تصفیه آب و پساب

www.collegeprozheh.ir
‫کالج‬
‫پروژه‬

‫صنع‬ ‫پسابهای‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫تصفیه‬ ‫اصول‬
‫تی‬
‫کاربردی‬ ‫شیمی‬ ‫رشته‬
‫امیری‬ ‫چالکش‬ ‫محمد‬ ‫دکتر‬ ‫تألیف‬
‫مولوی‬ ‫علی‬ ‫درس‬ ‫طرح‬ ‫کننده‬ ‫تهیه‬
‫نور‬ ‫پیام‬ ‫دانشگاه‬
‫مشهد‬
‫ماه‬ ‫مرداد‬
1385

1
-
‫اول‬ ‫فصل‬
‫طبیعت‬ ‫در‬ ‫آب‬
1
-
1
-
‫مقدمه‬

‫است‬ ‫آمده‬ ‫کریم‬ ‫قرآن‬ ‫در‬
:
«
‫حی‬ ‫شیء‬ ‫کل‬ ‫الماء‬ ‫من‬
»
‫یعنی‬
:
‫اند‬ ‫زنده‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫ها‬ ‫شی‬ ‫همه‬
.

‫است‬ ‫شمیمیایی‬ ‫ماده‬ ‫مهمترین‬ ‫آب‬

‫تر‬ ‫ارزش‬ ‫با‬ ‫نفت‬ ‫چاههای‬ ‫از‬ ‫شیرین‬ ‫آب‬ ‫منابع‬ ‫جاری‬ ‫قرن‬ ‫در‬
‫بود‬ ‫خواهند‬
.

80
%
‫است‬ ‫شده‬ ‫پوشیده‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫زمین‬ ‫سطح‬
.

97
%
‫هستند‬ ‫شور‬ ‫موجود‬ ‫های‬ ‫آب‬ ‫از‬
.

2
%
‫هستند‬ ‫قطبی‬ ‫های‬ ‫یخ‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫جهان‬ ‫های‬ ‫آب‬ ‫از‬

1
%
‫است‬ ‫استفاده‬ ‫قابل‬ ‫و‬ ‫شیرین‬ ‫جهان‬ ‫آب‬

2
-
1
-
‫طبیعت‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫منابع‬

‫ها‬ ‫چشمه‬ ‫و‬ ‫چاهها‬ ‫آب‬ ‫مثل‬ ‫زمینی‬ ‫زیر‬ ‫آبهای‬

‫جویبارها‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫رودخانه‬ ‫مثل‬ ‫سطحی‬ ‫آبهای‬

‫ها‬ ‫اقیانوس‬ ‫و‬ ‫دریاها‬ ‫شور‬ ‫آبهای‬
1
-
2
-
1
‫زمینی‬ ‫زیر‬ ‫های‬ ‫آب‬ ‫ویژگیهای‬
1
-
‫است‬ ‫کم‬ ً‫ال‬‫معمو‬ ‫ها‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ،‫معلق‬ ‫مواد‬
.
2
-
Fe2+
‫و‬
Mn2+
‫و‬ ‫کم‬ ‫ها‬ ‫آن‬ ‫در‬
CO2
‫زیاد‬ َ‫ا‬‫نسبت‬
3
-
‫زیاد‬ ً‫ا‬‫نسبت‬ ‫ها‬ ‫آن‬ ‫سختی‬ ‫و‬ ‫محلول‬ ‫امالح‬
4
-
‫باشند‬ ‫میکروب‬ ‫به‬ ‫آلوده‬ ‫است‬ ‫ممکن‬ ‫عمق‬ ‫کم‬ ‫چاههای‬
.

2
-
2
-
1
-
‫سطحی‬ ‫آبهای‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬
1
-
‫هستند‬ ‫زالل‬
.
2
-
‫هستند‬ ‫آلوده‬ ‫ها‬ ‫میکروارگانیسم‬ ‫به‬ ً‫ال‬‫معمو‬
.
3
-
‫باشد‬ ‫زیاد‬ ‫است‬ ‫ممکن‬ ‫آنها‬ ‫نیترات‬ ‫و‬ ‫آمونیاک‬ ‫مقدار‬
.
4
-
‫شیمیایی‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ،‫صنعتی‬ ‫نواحی‬ ‫از‬ ‫عبور‬ ‫صورت‬ ‫در‬
‫هستند‬ ‫آلوده‬
.
5
-
‫است‬ ‫کم‬ ً‫ا‬‫نسبت‬ ‫ها‬ ‫آن‬ ‫محلول‬ ‫امالح‬
.
6
-
PH
‫حدود‬ ‫در‬ ‫آنها‬
8
-
7
‫است‬
.
1
-
2
-
3
-
‫شور‬ ‫آبهای‬ ‫ویژگیهای‬
1
-
،‫زیاد‬ ‫آنها‬ ‫محلول‬ ‫امالح‬ ‫مقدار‬
1000
‫تا‬
PPM
40000
2
-
‫از‬ ‫بیش‬ ، ‫زیاد‬ ‫آن‬ ‫سدیم‬ ‫و‬ ‫کلر‬ ‫یونهای‬ ‫میزان‬
PPM
500

3
-
1
-
‫آب‬ ‫های‬ ‫ناخالصی‬
‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫طبیعت‬ ‫در‬ ‫خالص‬ ‫آب‬
.
‫منطق‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫شدن‬ ‫جاری‬ ‫یا‬ ‫مکان‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫استقرار‬ ‫ضمن‬
،‫ه‬
‫مواد‬ ‫و‬ ‫حل‬ ‫آن‬ ‫در‬ ،‫آب‬ ‫در‬ ‫محلول‬ ‫گازهای‬ ‫و‬ ‫جامد‬ ‫مواد‬
‫آیند‬ ‫می‬ ‫در‬ ‫معلق‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫حل‬ ‫قابل‬ ‫غیر‬ ‫ریز‬
.
‫بنابراین‬
:
‫هستند‬ ‫کلی‬ ‫دسته‬ ‫سه‬ ‫آب‬ ‫های‬ ‫ناخالصی‬
:
.1
‫یونها‬
(
‫ها‬ ‫آنیون‬ ‫و‬ ‫کاتیونها‬
)
2
.
‫آب‬ ‫در‬ ‫محلول‬ ‫گازهای‬
(
‫و‬ ‫کربن‬ ‫اکسید‬ ‫دی‬ ،‫اکسیژن‬
)...
3
.
‫معلق‬ ‫و‬ ‫کلوئیدی‬ ‫مواد‬
(
‫و‬ ‫ها‬ ‫باکتری‬ ،‫الی‬ ‫و‬ ‫گل‬
)...

1
-
3
-
1
-
‫یونی‬ ‫های‬ ‫ناخالصی‬
1
-
1
-
3
-
1
-
‫ها‬ ‫کاتیون‬
‫دارند‬ ‫وجود‬ ‫طبیعی‬ ‫های‬ ‫آب‬ ‫تمام‬ ‫در‬ ً‫ا‬‫تقریب‬ ‫که‬ ‫هایی‬ ‫کاتیون‬
:
‫منیزیم‬
Mg++
،
‫شود‬ ‫می‬ ‫زنده‬ ‫موجودات‬ ‫غذایی‬ ‫ماده‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫سختی‬ ‫باعث‬
.
‫سدیم‬
Na+
‫است‬ ‫مضر‬ ‫ماهیان‬ ‫و‬ ‫گیاهان‬ ‫برای‬ ،‫شوری‬ ‫سبب‬ ‫آن‬ ‫زیاد‬ ‫غلظت‬ ،
.
‫کلسیم‬
Ca++
‫است‬ ‫زنده‬ ‫موجودات‬ ‫غذایی‬ ‫ماده‬ ،‫شود‬ ‫می‬ ‫سختی‬ ‫باعث‬ ،
.
‫پتاسیم‬
K+
‫ست‬ ‫ا‬ ‫سدیم‬ ‫از‬ ‫تر‬ ‫کم‬ ‫آن‬ ‫مقدار‬ ،
.
‫آهن‬
Fe2+
‫به‬ ‫آن‬ ‫مقدار‬ ،
PH
‫و‬
O2
‫حدود‬ ،‫دارد‬ ‫بستگی‬ ‫آب‬
2/0
–
5/0
PPM
‫حدود‬ ‫و‬ ‫سطحی‬ ‫های‬ ‫آب‬ ‫در‬
1
‫تا‬
10
mg/l
‫عمقی‬ ‫های‬ ‫آب‬ ‫در‬
‫منگنز‬
Mn++
،
‫حدود‬ ‫آن‬ ‫غلظت‬
1/0
–
1
‫است‬ ‫لیتر‬ ‫در‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬
.
‫شود‬ ‫می‬ ‫ها‬ ‫میکروارگانیسم‬ ‫رشد‬ ‫و‬ ‫نامطبوع‬ ‫بوی‬ ‫باعث‬ ‫آن‬ ‫زیاد‬
.

2
-
1
-
3
-
1
-
‫ها‬ ‫آنیون‬

‫دارند‬ ‫حضور‬ ‫طبیعی‬ ‫های‬ ‫آب‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫هایی‬ ‫آنیون‬
:

‫کربنات‬ ‫و‬ ‫بیکربنات‬
:
‫و‬ ‫کلسیم‬ ‫کربنات‬ ‫انحالل‬ ،‫ها‬ ‫آن‬ ‫منشأ‬
Co2
‫آب‬ ‫در‬
.
‫دهند‬ ‫می‬ ‫آب‬ ‫به‬ ‫بافری‬ ‫خاصیت‬
.

‫کلرید‬
Cl-–
:
‫مضر‬ ‫گیاهان‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬ ‫برای‬ ‫و‬ ‫شوری‬ ‫سبب‬ ‫آن‬ ‫زیاد‬ ‫غلظت‬
‫است‬
.
‫شود‬ ‫می‬ ‫نیز‬ ‫فلزات‬ ‫خردگی‬ ‫وسبب‬
.

