتش نسبت به زاج اين است كه در میدان وسیعتري از PH عمل مي‌کند. زمان لازم برای تشکیل لخته‌ها کمتر است و لخته‌ها درشت‌تر و وزین‌تر هستند. با استفاده از سولفات فریک در PH حدود 9 منگنز موجود در آب حذف می‌شود. و باعث از بین رفتن طعم و بوهای خاص آب می‌شود.

 کلرور فریک:

 از پر‌مصرف‌ترین منعقد کننده‌‌هاست و به صورت پودر، مایع یا متبلور به فروش می‌رسد. در اثر واکنش با بی‌کربنات کلسیم یا هیدروکسید کلسیم ایجاد هیدروکسید آهن III می‌کند که مرکزی برای تجمع مواد کلوئیدی به شمار می‌رود.

مواد منعقد كننده:

محاسن :

1- حذف كدورت: كه از سه جنبه زيبايي و زلال بودن آب،قابليت صاف شدن (هرچه كدورت كمتر باشد، صاف نمودن آب آسانتر انجام ميگيرد)، ضد عفوني كردن (اگر كدورت بيشتر از NTU 5  باشد گندزدايي در از بين بردن عوامل بيماريزاي منتقله توسط آب و باكتريهاي مدفوعي موفق نخواهد بود) اهميت دارد.

2- حذف فلوئور

3- حذف تركيبات اضافي فاضلاب

4- حذف رنگ

معايب :

1- توليد لجن حجيم

2- لجن ها به راحتي آب خود را از دست نمي دهند

3- آلوم (سولفات آلومينيوم) PH  آب را پايين آورده و باعث سرعت بخشيدن به خوردگي لوله ها و ايجاد كمپلكس هاي رنگي در آب مي شود.


اهميت فرآيند انعقاد:

فرآیند متداول انعقاد، به صورت بخشی از فرآیند تصفیه آب، بطور موثر رنگ و کدورت را حذف می‌کند، اما مکانیسم حذف رنگ و حذف کدورت باهم متفاوت است. با انعقاد شدید، بیشتر جامدات محلول از محلول جدا شده و رسوب می‌کنند و همانند مواد منعقدکننده به همراه خود ترکیبات رنگزا راجذب کرده و همراه با خود حذف می‌کنند. به خاطر منابع و گستره  وسیع مواد رنگزا، برای تعیین بهترین استراتژی حذف رنگ می‌توان از آزمایـش جـار استفاده کرد.

جارتست :

دستگاهي است كه جهت بررسي پديده انعقاد در سيستم هاي كلوئيدي ( پساب، لجن، … ) بكار مي رود . با اين دستگاه مي‌توان بهينه غلظت منعقد كننده مصرفي را در شرايط مختلف تعيين نمود و فعاليت انعقادي منعقد كننده مورد نظر را با ساير منعقد كننده هاي مصرفي بررسي و ارزيابي نمـود.

موارد كاربرد :

1- تعيين دوز بهينه منعقد كننده مصرفي

2- تعيين pH بهينه انعقاد

 3- تعيين اثر زمان همزدن روي انعقاد .


عوامل مزاحم ( تاثير گذار) روي عمل انعقاد:

عوامل مختلفي چون شرايط مخلوط  كردن ، PH  ، دي اكسيد كربن توليدي و ... مي توانند مزاحم عمل انعقادسازي شوند ، زيرا به جاي ته نشيني مواد ، باعث  شناوري آنها مي شوند. اگر pH آب در محدوده مناسب نباشد باعث تشكيل لخته هايي ريز، سبك و شكننده خواهند بود.

قليائيت ، كدورت و درجه حرارت ، نيز بر كارايي يك منعقد كننده  تاثير گذار است. اما بسياري از عوامل ناشناخته وجود دارند كه بر فرايند انعقاد و لخته سازي ذرات موثر هستند. از اين رو است كه مقدار و نوع ماده منعقد كننده براي هر آب خام  بوسيله آزمايش جار تعيين مي شود.

آزمون جار براي هر آبي كه قرار است عمليات انعقاد بر روي آن انجام شود ، بايد صورت گيرد . و با هر تغير قابل ملاحضه اي در كيفيت آب مورد نظر ، تكرار آن لازم است.

شرح آزمايش:

وسايل و دستگاههاي مورد نياز:

1-    دستگاه جارتست

2-    بشر (1  ليتري )

3-    استوانه مدرج ( 1 ليتري )

4-    پيپت مدرج ( در حجم هاي متفاوت )

مواد شيميايي مورد نياز:

1-    مواد منعقد كننده اصلي ( آلوم ) ، يك گرم از آنرا  در cc‌100 آب  حل مي نماييم.

2-    مواد منعقد كننده كمكي ، 1/0 گرم از آنرا در cc100 آب حل مي نماييم.

روش و مشاهدات آزمايش :

در ابتدا نمونه  مورد نظر را كاملا باهم مخلوط نموده و سپس با اطمينان از تميز بودن كليه ظروف ، و با استفاده از استوانه مدرج ، يك ليتر از نمونه مخلوط شده را برداشته و به بشر يك ليتري منتقل مي كنيم، بشر را بدون آنكه ، پاروي دستگاه جار به ديواره هاي آن برخورد كند، زير يكي از پاروها قرار داده و دور دستگاه را روي اختلاط تند (100 دور در دقيقه ) تنظيم ميكنيم . سپس پيپت مدرج (5  ميلي ليتري ) را از منعقد كننده اصلي( آلوم ) پر كرده و آنرا تدريجاَ به نمونه در حال اختلاط مي افزاييم ، به محض تشكيل اولين لخته ها ، تزريق منعقد كننده را قطع كرده و حجم مورد مصرف را ياداشت مي نماييم .

سپس هر 6 ظرف دستگاه را با استفاده از استوانه مدرج ( يك ليتري ) از يك نوع نمونه پر مي كنيم، و آنها را زير دستگاه جار قرار داده و دور دستگاه را مانند ، مرحله قبل ، روي اختلاط تند (100 دور در دقيقه ) قرار مي دهيم. سپس توسط 6 پيپت مدرج، حجم هاي مورد نظر ماده  منعقد كننده را برداشته و بطور همزمان و در حال اختلاط  ( در زمان 60 ثانيه ) به نمونه ها مي افزاييم.

نحوه تعيين حجم هاي مورد نظر براي افزودن به ظروف:

حجم بدست آمده در مرحله اول را براي افزودن به يكي از دو ظرف وسط دستگاه قرار ميدهيم، و براي بقيه ظروف ميزان ماده منعقد كننده را به نسبت معين از ميزان عدد بدست آمده  در مرحله قبل، افزوده يا كم مي كنيم. بطوريكه به نسبت معين از ظروف كناري ، از سمت چپ كم كرده و به ظروف سمت راست به همان مقدار  مي افزاييم.

بعد از سپري شدن مدت 60 ثانيه از اختلاط  تند ، و افزودن مقدار مواد منعقد كننده به ظروف، دستگاه را روي دور كند (20 دور در دقيقه) تنظيم كرده و تا 15 دقيقه اختلاط را ادامه مي دهيم ، سپس دستگاه را خاموش كرده و 25-30 دقيقه به لخته هاي تشكيل شده زمان داده تا ته نشين گردند. در پايان با استفاده از روش چشمي ظروف را از نظرمیزان زلاليت بررسي كرده ( ضمنا بايد دانست كه ملاك بررسي فقط زلاليت آب درون ظروف نيست ، بلكه بايد ذرات به پارو ، و ديواره هاي ظرف نچسبيده  و كاملا ته نشين شده باشند. )

بعد از مقايسه ي چشمي ظروف بهترين ظرف را از نظر میزان ته نشینی لخته های تشکیل شده ، انتخاب کرده  و ميزان ماده ي منعقد كننده درون ظرف مورد نظر را بعنوان حجم مناسب ماده منعقد کننده معرفی می کنیم .ضمنا باید توجه داشت که ظرف انتخاب شده باید از نظر هزينه هاي مصرفي و حذف كدورت ، بهترين گزينه ممکن باشد. ( نکته قابل توجه اینکه : چون بعد از مرحله ته نشيني ،در سیستم های تصفیه متعارف ، فيلتراسيون را داريم نبايد حتما كدورت به صفر برسد . )