‫سولفات‬
So4
2-
:
‫فعالیت‬ ‫از‬ ‫حدودی‬ ‫تا‬ ‫و‬ ‫سولفات‬ ‫های‬ ‫نمک‬ ‫انحالل‬ ‫آن‬ ‫منشأ‬
‫می‬ ‫ها‬ ‫سازه‬ ‫خوردگی‬ ‫مضر‬ ‫گیاهان‬ ‫برای‬ ،‫اسهال‬ ‫سبب‬ ‫زیاد‬ ‫مقدار‬ ،‫ها‬ ‫باکتری‬
‫شود‬
.

‫سیلیکا‬
:
‫وج‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫کلوئیدی‬ ‫هم‬ ‫و‬ ‫یونی‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫هم‬ ‫سیلیکا‬
‫داشته‬ ‫ود‬
‫باشد‬
.
‫به‬ ‫که‬
PH
‫دارد‬ ‫بستگی‬
.
‫حدود‬ ‫طبیعی‬ ‫های‬ ‫آب‬ ‫در‬
ppm
30
-
1
‫براي‬
‫است‬ ‫ساز‬ ‫مشکل‬ ‫نیروگاهها‬
.

‫نیترات‬
NO3
-
:
‫حدود‬ ‫در‬ ‫طبیعی‬ ‫آب‬ ‫در‬
ppm
1
‫است‬
.
‫زیرزمینی‬ ‫های‬ ‫آب‬ ‫در‬
‫تا‬ ‫توانند‬ ‫می‬ ‫ها‬ ‫باکتری‬ ‫حضور‬ ‫در‬
ppm
50
‫باشد‬ ‫هم‬
.

2
-
3
-
1
-
‫گازی‬ ‫های‬ ‫ناخالصی‬

‫آب‬ ‫گازی‬ ‫های‬ ‫ناخالصی‬ ‫مهمترین‬
:

‫اکسیژن‬
(O2)
:
‫هوا‬ ‫اکسیژن‬ ‫آن‬ ‫منشأ‬
(
‫هنری‬ ‫قانون‬ ‫طبق‬
)
‫می‬ ‫آن‬ ‫خورندگی‬ ‫ضمن‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫گوارایی‬ ‫باعث‬ ‫اکسیژن‬
‫شود‬
.

‫کربن‬ ‫اکسید‬ ‫دی‬
(CO2)
:
‫در‬ ‫ها‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫تجزیه‬ ‫آن‬ ‫منشأ‬
‫کاهش‬ ‫اثر‬
PH
،
CO2
‫هوا‬

‫آمونیاک‬
(NH3)
:
‫باکتری‬ ‫و‬ ‫آلی‬ ‫دار‬ ‫ازت‬ ‫ترکیبات‬ ‫منشأ‬
‫ها‬
.

‫سولفوره‬ ‫هیدروژن‬
(H2S)
:
‫گوگ‬ ‫ترکیبات‬ ‫تجزیه‬ ‫آن‬ ‫منشأ‬
‫رد‬
‫بد‬ ‫وبوی‬ ‫طعم‬ ‫ایجاد‬ ،‫ها‬ ‫باکتری‬ ‫بوسیله‬
.

4
-
1
-
‫آب‬ ‫شیمی‬

‫آب‬ ‫مولکولی‬ ‫فرمول‬
H2O
‫ایزوتوپهای‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ،
H
(
H,2H,3H
1
)
‫و‬
16O,17O,18O )O
:)

‫آب‬ ‫برای‬
18
‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫ایزوتوپ‬ ‫نوع‬
.

‫ولی‬
7/99
%
‫آب‬ ‫ملکولهای‬
H2O16
‫هستند‬
.
2/0
%
H2O18

04/0
%
H2O17
‫و‬
HDO
‫فقط‬
03/0
%

‫ا‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫دیل‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬ ‫آب؛‬ ‫در‬ ‫هیدروژنی‬ ‫پیوندهای‬ ‫وجود‬ ‫بعلت‬
‫ز‬
‫وزن‬ ‫با‬ ‫مواد‬
1
‫است‬ ‫بیشتر‬ ‫مشابه‬ ‫مولکولی‬
.

‫حرارتی‬ ‫ظرفیت‬ ،‫ذوب‬ ‫نقطه‬ ‫و‬ ‫جوش‬ ‫نقطه‬

‫الکتریک‬ ‫دی‬ ‫ثابت‬ ،‫سطحی‬ ‫کشش‬ ،‫ویسکوزیته‬ ،‫دانسیته‬

‫آب‬ ‫شیمی‬ ‫ادامه‬

‫در‬ ‫را‬ ‫یونی‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫قطبی‬ ‫آب‬ ‫مولکول‬
‫کند‬ ‫می‬ ‫حل‬ ‫خود‬
.

‫نیست‬ ‫زیاد‬ ‫آب‬ ‫بخار‬ ‫فشار‬
( .
mmHg
5/17
‫در‬
0C20

‫نیست‬ ‫زیاد‬ ‫آن‬ ‫اتالف‬ ‫بنابراین‬
.

‫است‬ ‫زیاد‬ ‫آب‬ ‫حرارتی‬ ‫ظرفیت‬
(
cal/g0C?
5/0
)

‫است‬ ‫مناسب‬ ‫گرما‬ ‫انتقال‬ ‫برای‬
.

‫است‬ ‫زیاد‬ ‫آب‬ ‫جوش‬ ‫نهان‬ ‫گرمای‬
.
Cal/g
540

‫انرژی‬ ‫انتقال‬ ‫برای‬ ‫قیمتی‬ ‫ارزان‬ ‫محمل‬

5
-
1
-
‫آب‬ ‫عمده‬ ‫مصارف‬

1
-
5
-
1
-
‫کشاورزی‬
‫است‬ ‫کشاورزی‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫مصرف‬ ‫بیشترین‬ ‫؛‬
.
PH
‫میزان‬ ‫و‬
Na+
‫مورد‬ ‫آب‬
‫شود‬ ‫کنترل‬ ‫باید‬ ‫کشاورزی‬ ‫مصرف‬
.
‫باشد‬ ‫سمی‬ ‫مواد‬ ‫فاقد‬
.

2
-
5
-
1
-
‫صنعت‬

‫تولید‬ ‫فرایند‬

‫گرمایش‬ ‫و‬ ‫سرمایش‬ ‫های‬ ‫سیستم‬

‫بخار‬ ‫تولید‬ ‫واحدهای‬

‫دارد‬ ‫آن‬ ‫مصرف‬ ‫نوع‬ ‫و‬ ‫صنعت‬ ‫نوع‬ ‫به‬ ‫بستگی‬ ‫صنعت‬ ‫در‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫آب‬ ‫کیفیت‬
.

1
-
2
-
5
-
1
-
‫صنعتی‬ ‫آبهای‬ ‫تصفیه‬

‫صنعتی‬ ‫مصارف‬ ‫جهت‬ ‫ها‬ ‫آب‬ ‫تصفیه‬ ‫کلی‬ ‫روشهای‬
:

‫الف‬
–
‫ها‬ ‫ناخالصی‬ ‫کاهش‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫حذف‬

‫سختی‬ ‫حذف‬ ‫یا‬ ‫کاهش‬ ‫مثل‬

‫ب‬
–
‫آب‬ ‫به‬ ‫کمکی‬ ‫مواد‬ ‫افزایش‬

‫رسوب‬ ‫ضد‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫خورندگی‬ ‫ضد‬ ‫مخصوص‬ ‫ترکیبات‬ ‫تزریق‬ ‫مثل‬

3
-
5
-
1
-
‫خانگی‬ ‫مصارف‬ ‫و‬ ‫آشامیدنی‬ ‫آبهای‬

‫آبها‬ ‫این‬ ‫الزم‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬
:

‫الف‬
–
‫رنگ‬ ‫و‬ ‫کلوئیدی‬ ،‫معلق‬ ‫مواد‬ ‫فاقد‬

‫ب‬
–
‫زا‬ ‫بیماری‬ ‫میکروبهای‬ ‫فاقد‬

‫ج‬
–
‫سمی‬ ‫مواد‬ ‫فاقد‬

‫د‬
–
‫بی‬ ‫مجاز‬ ‫حد‬ ‫از‬ ‫نباید‬ ‫کننده‬ ‫اکسید‬ ‫و‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫مقدار‬
‫شتر‬
‫باشد‬
.

‫جهانی‬ ‫بهداشت‬ ‫سازمان‬
WHO
‫که‬ ‫است‬ ‫مراجعی‬ ‫از‬ ‫یکی‬
‫مشخص‬ ‫را‬ ‫شرب‬ ‫آب‬ ‫های‬ ‫ناخالصی‬ ‫میزان‬ ‫مجاز‬ ‫حدود‬
‫است‬ ‫کرده‬
.

6
-
1
-
‫آب‬ ‫های‬ ‫ناخالصی‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫مشکالت‬

1
-
‫باعث‬ ‫که‬ ‫بخار‬ ‫دیگهای‬ ‫حرارتی‬ ‫دستگاههای‬ ‫در‬ ‫رسوب‬ ‫تولید‬
:

‫حرارت‬ ‫انتقال‬ ‫کاهش‬

‫دستگاهها‬ ‫سرویس‬ ‫عمرمفید‬ ‫کاهش‬

2
-
‫پایین‬ ‫کیفیت‬ ‫با‬ ‫بخار‬ ‫تولید‬

‫شود‬ ‫می‬ ‫توربین‬ ‫های‬ ‫پره‬ ‫روی‬ ‫آن‬ ‫رسوب‬ ‫سبب‬ ‫سیلیس‬ ‫وجود‬ ً‫ال‬‫مث‬
.

3
-
‫تأسیسات‬ ‫و‬ ‫بویلرها‬ ‫خوردگی‬

‫ها‬ ‫لوله‬ ‫و‬ ‫مخازن‬ ‫شدن‬ ‫سوراخ‬ ‫باعث‬

4
-
‫صابون‬ ‫مثل‬ ،‫شیمیایی‬ ‫مواد‬ ‫اتالف‬

5
-
‫نساجی‬ ‫و‬ ‫غذایی‬ ‫محصوالت‬ ‫روی‬ ‫لکه‬ ‫گذاشتن‬ ‫باقی‬

‫کلوئیدی‬ ‫و‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬
→
‫اکسید‬
Mn2+, Fe2+ →

7
-
1
-
‫آب‬ ‫تصفیه‬ ‫لزوم‬

‫تصفی‬ ‫صنعتی‬ ‫و‬ ‫آشامیدنی‬ ‫مصارف‬ ‫برای‬ ‫باید‬ ‫را‬ ‫طبیعی‬ ‫آب‬
‫کرد‬ ‫ه‬
.

‫شوند‬ ‫می‬ ‫آب‬ ‫تصفیه‬ ‫ضرورت‬ ‫سبب‬ ‫که‬ ‫عواملی‬
:

‫زا‬ ‫بیماری‬ ‫های‬ ‫باکتری‬ ‫وجود‬
(
‫پاتوژن‬
)

‫یونها‬ ‫از‬ ‫بعضی‬ ‫زیادی‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫کمبود‬

‫معلق‬ ‫ذرات‬ ‫وجود‬

‫آب‬ ‫رنگ‬ ‫و‬ ‫مزه‬ ،‫بو‬

‫مهم‬ ‫نکته‬
:
‫است‬ ‫آن‬ ‫آب‬ ‫کیفیت‬ ‫ترین‬ ‫مطلوب‬ ‫صنعتی‬ ‫هر‬ ‫برای‬
‫که‬
‫حضور‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫عوارض‬ ‫رفع‬ ‫مخارج‬ ‫از‬ ‫کمتر‬ ‫آب‬ ‫تصفیه‬ ‫هزینه‬
‫باشد‬ ‫ها‬ ‫ناخالصی‬
.

8
-
1
-
‫صنعت‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫مصرف‬ ‫موارد‬ ‫از‬ ‫بعضی‬
:

1
-
‫اولیه‬ ‫ماده‬ ‫عنوان‬ ‫به‬

2
-
‫اولیه‬ ‫مواد‬ ‫حالل‬ ‫عنوان‬ ‫به‬

3
-
‫انرژی‬ ‫کننده‬ ‫ذخیره‬ ‫ماده‬ ‫صورت‬ ‫به‬

4
-
‫تشعشع‬ ‫و‬ ‫گرما‬ ‫برابر‬ ‫در‬ ‫محافظ‬
(
D2O
)

5
-
‫حریق‬ ‫اطفاء‬ ‫برای‬

6
-
‫غیره‬ ‫و‬ ‫تبلور‬ ،‫تبخیر‬ ‫نظیر‬ ‫هایی‬ ‫فرایند‬ ‫در‬

2
-
‫دوم‬ ‫فصل‬

‫آب‬ ‫تصفیه‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫کلی‬ ‫اصول‬ ‫و‬ ‫تعاریف‬

2
-
1
-
‫آب‬ ‫های‬ ‫ناخالصی‬ ‫مقدار‬ ‫گزارش‬ ‫نحوه‬
:

‫جز‬ ‫به‬ ‫آب‬ ‫های‬ ‫ناخالصی‬ ‫تمام‬ ً‫ال‬‫معمو‬
Co2, Mn2+, Fe2+, SiO2
‫و‬
O2
‫حسب‬ ‫بر‬ ‫را‬
ppm
‫کنند‬ ‫می‬ ‫گزارش‬ ‫کلسیم‬ ‫کربنات‬
:

‫حسب‬ ‫بر‬ ‫ناخالصی‬ ‫یک‬ ‫غلظت‬ ‫محاسبه‬ ‫روش‬
ppm
‫کربناتی‬ ‫معادل‬
:

‫ناخالص‬ ‫های‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫میلی‬ ‫تعداد‬
=
‫های‬ ‫واالن‬ ‫کی‬ ‫ا‬ ‫میلی‬ ‫تعداد‬

50
×
‫کربناتی‬ ‫معادل‬ ‫های‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫میلی‬ ‫تعداد‬
=
ppm
‫معادل‬
‫کربناتی‬
(
‫کلسیم‬ ‫کربنات‬
)

ppm
‫در‬ ‫کلسیم‬ ‫کربنات‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬ ‫یک‬ ‫معادل‬ ‫کربناتی‬ ‫معادل‬
‫یک‬
‫است‬ ‫آب‬ ‫نمونه‬ ‫لیتر‬
.

1
-
1
-
2
-
‫معادل‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫ها‬ ‫غلظت‬ ‫بیان‬ ‫محاسن‬

1
-
‫شوند‬ ‫می‬ ‫بزرگی‬ ً‫ا‬‫نسبت‬ ‫اعداد‬ ‫ها‬ ‫غلظت‬
.

2
-
‫یک‬
PPM
‫آنیون‬ ‫کربناتی‬ ‫معادل‬
=
‫یک‬
PPM
‫معادل‬
‫کاتیون‬ ‫کربناتی‬

3
-
‫پذیراند‬ ‫جمع‬ ‫یکدیگر‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫غلظت‬
.

4
-
‫است‬ ‫آسان‬ ‫آنالیز‬ ‫نتایج‬ ‫بررسی‬ ‫و‬ ‫مقایسه‬
.

5
-
‫است‬ ‫کنترل‬ ‫قابل‬ ‫بسادگی‬ ‫بودن‬ ‫خنثی‬ ‫اصل‬
.

‫غلظت‬ ‫به‬ ‫ماده‬ ‫خود‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫غلظت‬ ‫تبدیل‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫مثال‬

‫مثال‬
1
-
2
-
‫کلرید‬ ‫غلظت‬ ‫اگر‬
(Cl-)
‫آب‬ ‫نمونه‬ ‫یک‬ ‫در‬
71
‫لیتر‬ ‫در‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬
‫باشد‬

‫است؟‬ ‫چقدر‬ ‫کربناتی‬ ‫معادل‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫آن‬ ‫غلظت‬

16
=
O
12
=
C
40
=
Ca
5/35
=
Cl

‫حل‬
:

5/35
=
‫کلرید‬ ‫گرم‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬

=
‫آب‬ ‫لیتر‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫کلرید‬ ‫های‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫تعداد‬

‫است‬ ‫کلرید‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫یک‬ ‫معادل‬ ‫کلسیم‬ ‫کربنات‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫یک‬ ‫هر‬

2
=
‫معادل‬ ‫کربنات‬ ‫های‬ ‫گرم‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫میلی‬ ‫تعداد‬

Mg/l
100
==
‫معادل‬ ‫لیتر‬ ‫در‬ ‫کلسیم‬ ‫گربنات‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬

‫معادل‬ ‫به‬ ‫ماده‬ ‫خود‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫غلظت‬ ‫تبدیل‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫مثال‬
‫مثال‬
2
-
2
-
‫ک‬ ‫معادل‬ ‫غلظت‬ ‫به‬ ‫غلظت‬ ‫به‬ ‫آلومینیوم‬ ‫یون‬ ‫غلظت‬ ‫تبدیل‬ ‫فاکتور‬
‫ربناتی‬
‫است؟‬ ‫چقدر‬
27
=
Al
100
=
CaCo3
‫است‬ ‫کلسیم‬ ‫کربنات‬ ‫گرم‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫یک‬ ‫معادل‬ ‫آلومینیوم‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫یک‬ ‫هر‬
.
‫گرم‬
50
= =
‫کلسیم‬ ‫کربنات‬ ‫گرم‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫یک‬
‫گرم‬
9
=
‫آلومینیوم‬ ‫گرم‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫یک‬
(Al3+)
‫گرم‬ ‫میلی‬
50
=
‫کلسیم‬ ‫کربنات‬ ‫گرم‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫میلی‬ ‫یک‬
‫گرم‬ ‫میلی‬
9
=
‫آلومینیوم‬ ‫گرم‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫میلی‬ ‫یک‬
‫کربنات‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬
‫آلومینیوم‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬
50
9
x=a×5.5
a

‫به‬ ‫کربناتی‬ ‫معادل‬ ‫غلظت‬ ‫تبدیل‬ ‫درمورد‬ ‫مثال‬
‫ماده‬ ‫خود‬ ‫غلظت‬

‫مثال‬
3
-
2
-
‫معادل‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫سولفات‬ ‫یون‬ ‫غلظت‬
250
‫میلی‬
‫است‬ ‫کلسیم‬ ‫کربنات‬ ‫لیتر‬ ‫در‬ ‫گرم‬
.
‫حس‬ ‫بر‬ ‫آن‬ ‫غلظت‬
‫ب‬
‫است؟‬ ‫چقدر‬ ‫کلسیم‬ ‫سولفات‬

136
=
CaSo4
100
=
Ca Co3

5/2
=
250/100
=
‫کربناتی‬ ‫معادل‬ ‫های‬ ‫گرم‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫میلی‬ ‫تعداد‬

5/2
=
‫کلسیم‬ ‫سولفات‬ ‫های‬ ‫گرم‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫میلی‬ ‫تعداد‬

mg/l
170
=
×136/2
5/2
=
‫لیتر‬ ‫در‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬ ‫مقدار‬
‫کلسیم‬ ‫سولفات‬

‫کربناتی‬ ‫معادل‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫غلظت‬ ‫کاربرد‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫مثال‬
‫مثال‬
4
-
2
-
‫داریم‬ ‫ذیل‬ ‫جدول‬ ‫مشخصات‬ ‫با‬
:
‫الف‬
–
‫کربن‬ ‫معادل‬ ‫برحسب‬ ‫کلر‬ ‫یون‬ ‫غلظت‬
‫اتی‬
‫؟‬ ‫چقدراست‬
‫ب‬
-
‫سولف‬ ‫خود‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫سولفات‬ ‫یون‬ ‫غلظت‬
‫ات‬
‫؟‬ ‫است‬ ‫چقدر‬
‫الف‬ ‫حل‬
-
‫برحسب‬ ‫آنیونها‬ ‫غلظتهای‬ ‫مجموع‬
=
‫کاتی‬ ‫غلظتهای‬ ‫مجموع‬
‫ونها‬
‫کربناتی‬ ‫معادل‬ ‫برحسب‬
‫ب‬ ‫حل‬
-
120
+
70
+
60
=
130
+
80
[+
Cl-
]
[
cl-
]
=
40
So4
2-= 96 CaCO3= 100
Eq= 96/2=43
‫سولفات‬
100/2=50
=
Eq
mgSO4
2-/L?= 80 mg CaCO3×43mgSO4
2-
L 50mgCaCO3
= 68/8
Cl-
SO4-
CO32-
HCO3
-
K+, Na+
Mg2+
Ca2+
‫ناخالصی‬
‫؟‬
80
0
130
60
70
120
Ppm