آب شرط وجود حیات است. اکثر قریب به اتفاق واکنش های شیمیایی در محیط آبی صورت می گیرد ، آب بعلت پاره ای از خواص ویژه و اساسی ، نقش مهم ، و تنظیم کننده ای در طبیعت و زندگی انسان ها دارد . ناخالصی های معلق و کلوئیدی ، که در آب باعث ایجاد رنگ ، بو و طعم نامطبوع  می شوند ، لزوم تصفیه آب را مطرح می کنند ، این ناخالصی ها به کمک صاف کردن ، قابل رفع نیستند، لذا برای مصارف گوناگون ( آشامیدنی و صنعتی ) ، این عنصر حیاتی، نیاز به تصفیه دارد.

تقریبا، هر ماده ای در آب محلول است ، و این حلالیت به دما ، فشار، pH ، پتانسیلِ شیمیایی و غلظت نسبی دیگر موادِ در آب بستگی دارد ، در واقع آب یکی از مشهورترین حلال ها است.

انعـقـاد آب :

همانطوریکه گفته شد؛ وجود ناخالصی های معلق و کلوئیدی در آب ، با ایجاد رنگ ، بو و طعم نامطبوع ، لزوم  تصفیه آب را مطرح می کنند ، لذا روش انعقاد و لخته سازی برای حذف آنها استفاده می شود .

 طبق مشاهدات و نتایج آزمایش تعین نوع و میزان ماده منعقد کننده با استفاده از تست جار ، چنین برمی آید که افزودن یک ماده منعقد کننده به آب( در حین اختلاط ) ، باعث خنثی شدن بار ذرات کلوئیدی ( وغالب شدن نیروی واندروالس) می شود ، این ذرات با نزدیک شدن به هم ذرات درشت دانه و وزین تری ایجاد کرده ، و به کمک نیروی وزن خود ته نشین میشوند.

منعـقـد کننـده کمکی چیـست؟

 کمک منعقد کننده ها  اکثراََ مواد شیمیایی هستند که همراه با ماده منعقد کننده اصلی استفاده شده ، و با ایجاد پل بین ذرات ریز لخته حاصل از کار منعقد کننده ها آنها را به صورت لخته هایی درشت و سنگین تر در آورده و عمل ته نشینی را سرعت می بخشند.

اهمیت مواد کمک منعقد کننده:

- تشکیل ذرات و لخته های بزرگتر، محکمتر و بادوامتر

- تشکیل ذرات با قابلیت ته نشینی بیشتر

- جلوگیری از کاهش حرارت فرآیند انعقاد ( کاهش باعث کند شدن سرعت انعقاد میشود) .

- کاهش مقدار منعقد کننده اصلی

- کاهش مقدار لجن تولیدی

- کاهش قابل توجه مشکلات حمل و نقل و دفع لجن

- گسترش محدوده PH بهینه

- و ...

انـواع کمک منعـقـد کننـده ها :

منعقد کننده های کمکی بر سه نوع ( دسته ) هستند.

1- پلی الکترولیتها :

ملکولهای بسیار بزرگی هستند که وقتی در آب حل میشوند، یونهایی با بار الکتریکی زیاد تولید می کنند. این دسته از کمک منعقد کننده ها با توجه به خواص پلیمری و الکترولیتی خود میتوانند اندازه لخته ها را درشتر نمایند.

آنها خود به سه دسته ، کاتیونی ، آنیونی و غیر یونی تقسیم میشوند.

2- سیـلـیـس فعال :

این ماده را بعد از منعقد کننده اصلی به آب اضافه میکنند، افزودن سیلیس باعث محکم تر شدن پیوند بین ذرات شده، که به ما این امکان را میدهد که در محدوده وسیع تری ، عمل انعقاد را انجام دهیم.