‫مثال‬
5
-
2
-
‫در‬ ‫هیدروکسیل‬ ‫یون‬ ‫غلظت‬
PH
‫برابر‬
9
‫چند‬
PPM
‫است‬ ‫کربناتی‬ ‫معادل‬
:
‫حل‬
:
5
=
9
-
14
=
POH
9
=
PH
log [OH-]= 5 [OH-]=10-5 mol/L eq/L
-
1
L ×1eqCaCO3/
/
eqOH-
mg/L?=10-5

2
-
2
-
‫آب‬ ‫مهم‬ ‫های‬ ‫شاخص‬
‫آب‬ ‫کیفیت‬ ‫کننده‬ ‫تعیین‬ ‫اصلی‬ ‫پارامترهای‬

2
-
2
-
1
-
،‫آب‬ ‫محلول‬ ‫امالح‬ ‫های‬ ‫شاخص‬

‫آب‬ ‫الکتریکی‬ ‫هدایت‬
(EC)
،
PH
‫ماده‬ ‫قلیائیت‬ ،
(P)

‫کل‬ ‫قلیائیت‬
(M)
‫کل‬ ‫سختی‬ ،
(TH)
‫جامد‬ ‫محلول‬ ‫امالح‬ ‫کل‬ ‫و‬
TDS

2
-
2
-
2
-
،‫آب‬ ‫معلق‬ ‫مواد‬ ‫های‬ ‫شاخص‬

‫معلق‬ ‫جامد‬ ‫مواد‬ ‫کل‬
(TSS)
‫کدریت‬ ،
(
‫حسب‬ ‫بر‬
NTU
‫یا‬
TTU
)
‫آب‬ ‫رنگ‬ ‫و‬
(CU)
.

2
-
2
-
3
-
،‫آب‬ ‫آلی‬ ‫آلودگیهای‬ ‫های‬ ‫شاخص‬

‫بیوشیمیایی‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫اکسیژن‬
BOD
،

‫شیمیایی‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫اکسیژن‬
COD
،

‫آلی‬ ‫کربن‬ ‫کل‬
TOC
،

4
-
،‫آب‬ ‫بودن‬ ‫بهداشتی‬ ‫شاخص‬

E. Coliform

1
-
2
-
2
-
‫آب‬ ‫محلول‬ ‫امالح‬ ‫های‬ ‫شاخص‬

1
-
‫الکتریکی‬ ‫هدایت‬

2
-
PH

3
-
TDS
‫آب‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫حل‬ ‫جامد‬ ‫مواد‬ ‫کل‬

4
-
‫دائم‬ ‫و‬ ‫موقت‬ ‫سختی‬ ،‫کل‬ ‫سختی‬

5
-
‫ساده‬ ‫و‬ ‫کل‬ ‫قلیائیت‬

‫میزان‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫مفیدی‬ ‫و‬ ‫کلی‬ ‫اطالعات‬ ‫های‬ ‫شاخص‬ ‫این‬
‫دهند‬ ‫می‬ ‫بما‬ ‫آب‬ ‫محلول‬ ‫امالح‬
.

‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫بحث‬ ‫کدام‬ ‫هر‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ً‫ال‬‫ذی‬
.

1
-
1
-
2
-
2
-
‫آب‬ ‫الکتریکی‬ ‫هدایت‬
(EC)

EC
‫خالص‬ ‫آب‬
μho/Cm
056/0
‫است‬
.

،‫باشد‬ ‫بیشتر‬ ‫یونها‬ ‫مقدار‬ ‫چه‬ ‫هر‬ ‫طبیعی‬ ‫آبهای‬ ‫در‬
EC
‫است‬ ‫بیشتر‬ ‫آن‬
‫کلی‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫کشاورزی‬ ‫و‬ ‫آشامیدنی‬ ‫آبهای‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ،‫بالعکس‬ ‫و‬
:

(
‫لیتر‬ ‫در‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬ ‫برحسب‬
)

7/0
≥ ≥
55/0

(
‫متر‬ ‫برسانتی‬ ‫میکرو‬ ‫برحسب‬
)

‫که‬ ‫آبهایی‬ ‫مورد‬ ‫در‬
EC
‫از‬ ‫کمتر‬ ‫ها‬ ‫آن‬
μho/Cm
30000
‫است‬
.

‫خوب‬ ‫تقریب‬ ‫با‬ ‫فوق‬ ‫نسبت‬
64/0
‫است‬
.

2
-
1
-
2
-
2
-
PH
‫آب‬

PH= -log [H+]

PH
‫دمای‬ ‫در‬ ‫خالص‬ ‫آب‬
25
‫سانتیگرادبرابر‬ ‫درجه‬
7
‫است‬
.

PH
‫یابد‬ ‫می‬ ‫افزایش‬ ‫دما‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫آب‬
( .
‫شکل‬
1
-
2
)

PH
‫محدوده‬ ‫در‬ ً‫ا‬‫عموم‬ ‫طبیعی‬ ‫آبهای‬
8
-
6
‫است‬
.

‫کنترل‬
PH
‫دارد‬ ‫ضرورت‬ ‫تصفیه‬ ‫فرایندهای‬ ‫از‬ ‫بسیاری‬ ‫در‬
.

PH
‫دستگاه‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫آب‬
PH
‫کنند‬ ‫می‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫متر‬
.

PH
‫کاغذهای‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫آب‬
PH
‫توان‬ ‫می‬ ‫گرها‬ ‫شتاب‬ ‫یا‬ ‫و‬
‫است‬ ‫کمتر‬ ‫آن‬ ‫دقت‬ ‫که‬ ‫کرد‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬
.

‫و‬ ‫دما‬ ‫تأثیر‬
PH
‫روی‬
Kw

3
-
1
-
2
-
2
-
‫محلول‬ ‫جامد‬ ‫مواد‬ ‫کل‬
(
TDS
)
‫امالح‬ ‫غلظت‬ ‫یا‬
‫محلول‬

TDS
‫است‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫یونهای‬ ‫غلظت‬ ‫کل‬ ‫دهنده‬ ‫نشان‬
.

TDS
‫کنند‬ ‫می‬ ‫گزارش‬ ‫لیتر‬ ‫در‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫را‬
.

TDS
‫است‬ ‫آب‬ ‫کلی‬ ‫کیفیت‬ ‫تعیین‬ ‫برای‬ ‫خوبی‬ ‫شاخص‬
.

‫محدوده‬
TDS
‫مختلف‬ ‫های‬ ‫آب‬
:
‫دریا‬
‫شور‬ ‫آبهای‬
‫آشامیدنی‬ ‫مجاز‬
‫مطلوب‬
‫آشامیدنی‬
‫صنعت‬ ‫مطلوب‬
‫ی‬
‫آب‬
‫حدود‬
40000
‫حدود‬
10000
‫حدود‬
1000
‫حدود‬
500
‫کمتراز‬
100
TDS(ppm)

3
-
1
-
2
-
2
-
‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫روش‬
TDS
‫آب‬

1
-
‫گر‬ ‫آن‬ ‫کلوئیدی‬ ‫و‬ ‫معلق‬ ‫مواد‬ ‫تا‬ ‫دهند‬ ‫عبورمی‬ ‫مخصوص‬ ‫صافی‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫آب‬
‫فته‬
‫شود‬
.

2
-
‫ریزند‬ ‫می‬ ‫شده‬ ‫وزن‬ ‫چینی‬ ‫بوته‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫شده‬ ‫صاف‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫معینی‬ ‫حجم‬
.

3
-
‫کنند‬ ‫می‬ ‫تبخیر‬ ‫بخار‬ ‫حمام‬ ‫روی‬ ‫را‬ ‫آب‬
.

4
-
‫در‬ ‫را‬ ‫چینی‬ ‫بوته‬
0c
180
‫آون‬ ‫در‬
2
‫دهند‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫ساعت‬
.

5
-
‫آن‬ ‫توزین‬ ‫و‬ ‫دیسکاتور‬ ‫در‬ ‫بوته‬ ‫کردن‬ ‫سرد‬ ‫از‬ ‫پس‬
TDS
‫زیر‬ ‫صورت‬ ‫به‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫محاسبه‬
:

‫گرم‬ ‫میلی‬ ‫به‬ ‫خالی‬ ‫بوته‬ ‫وزن‬
–
‫گرم‬ ‫میلی‬ ‫به‬ ‫جامد‬ ‫مواد‬ ‫محتوی‬ ‫بوته‬ ‫وزن‬
×1000
=
TDS(ppm)

‫لیتر‬ ‫میلی‬ ‫برحسب‬ ‫آب‬ ‫حجم‬


4
-
1
-
2
-
2
-
‫آب‬ ‫سختی‬
(H)

‫چیست؟‬ ‫آب‬ ‫سختی‬

‫آب‬ ‫در‬ ‫منیزیم‬ ‫و‬ ‫کلسیم‬ ‫محلول‬ ‫امالح‬ ‫میزان‬
.

‫سختی‬ ‫انواع‬
:

‫موقت‬
:
‫منیزیم‬ ‫و‬ ‫کلسیم‬ ‫های‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫از‬ ‫ناشی‬

‫دائم‬
:
‫و‬ ‫نیترات‬ ‫و‬ ‫کلرید‬ ،‫سولفات‬ ‫از‬ ‫ناشی‬
...
‫منیز‬ ‫و‬ ‫کلسیم‬
‫یم‬

‫آب‬ ‫سختی‬ ‫بیان‬ ‫المللی‬ ‫بین‬ ‫واحد‬
:

ppm
‫ک‬ ‫کربنات‬ ‫لیتر‬ ‫در‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬ ‫یا‬ ‫کلسیم‬ ‫کربنات‬ ‫معادل‬
‫لسیم‬
.

4
-
1
-
2
-
2
-
‫کل‬ ‫سختی‬ ‫تعیین‬ ‫روش‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫انتخاب‬ ‫آب‬ ‫نمونه‬ ‫از‬ ‫مشخصی‬ ‫حجم‬
.
،‫بافر‬ ‫کردن‬ ‫اضافه‬ ‫با‬
PH
‫در‬ ‫آن‬
10
‫شود‬ ‫می‬ ‫تنظیم‬
.
‫بالک‬ ‫اریوکروم‬ ‫معرف‬ ‫حضور‬ ‫در‬
T
‫محلول‬ ‫با‬
EDTA
01/0
‫تی‬ ‫آبی‬ ‫به‬ ‫ارغوانی‬ ‫قرمز‬ ‫از‬ ‫رنگ‬ ‫تغییر‬ ‫تا‬ ‫موالر‬
‫تر‬
‫شود‬ ‫می‬
.
1000
×
100
×
EDTA
‫مصرفی‬ ‫حجم‬
×
‫موالریته‬
EDTA
=
‫حسب‬ ‫بر‬ ‫کل‬ ‫سختی‬
ppm
‫نمونه‬ ‫حجم‬

5
-
1
-
2
-
2
-
‫آب‬ ‫قلیائیت‬

‫هی‬ ‫و‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ،‫کربنات‬ ‫یونهای‬ ‫مجموع‬ ‫برابر‬ ‫آب‬ ‫قلیائیت‬
‫دروکسید‬
‫است‬ ‫آب‬
.

‫بیشتر‬ ‫آب‬ ‫بافری‬ ‫ظرفیت‬ ‫باشد‬ ‫بیشتر‬ ‫آب‬ ‫قلیائیت‬ ‫چه‬ ‫هر‬
‫است‬
.

‫قلیائیت‬ ‫انواع‬
:

‫فتالئین‬ ‫فنل‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫قلیائیت‬ ‫یا‬ ‫ساده‬ ‫قلیائیت‬
(P)

‫اورانژ‬ ‫متیل‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫قلیائیت‬ ‫یا‬ ‫کل‬ ‫قلیائیت‬
(M)

‫وجود‬ ‫علت‬ ‫به‬ ‫ساده‬ ‫قلیائیت‬
OH-
‫یا‬
Co3—
‫است‬
.

‫به‬ ‫مربوط‬ ‫کل‬ ‫قلیائیت‬
OH-
،
Co3
—
‫و‬
HCo3
-
‫است‬
.

1
-
5
-
1
-
2
-
2
-
‫قلیائیت‬ ‫مقدار‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬

‫ساده‬ ‫قلیائیت‬
(P)

H2O
→
H+
+
OH-
HCO3
-
→
Co3--+H+

‫ریزیم‬ ‫می‬ ‫ارلن‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫نمونه‬ ‫از‬ ‫مشخصی‬ ‫حجم‬
.

2
‫کنیم‬ ‫می‬ ‫اضافه‬ ‫فتالئین‬ ‫فنیل‬ ‫معرف‬ ‫قطره‬
.

‫قلیائیت‬ ،‫شد‬ ‫ارغوانی‬ ‫اگر‬
P
‫داریم‬
.

، ‫محلول‬ ‫شدن‬ ‫بیرنگ‬ ‫تا‬
H2SO4
02/0
‫شود‬ ‫می‬ ‫اضافه‬ ‫نرمال‬
.

× 50
02
.
0
×
‫مصرفی‬ ‫اسید‬ ‫حجم‬ ‫کل‬

=
‫برحسب‬ ‫قلیاییت‬
ppm
‫لیتر‬ ‫میلی‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫نمونه‬ ‫حجم‬
‫نشد‬ ‫رنگ‬ ‫ارغوانی‬ ‫نمونه‬ ‫فتالیین‬ ‫فنل‬ ‫کردن‬ ‫اضافه‬ ‫از‬ ‫اگرپس‬
.
‫است‬ ‫صفر‬ ‫ساده‬ ‫قلیاییت‬
.

‫کل‬ ‫قلیائیت‬
(
M
)
CO2
+
H2Co3
H+
+
HCo3
-

‫اسید‬ ‫افزایش‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫شده‬ ‫بیرنگ‬ ‫آب‬ ‫نمونه‬ ‫به‬

،‫موقت‬ ‫قلیائیت‬ ‫فاقد‬ ‫اولیه‬ ‫آب‬ ‫نمونه‬ ‫یا‬

20
‫کنیم‬ ‫می‬ ‫اضافه‬ ‫اورانژ‬ ‫متیل‬ ‫محلول‬ ‫قطره‬
.

‫قطره‬ ‫قطره‬ ‫و‬
H2So4
02/0
‫شود‬ ‫نارنجی‬ ‫تا‬ ‫کنیم‬ ‫می‬ ‫اضافه‬ ‫نرمال‬
.

50
×
02/0
×
‫مصرفی‬ ‫اسید‬ ‫حجم‬ ‫کل‬

=
‫قلیائیت‬
M
‫کربناتی‬ ‫معادل‬ ‫برحسب‬

‫لیتر‬ ‫میلی‬ ‫برحسب‬ ‫آب‬ ‫نمونه‬ ‫حجم‬

‫قلیاییت‬ ‫محاسبه‬ ‫رمورد‬ ‫د‬ ‫مثال‬

‫مثال‬
2
-
‫حجم‬ ‫به‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫ای‬ ‫نمونه‬
100
‫آزمایش‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫فتالئین‬ ‫فنل‬ ‫مقابل‬ ‫در‬ ،‫لیتر‬ ‫میلی‬
3
‫میلی‬
‫سولفوریک‬ ‫اسید‬ ‫لیتر‬
02/0
‫افزایش‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫اورانژ‬ ‫متیل‬ ‫مقابل‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫نرمال‬
5
‫همان‬ ‫از‬ ‫لیتر‬ ‫میلی‬
‫دهد‬ ‫می‬ ‫رنگ‬ ‫تغییر‬ ‫اسید‬
.
P
‫و‬
M
‫کنید‬ ‫حساب‬ ‫را‬ ‫آن‬
.

0.02eq H2SO4×1eq CaCO3×50 g CaCO3

P= 3ml H2SO4×

L 1eq H2SO4 1eq CaCO3

1000mgCaCO3 1L 300ml

× × × =300ppm

1g CaCO3 1000ml

7×N×5000 0.02×3×50000

P= × = 300ppm
W 1000
7×N×50000 5×0/02×50000
M= × =500ppm
W 100

2
-
5
-
1
-
2
-
2
-
‫و‬ ‫قلیائیت‬ ‫رابطه‬
PH

‫چه‬ ‫هر‬
P
‫و‬ ‫کمتر‬
M
،‫باشد‬ ‫بیشتر‬
PH
‫است‬ ‫کمتر‬ ‫آب‬
.

P
‫باشد‬ ‫بیشتر‬
PH
‫است‬ ‫بیشتر‬ ‫آب‬
.

‫داشتن‬ ‫با‬
P
‫و‬
M
‫نمودار‬ ‫روی‬ ‫از‬ ‫کربناتی‬ ‫معادل‬ ‫حسب‬ ‫بر‬
‫توان‬ ‫می‬
PH
‫کرد‬ ‫تعیین‬ ‫را‬ ‫آب‬
( .
‫شکل‬
2
-
2
)

‫در‬
9
<
PH
‫غلظت‬
OH-
‫غلظت‬ ‫با‬ ‫مقایسه‬ ‫در‬
Co3
=
‫یا‬
HCo3
-
‫است‬ ‫کردن‬ ‫صرفنظر‬ ‫قابل‬
.

‫در‬
5/10
>
PH
‫است‬ ‫صفر‬ ً‫ا‬‫تقریب‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫غلظت‬
.

‫کاهش‬ ‫اثر‬ ‫در‬
PH
‫و‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫و‬ ‫کربنات‬ ‫یونهای‬ ،‫آب‬
Co2
‫شوند‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬
.

‫بین‬ ‫رابطه‬
P
‫و‬
M
‫قلیائیت‬ ‫دهنده‬ ‫تشکیل‬ ‫یونهای‬ ‫غلظت‬ ‫و‬

‫نکته‬
1
-
‫غلظت‬
Co2
‫کرد‬ ‫محاسبه‬ ‫زیر‬ ‫رابطه‬ ‫از‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫را‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫محلول‬
:

[Co2] = [HCo3-]/ 10(PH-6/3)
OH-
CO3
=
HCO3
-
‫قلیائیت‬
0
0
M
P=0
P
0
0
P=M
P
2P
0
P= M/2
2P-M
2( M-P )
0
P>M/2
0
2P
M-2P
P < M/2

‫و‬ ‫قلیائیت‬ ‫رابطه‬
PH

‫م‬ ‫کل‬ ‫قلیائیت‬ ‫و‬ ‫ساده‬ ‫قلیائیت‬ ‫داشتن‬ ‫با‬ ‫فوق‬ ‫شکل‬ ‫کمک‬ ‫با‬
‫توان‬ ‫ی‬
PH
‫کرد‬ ‫مشخص‬ ‫را‬ ‫آب‬
.

‫مثال‬
2
-
‫محلول‬ ‫قلیائیت‬
002/0
‫است؟‬ ‫چقدر‬ ‫سدیم‬ ‫کربنات‬ ‫نرمال‬

Co3Na2 Co3
=+ 2 Na+

0/002 eq CO3Na 1eq CO3Ca 50g CaCO3 1000mg CaCO3

mg CaCO3/L ? = × × ×
×

L 1eqCo3Na2 1eqCO3Ca 1g CaCO3


= 0/002 × 50× 1000 = 100
ppm


‫مثال‬
2
-
‫در‬
12
=
PH
‫است؟‬ ‫چقدر‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫یون‬ ‫غلظت‬ ‫حداقل‬ ‫و‬ ‫حداکثر‬

‫حسب‬ ‫بر‬ ‫قلیایی‬ ‫یونهای‬ ‫غلظت‬ ‫نمودار‬ ‫اساس‬ ‫بر‬
PH
(
‫نمودار‬
)

‫در‬
12
=
PH
‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫یون‬
.