3- عوامل وزنی :

یک عامل وزنی ماده ایست که وقتی به آب اضافه میشود، با تشکیل ذرات اضافی ،به عمل انعقاد و ته نشینی سرعت می بخشد. مثل: پودر کربنات کلسیم، پودر سیلیس و خاک رس.

  چند نمونه دیگر از کمک منعقد کننده های مورد استفاده در تصفیه خانه ها :

کربنات کلسیم :

در واقع یکی از عوامل وزنی بوده ، که علاوه بر تشکیل ذرات اضافی ، با تثبیتPH   آب و افزایش یونهای OH- نیز عمل انعقاد را بهبود می بخشد.

گاز کلر :

با از بین بردن مواد آلی موجود در آب ( که یک عامل ممانعت کننده انعقاد است ) به عمل انعقاد کمک می کند.

آهک هیدراته :

برای جبران کمبود قلیاییت محیط در حین انعقاد و از بین بردن Co2   و کاهش سختی آب.

شرح آزمایش :

وسایل لازم :

استوانه مدرج ، بشر ، دستگاه جارتست ، پیپت در حجمهای مختلف

مواد لازم :

نمونه مورد نظر ، ماده منعقد کننده اصلی ( سولفات آلومینیم یا آلوم ) ، کمک منعقد کننده (محلول پلی الکترولیت غیر یونی)

 روش کار :

ابتدا و بعد از اطمینان در مورد تمیز بودن ظروف مورد کاربرد  ، به وسیله بشر و استوانه مدرج نمونه را برداشته و درون هر یک از ظروف دستگاه جار یک لیتر از نمونه را ریخته  و زیر دستگاه قرار می دهیم ، سپس حجم ماده منعقد کننده مورد نظر را بوسیله پیپت مدرج برداشته (x  میلی لیتر، حد مطلوب ماده منعقد کننده بدست آمده از مرحله قبل ) و دستگاه را روی دور تند ( 100 دور در دقیقه ) قرار می دهیم . سپس بطور همزمان ماده منعقد کننده را به نمونه ها افزوده و به مدت یک دقیقه با اختلاط تند ادامه می دهیم . بعد از گذشت یک دقیقه از اختلاط ، دستگاه را روی دور کند ( 20 دور در دقیقه ) قرار داده و بلافاصله مقدارهای معین مواد کمک منعقد کننده را که قبلا به وسیله پیپت برداشته را با شروع دور کند بصورت همزمان به نمونه ها تزریق کرده و به مدت 15-20 دقیقه اختلاط با دور کند را ادامه می دهیم.

بعد از سپری شدن مدت زمان لازم (15 دقیقه) از اختلاط کند ، دستگاه را خاموش کرده و 25-30 دقیقه به نمونه ها زمان می دهیم تا لخته های تشکیل شده، کاملا ته نشین شوند. بعد از گذشت این مدت نمونه ها را از نظر مقدار کدورت باقی مانده با روش مقایسه چشمی ، مقایسه کرده و بهترین نتیجه را بعنوان مقدار (حجم) ماده منعقد کننده و کمک منعقد کننده گزارش می کنیم.

خلاصه :

استفاده از کمک منعقد کننده ها باعث ته نشین شدن بیشتر و بادوام تر لخته ها در مرحله لخته سازی ( انعقاد یا فلوکولاسیون ) شده ، که خود سبب کاهش موثر حجم حوضچه های لخته سازی در تصفیه خانه ها خواهد شد. به نوعی دیگر می توان گفت؛ در فرایند انعقاد ، تغییراتی در مرحله اختلاط ایجاد می شود تا لخته های تشکیل شده راحت تر در مرحله ته نشینی و صاف سازی ( فیلتراسیون ) قابل جدا شدن باشند، بدین منظور مطالعات پایلوتی ( با استفاده از تست جار ) برای تعیین شرایط  بهینه اختلاط ، با اضافه کردن مواد شیمیایی ، باید انجام گیرد.