HCo - + OH- H + Co 2-

‫ب‬ ‫کربنات‬ ‫و‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫و‬ ‫کربن‬ ‫اکسید‬ ‫دی‬ ‫درصد‬ ‫نمودار‬
‫ر‬
‫حسب‬
PH
HCO3
-]
=]
‫حسب‬ ‫بر‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫یون‬ ‫غلظت‬
ppm

[Co2]
=
‫حسب‬ ‫بر‬ ‫کربن‬ ‫اکسید‬ ‫دی‬ ‫غلظت‬
ppm

2
-
2
-
2
-
‫أب‬ ‫معلق‬ ‫مواى‬ ‫هاي‬ ‫شاخص‬

TSS
‫معلق‬ ‫جامد‬ ‫مواد‬ ‫كل‬

‫کدریت‬

‫رنگ‬

1
-
2
-
2
-
2
-
Tss

‫جام‬ ‫مواد‬ ،‫دهیم‬ ‫عبور‬ ‫ریزی‬ ‫بسیار‬ ‫فیلتر‬ ‫روی‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫معینی‬ ‫حجم‬ ‫اگر‬
‫د‬
‫اگر‬ ،‫مانند‬ ‫می‬ ‫باقی‬ ‫فیلتر‬ ‫روی‬ ‫معلق‬
:

A1
=
‫آب‬ ‫عبور‬ ‫از‬ ‫قبل‬ ‫شده‬ ‫خشک‬ ‫فیلتر‬ ‫وزن‬

A2
=
‫باشد‬ ‫آب‬ ‫نمونه‬ ‫کردن‬ ‫صاف‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫شده‬ ‫خشک‬ ‫فیلتر‬ ‫وزن‬
:

Tss= (A2-A1)×1000
‫لیتر‬ ‫در‬ ‫گرم‬ ‫میلي‬ ‫حسب‬ ‫بر‬

V
)
A1
‫و‬
A2
‫و‬ ‫گرم‬ ‫میلي‬ ‫حسب‬ ‫بر‬
V
‫لیتر‬ ‫میلی‬ ‫به‬ ‫نمونه‬ ‫حجم‬
)

2
-
2
-
2
-
2
-
‫آب‬ ‫کدریت‬

‫کلوئیدی‬ ‫ذرات‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫آب‬ ‫رنگ‬ ‫از‬ ‫مقداری‬ ‫و‬ ‫کدریت‬
‫است‬
.

‫کلوئیدی‬ ‫ذرات‬
:

‫میکرون‬ ‫از‬ ‫کوچکتر‬ ‫بسیار‬ ‫ابعاد‬
(
10
-
4
‫متر‬ ‫سانتی‬
)
‫دارند‬
.

‫شوند‬ ‫نمی‬ ‫جدا‬ ‫صافی‬ ‫کاغذ‬ ‫با‬
.

‫هستند‬ ‫معلق‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ً‫ا‬‫دائم‬
.

‫می‬ ‫متفرق‬ ،‫شود‬ ‫می‬ ‫تابیده‬ ‫آنها‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫نوری‬ ‫از‬ ‫قسمتی‬
‫شود‬
.

1
-
2
-
2
-
2
-
2
-
‫آب‬ ‫کدریت‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫واحدهای‬ ‫و‬ ‫روش‬

‫ش‬ ‫می‬ ‫تابیده‬ ‫آب‬ ‫به‬ ‫نور‬ ،‫آب‬ ‫کدریت‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫برای‬
‫ود‬
.

‫شود‬ ‫می‬ ‫متفرق‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫بخشی‬
.

TTU
‫کرده‬ ‫عبور‬ ‫نور‬ ‫با‬ ‫متناسب‬ ‫جکسون‬ ‫کدریت‬ ‫واحد‬
‫است‬
.

NTU
‫است‬ ‫شده‬ ‫متفرق‬ ‫نور‬ ‫معرف‬
.

3
-
2
-
2
-
2
-
‫آب‬ ‫رنگ‬

‫است‬ ‫رنگ‬ ‫بی‬ ‫خالص‬ ‫آب‬
.

‫شوند‬ ‫می‬ ‫آب‬ ‫رنگ‬ ‫باعث‬ ‫خاک‬ ‫اجزاء‬ ،‫گیاهی‬ ‫مواد‬ ،‫فلزی‬ ‫یونهای‬
.

‫ش‬ ‫می‬ ‫گفته‬ ‫آن‬ ‫رنگ‬ ،‫آب‬ ‫کدری‬ ‫حذف‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫مانده‬ ‫باقی‬ ‫رنگ‬ ‫به‬
‫ود‬
.

‫است‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫از‬ ‫قبل‬ ‫آن‬ ‫رنگ‬ ،‫آب‬ ‫ظاهری‬ ‫رنگ‬
.

‫رنگ‬ ‫واحد‬
(Cu)
‫ب‬ ‫کبالت‬ ‫و‬ ‫پالتین‬ ‫کمپلکس‬ ‫از‬ ‫محلولی‬ ‫رنگ‬ ،
‫ا‬
‫است‬ ‫مشخص‬ ‫غلظت‬
.

‫ب‬ ‫محلولهایی‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫رنگ‬ ،‫پساب‬ ‫یا‬ ‫آب‬ ‫رنگ‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫برای‬
‫ا‬
‫کنند‬ ‫می‬ ‫مقایسه‬ ‫الذکر‬ ‫فوق‬ ‫کمپلکس‬ ‫از‬ ‫مشخص‬ ‫غلظت‬
.

3
-
2
-
2
-
‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫به‬ ‫آلودگی‬ ‫های‬ ‫شاخص‬

‫ه‬ ‫پر‬ ‫آنها‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬، ‫متنوع‬ ‫بسیار‬ ‫آب‬ ‫آلی‬ ‫های‬ ‫آالینده‬
‫زینه‬
‫است‬
.

‫از‬ ‫عبارتند‬ ‫پساب‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫تعیین‬ ‫شاخصهای‬
:

BOD
:
‫بیوشیمیایی‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫اکسیژن‬ ‫یا‬
‫باک‬ ‫بوسیله‬ ‫تجزیه‬ ‫قابل‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫معیاری‬ ‫شاخص‬ ‫این‬
‫تریهای‬
‫است‬ ‫هوازی‬
.


COD
‫شیمیایی‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫اکسیژن‬ ‫یا‬
COD
‫باشد‬ ‫می‬ ‫آب‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫همه‬ ‫معرف‬ ً‫ا‬‫تقریب‬
.
‫ال‬ ‫اکسیژن‬ ‫مقدار‬
‫زم‬
‫است‬ ‫آب‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫کامل‬ ‫کردن‬ ‫اکسید‬ ‫برای‬
.

TOC
‫الی‬ ‫کربن‬ ‫کل‬
Co2
‫خوبی‬ ‫معیار‬ ‫پساب‬ ‫یا‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫سوزاندن‬ ‫از‬ ‫حاصل‬
‫است‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫از‬
.

‫آمونیاکی‬ ‫نیتروژن‬
‫است‬ ‫شهری‬ ‫فاضالب‬ ‫به‬ ‫آب‬ ‫آلودگی‬ ‫از‬ ‫معیاری‬
.

TOD
‫یا‬
Th.o.D
‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫اکسیژن‬ ‫کل‬
TOD
‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫اکسیژن‬ ‫کل‬ ‫مقدار‬
Th.o.o
‫تئوری‬ ‫نظر‬ ‫از‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬
‫است‬ ‫الزم‬ ‫نمونه‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫برای‬ ‫که‬ ‫است‬
.

1
-
3
-
2
-
2
-
BOD
‫آن‬ ‫تعیین‬ ‫روش‬ ‫و‬

BOD
‫دارد‬ ‫بستگی‬ ‫زمان‬ ‫و‬ ‫دمان‬ ‫به‬
.

5
BOD
‫مو‬ ‫تجزیه‬ ‫برای‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫اکسیژن‬ ‫مقدار‬ ‫یعنی‬
‫اد‬
‫مدت‬ ‫در‬ ‫باکتریها‬ ‫توسط‬ ‫آلی‬
5
‫دمای‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫روز‬
C
200
‫است‬
.

5
BOD
‫شده‬ ‫پذیرفته‬ ‫جهان‬ ‫سطح‬ ‫در‬ ‫ستاندارد‬ ‫ا‬ ‫شاخص‬
‫است‬
.

BODu
‫برای‬ ‫باکتری‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫اکسیژن‬ ‫مقدار‬ ‫معرف‬
‫است‬ ‫پذیر‬ ‫تجزیه‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫همه‬ ‫تجزیه‬
.

‫تعیین‬ ‫مراحل‬
5
BOD

2
‫معین‬ ‫حجم‬ ‫با‬ ‫نمونه‬
(
ً‫ال‬‫مث‬
300
‫لیتر‬ ‫میلی‬
)
‫یا‬ ‫فاضالب‬ ‫از‬
‫ریزند‬ ‫می‬ ‫دار‬ ‫درب‬ ‫بطری‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫شده‬ ‫رقیق‬ ‫فاضالب‬
.

‫کنند‬ ‫می‬ ‫اضافه‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫باکتری‬ ‫لزوم‬ ‫صورت‬ ‫در‬
.

‫کنن‬ ‫می‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫نمونه‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫محلول‬ ‫کسیژن‬ ‫ا‬ ‫میزان‬
‫د‬
.

‫مدت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫دیگر‬ ‫نمونه‬
5
‫دمای‬ ‫در‬ ‫روز‬
C
200
‫قرار‬ ‫انکوباتور‬ ‫در‬
‫دهند‬ ‫می‬
.

‫از‬ ‫بعد‬
5
‫کنن‬ ‫می‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫را‬ ‫باقیمانده‬ ‫محلول‬ ‫اکسیژن‬ ‫روز‬
‫د‬
.

‫نمونه‬ ‫لیتر‬ ‫یک‬ ‫ازاء‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫مصرف‬ ‫اکسیژن‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬ ‫مقدار‬
5
BOD
‫است‬ ‫فاضالب‬ ‫آن‬
.

2
-
3
-
2
-
2
-
COD
‫آن‬ ‫تعیین‬ ‫روش‬ ‫و‬

COD
‫توسط‬ ‫باید‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫نیازی‬ ‫مورد‬ ‫اکسیژن‬ ‫مقدار‬ ،
‫به‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫همه‬ ‫تا‬ ‫شود‬ ‫تأمین‬ ‫کرومیک‬ ‫اسید‬
Co2
‫اکسید‬
‫شود‬
.

COD
‫تجزیه‬ ‫قابل‬ ‫غیر‬ ‫و‬ ‫تجزیه‬ ‫قابل‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫معرف‬
‫باشد‬ ‫می‬ ‫باکتری‬ ‫بوسیله‬
.

COD
‫از‬ ‫تر‬ ‫کم‬
ppm
400
‫است‬ ‫رقیق‬ ‫فاضالب‬ ‫معرف‬
.

‫نسبت‬ ‫چه‬ ‫هر‬
BOD/COD
‫تصف‬ ،‫ترباشد‬ ‫نزدیک‬ ‫یک‬ ‫به‬
‫یه‬
‫تراست‬ ‫موفق‬ ‫بیولوژیکی‬
.

‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫کلی‬ ‫اصول‬
COD

‫وبا‬ ‫مناسب‬ ‫کاتالیزور‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫نمونه‬ ‫از‬ ‫معینی‬ ‫حجم‬
‫مدت‬ ‫به‬ ‫کرومات‬ ‫دی‬ ‫و‬ ‫اسیدسولفوریک‬
2
‫می‬ ‫رفلو‬ ‫ساعت‬
‫کنند‬
.

‫آهن‬ ‫آمونیوم‬ ‫سولفات‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫باقیمانده‬ ‫کرومات‬ ‫دی‬ ‫سپس‬
(II)
‫کنند‬ ‫می‬ ‫تیتر‬

،‫شده‬ ‫مصرف‬ ‫کرومات‬ ‫دی‬ ‫روی‬ ‫از‬
COD
‫می‬ ‫محاسبه‬
‫شود‬
.

4
-
2
-
2
-
‫آب‬ ‫بودن‬ ‫بهداشتی‬ ‫شاخص‬

MPN
‫اشرشیاکلی‬ ‫تعداد‬ ‫از‬ ‫آماری‬ ‫شاخص‬

MPN
‫باشد‬ ‫صفر‬ ‫باید‬ ‫شرب‬ ‫آب‬
.

MPN
‫از‬ ‫نباید‬ ‫شده‬ ‫تصفیه‬ ‫فاضالب‬
300
‫باشد‬ ‫بیشتر‬

‫اشرشیاکلیفرم‬
(
‫ای‬ ‫روده‬ ‫کلیفرم‬
)
‫بسیار‬ ‫باکتری‬ ،
،‫مقاوم‬
‫آن‬ ‫وجود‬ ‫عدم‬ ،‫نیست‬ ‫زا‬ ‫بیماری‬ ،‫وارزان‬ ‫ساده‬ ‫آن‬ ‫شناسایی‬
‫باکتری‬ ‫و‬ ‫ویروس‬ ‫نوع‬ ‫هر‬ ‫وجود‬ ‫عدم‬ ‫از‬ ‫اطمینان‬ ‫منزله‬ ‫به‬
‫است‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫دیگر‬
.

TOD
‫و‬
Th.oD
‫از‬ ‫منظور‬
TOD
‫از‬ ‫منظور‬ ‫و‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫اکسیژن‬ ‫کل‬
Th.oD
‫مورد‬ ‫اکسیژن‬ ‫کل‬
‫ال‬ ‫نمونه‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫برای‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫تئوری‬ ‫نظر‬ ‫از‬ ‫نیاز‬
‫زم‬
‫است‬
.
‫محاسبه‬ ‫برای‬
Th.oD
‫بدانیم‬ ‫را‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫شیمیایی‬ ‫فرمول‬ ‫باید‬
‫مثال‬
2
-
‫مقطر‬ ‫آب‬ ‫لیتری‬ ‫یک‬ ‫نمونه‬ ‫یک‬ ‫به‬
1/0
‫ایم‬ ‫کرده‬ ‫اضافه‬ ‫بنزن‬ ‫گرم‬
.
Th.oD
‫است؟‬ ‫چقدر‬ ‫آن‬
C6H6 +15/2 O2 → 6 CO2 + 3 H2O
78 15×16
0.1 x= 0/1×15×16 =0/308 gr
78
Th.o.D = 308 mg/L

‫آزمایی‬ ‫د‬ ‫خو‬
‫مثال‬
3
-
،‫ها‬ ‫فاضالب‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫دارید‬ ‫انتظار‬
TOC
‫یا‬ ‫باشد‬ ‫بیشتر‬
COD
،‫؟‬
BOD
‫یا‬
COD
‫؟‬
BODu
‫یا‬
BOD5
‫جواب‬
:
TOC
>
COD
‫فقط‬ ‫درنمونه‬ ‫موجود‬ ‫آلی‬ ‫کربن‬ ‫مقدار‬ ‫زیرا‬ ،
‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫نمونه‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫از‬ ‫قسمتی‬
.
BOD < COD
‫چون‬ ،
COD
‫ولی‬ ‫است‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬ ‫همه‬ ‫دهنده‬ ‫نشان‬
BOD
‫ها‬ ‫باکتری‬ ‫بوسیله‬ ‫تجزیه‬ ‫قابل‬ ‫آلی‬ ‫مواد‬
BOD5< BODu
‫زیرا‬
BODu
‫ها‬ ‫باکتری‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫اکسیژن‬ ‫مقدار‬
‫ولی‬ ‫است‬ ‫نامحدودی‬ ‫زمان‬ ‫مدت‬ ‫برای‬
BOD5
‫مورد‬ ‫اکسیژن‬ ‫مقدار‬ ،
‫برای‬ ‫نیاز‬
5
‫روز‬ ‫شبانه‬
.

3
-
‫سوم‬ ‫فصل‬
‫آب‬ ‫محلول‬ ‫امالح‬ ‫کاهش‬
‫آب‬ ‫محلول‬ ‫امالح‬ ‫یاخذف‬ ‫کاهش‬ ‫های‬ ‫روش‬
‫شیمیایی‬ ‫مواد‬ ‫افزایش‬
:
‫شود‬ ‫می‬ ‫مزاحم‬ ‫آنیونهای‬ ‫و‬ ‫کاتیونها‬ ‫کردن‬ ‫رسوب‬ ‫سبب‬ ‫که‬
‫پیشرفته‬ ‫روشهای‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
(
‫شیمیایی‬ ‫غیر‬
)
.1
‫معکوس‬ ‫اسمز‬
.2
‫یونی‬ ‫تعویض‬ ‫های‬ ‫رزین‬
.3
‫الکترودیالیز‬
‫استفاد‬ ‫ترکیبی‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫صنایع‬ ‫از‬ ‫بعضی‬ ‫در‬
‫می‬ ‫ه‬
‫شود‬
.

1
-
3
-
‫چیست؟‬ ‫آب‬ ‫سختی‬

‫است‬ ‫منیزیم‬ ‫و‬ ‫کلسیم‬ ‫محلول‬ ‫امالح‬ ‫علت‬ ‫به‬ ‫آب‬ ‫سختی‬
.

‫موقت‬ ‫سختی‬ ‫شامل‬ ‫کل‬ ‫سختی‬
(
)
‫دائ‬ ‫وسختی‬
‫است‬ ‫م‬
.

‫م‬ ‫و‬ ‫کلسیم‬ ‫های‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫وجود‬ ‫علت‬ ‫به‬ ‫موقت‬ ‫سختی‬
‫نیزیم‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫حذف‬ ‫آب‬ ‫دادن‬ ‫حرارت‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫که‬
.
Ca (HCO3)2 H2O + CaCO3+ CO2
Ca (HCO3)2 + 2Mg(HCO3)2 2Mg(OH)2+ CaCO3+2CO2

‫سختی‬ ‫ادامه‬

‫است‬ ‫دائم‬ ‫سختی‬ ‫از‬ ‫بیشتر‬ ‫موقت‬ ‫سختی‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫زیان‬
.

‫و‬ ‫کلسیم‬ ‫محلول‬ ‫نمکهای‬ ‫سایر‬ ‫وجود‬ ‫علت‬ ‫به‬ ‫دائم‬ ‫سختی‬
‫است‬ ‫ها‬ ‫آن‬ ‫کربناتهای‬ ‫بی‬ ‫از‬ ‫غیر‬ ‫منیزیم‬
.

‫اگر‬
H
‫و‬ ‫کل‬ ‫سختی‬
M
‫معادل‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫آب‬ ‫کل‬ ‫قلیائیت‬
‫باشد‬ ‫کربناتی‬
.
‫اگر‬
M< H
‫باشد‬
H-M
=
‫دائم‬ ‫سختی‬
M
=
‫موقت‬ ‫سختی‬
‫اگر‬
H=M
‫باشد‬
O
=
‫موقت‬ ‫سختی‬ ‫دائم‬ ‫سختی‬
=
H=M
‫اگر‬
M> H
‫باشد‬
M
=
‫سدیم‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫موقت‬ ‫سختی‬
=
M-H

1
-
1
-
3
-
‫موقت‬ ‫سختی‬ ‫کاهش‬
‫آهک‬ ‫آب‬ ‫افزایش‬
Ca(OH)2
‫رسوب‬
CaCO3
‫و‬
Mg(OH)2
‫نشینی‬ ‫ته‬
‫فیلتراسیون‬
‫سبک‬ ‫آب‬
‫رسوب‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫که‬ ‫واکنشهایی‬
HCO3
- + OH- H2O + CO3
=
CO3
= + Ca++ CaCO3
CO3
= + Mg++ MgCO3
MgCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + Mg(OH)2
‫کلی‬ ‫واکنشهای‬
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2 CaCO3 + 2H2O
Mg(HCO3)2 + 2 Ca(OH)2 2 CaCO3 + Mg(OH)2 2H2O

2
-
1
-
3
-
‫آب‬ ‫دائم‬ ‫سختی‬ ‫كاهش‬
‫حذف‬ ‫برای‬
Ca++
، ‫سودا‬ ‫از‬
Na2CO3
‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ،
.
Ca++ + Na2CO3 CaCO3+ 2 Na+
‫حذف‬ ‫برای‬
Mg++
‫است‬ ‫الزم‬ ‫آهک‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫مواد‬
.
Mg+++ Na2CO3 MgCO3 + 2Na+
MgCO3 + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + CaCO3
‫ویک‬ ‫سودا‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬ ‫یک‬ ،‫منیزیم‬ ‫واالن‬ ‫اكي‬ ‫یك‬ ‫حذف‬ ‫براي‬
‫است‬ ‫الزم‬ ‫کلسیم‬ ‫هیدروکسید‬ ‫واالن‬ ‫اکی‬
.

1
-
2
-
1
-
3
-
‫سودازنی‬ ‫و‬ ‫آهک‬ ‫فرایند‬ ‫ارزیابی‬
‫به‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫کلسیم‬ ‫تئوری‬ ‫نظر‬ ‫از‬ ،‫سودازنی‬ ‫و‬ ‫آهک‬ ‫فرایند‬ ‫در‬
ppm
35
‫كاهش‬
‫یابد‬
.
‫حدود‬ ‫به‬ ‫حالت‬ ‫بهترین‬ ‫در‬ ‫کلسیم‬ ً‫ال‬‫عم‬
ppm
50
‫یابد‬ ‫مي‬ ‫كاهش‬
.
‫س‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫ریز‬ ‫بسیار‬ ‫حاصل‬ ‫منیزیم‬ ‫هیدروکسید‬ ‫و‬ ‫کلسیم‬ ‫کربنات‬ ‫ذرات‬
‫ته‬ ‫ختی‬
‫شوند‬ ‫می‬ ‫نشین‬
.
‫ک‬ ‫اضافه‬ ‫باید‬ ‫کننده‬ ‫منعقد‬ ‫مواد‬ ‫آنها‬ ‫نشینی‬ ‫ته‬ ‫تسریع‬ ‫و‬ ‫کردن‬ ‫درشت‬ ‫برای‬
‫رد‬
.
‫شود‬ ‫می‬ ‫سختی‬ ‫بیشتر‬ ‫کاهش‬ ‫باعث‬ ‫گرم‬ ‫سودازنی‬ ‫و‬ ‫آهک‬
.
‫شود‬ ‫می‬ ‫توصیه‬ ‫آب‬ ‫زیاد‬ ‫حجم‬ ‫برای‬ ‫وسودازنی‬ ‫آهک‬
.
‫س‬ ‫ا‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫شده‬ ‫نرم‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫اشباع‬ ‫فوق‬ ‫کلسیم‬ ‫کربنات‬ ،‫سرد‬ ‫فرایند‬ ‫در‬
‫باید‬ ‫ید‬
‫کرد‬ ‫تثبیت‬
.
2CaCO3 + H2SO4 Ca(HCO3)2 + CaSO4

2
-
2
-
1
-
3
-
‫فراین‬ ‫در‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫شیمیایی‬ ‫مواد‬ ‫مقدار‬ ‫محاسبه‬
‫د‬
‫سودازنی‬ ‫و‬ ‫آهک‬
1
-
،‫آهک‬ ‫مقدار‬
Ca(OH)2
‫حسب‬ ‫بر‬ ‫الزم‬ ،
ppm
،‫کربناتی‬ ‫معادل‬
K
‫است‬ ‫زیر‬ ‫مورد‬ ‫چهار‬ ‫مجموع‬ ‫برابر‬
:

CO2
‫کربناتی‬ ‫معادل‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫آزاد‬

‫شود‬ ‫تبدیل‬ ‫کربنات‬ ‫به‬ ‫باید‬ ‫که‬ ‫کربناتی‬ ‫بی‬
.

‫سیستم‬ ‫از‬ ‫خروجی‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫اضافی‬ ‫هیدروکسید‬
(
5
‫تا‬
10
ppm
)

‫شود‬ ‫حذف‬ ‫باید‬ ‫که‬ ‫منیزیمی‬ ‫سختی‬ ‫مقدار‬
.
‫توجه‬
:
‫حسب‬ ‫بر‬ ‫مقادیر‬ ‫تمام‬
ppm
‫است‬ ‫کربناتی‬ ‫معادل‬
.
K
8
/
0
=
‫الزم‬ ‫صنعتی‬ ‫آهک‬ ‫مقدار‬
‫صنعتی‬ ‫آهک‬ ‫خلوص‬ ‫درصد‬ ‫اگر‬
(
CaO
)
93
‫باشد‬ ‫درصد‬
.

2
-
‫سودازنی‬ ‫و‬ ‫آهک‬ ‫فرایند‬ ‫برای‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫سودای‬

‫سودا‬
(Na2CO3)
‫برحسب‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬
ppm
‫سه‬ ‫برابرمجموع‬ ‫کربناتی‬ ‫معادل‬
‫است‬ ‫زیر‬ ‫مورد‬
:

‫شود‬ ‫حذف‬ ‫باید‬ ‫که‬ ‫کربناتی‬ ‫غیر‬ ‫سختی‬ ‫مقدار‬
.

‫شود‬ ‫می‬ ‫مصرف‬ ‫زنی‬ ‫آهک‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫اضافی‬ ‫آهک‬ ‫مقدار‬
.

‫حسب‬ ‫بر‬ ‫فوق‬ ‫مقادیر‬ ‫تمام‬
ppm
ُُ
S
06/1
=
53×S
=
‫آب‬ ‫لیتر‬ ‫هر‬ ‫ازاء‬ ‫به‬ ‫موردنیاز‬ ‫سودای‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬ ‫مقدار‬
50

3
-
2
-
1
-
3
-
‫زنی‬ ‫آهک‬ ‫راندمان‬ ‫بهبود‬

‫کل‬ ‫کربنات‬ ‫و‬ ‫منیزیم‬ ‫هیدروکسید‬ ‫حاللیت‬ ‫اینکه‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
‫تابعی‬ ‫سیم‬
‫و‬ ‫دما‬ ‫از‬
PH
‫آنها‬ ‫حاللیت‬ ‫که‬ ‫نمود‬ ‫انتخاب‬ ‫شرایطی‬ ‫باید‬ ،‫هستند‬
،‫باشد‬ ‫مقدار‬ ‫کمترین‬

PH
‫باید‬
10
-
10.5
،‫باشد‬

‫در‬ ‫منیزیم‬ ‫هیدروکسید‬ ‫حاللیت‬
10.5
=
PH
،‫حداقل‬

‫در‬ ‫کلسیم‬ ‫کربنات‬ ‫حاللیت‬
9
-
10
=
PH
‫است‬ ‫حداقل‬
.

‫کربنات‬ ‫حاللیت‬ ،‫بیشترباشد‬ ‫چه‬ ‫هر‬ ‫دما‬ ‫و‬ ‫کربنات‬ ‫یون‬ ‫مقدار‬
‫کلسیم‬
‫است‬ ‫کمتر‬
( .
‫شکل‬
1
-
3
)

‫حوضچه‬ ‫به‬ ‫کننده‬ ‫منعقد‬ ‫کمک‬ ‫و‬ ‫کننده‬ ‫منعقد‬ ‫مواد‬ ‫افزایش‬

‫آنها‬ ‫کردن‬ ‫رسوب‬ ‫تسهیل‬ ‫جهت‬ ‫آنها‬ ‫اختالط‬ ‫و‬ ‫زنی‬ ‫آهک‬
.

‫مثال‬
3
-
‫ک‬ ‫یا‬ ‫یابد‬ ‫می‬ ‫افزایش‬ ‫ساده‬ ‫قلیائیت‬ ‫آیا‬ ،‫سودازنی‬ ‫و‬ ‫آهک‬ ‫فرایند‬ ‫در‬
‫اهش؟‬
‫چطور؟‬ ‫کلرید‬ ‫و‬ ‫سولفات‬ ‫مقدار‬

‫حل‬
–
‫موقت‬ ‫سختی‬ ‫با‬ ‫آهک‬ ‫آب‬ ‫واکنشهای‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
:

Ca(HCO3) + Ca(OH)2 2 CaCO3 + 2H2O

Mg(HCO3)2+ 2Ca(OH)2 2CaCO3 + Mg(OH)2+ 2H2O

‫می‬ ‫کاهش‬ ‫قلیائیت‬ ‫یعنی‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫کم‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬ ‫غلظت‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫مالحظه‬
‫یابد‬
.

‫دائم‬ ‫سختی‬ ‫سودابا‬ ‫واکنشهای‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫و‬

MgSO4+ Na2CO3 + Ca(OH)2 Mg(OH)2 +CaCO3+ Na2SO4

CaCl2+ Na2Co3 CaCo3+ 2NaCl

‫کند‬ ‫نمی‬ ‫تغییر‬ ‫قلیائیت‬
.
‫ک‬ ‫نمی‬ ‫تغییر‬ ‫نیز‬ ‫کلرید‬ ‫و‬ ‫سولفات‬ ‫مقدار‬
‫نند‬
.

‫مثال‬
3
-
‫با‬ ‫شده‬ ‫نرم‬ ‫آب‬ ‫به‬ ‫خواهیم‬ ‫می‬ ‫را‬ ‫جدول‬ ‫اول‬ ‫ردیف‬ ‫مشخصات‬ ‫با‬ ‫خامی‬ ‫آب‬
‫است‬ ‫الزم‬ ‫آهک‬ ‫مقدار‬ ‫چه‬ ،‫کنیم‬ ‫تبدیل‬ ‫دوم‬ ‫ردیف‬ ‫مشخصات‬
( .
‫حسب‬ ‫بر‬ ‫مقادیر‬
)
‫آزاد‬ ‫هیدروکسید‬
+
‫منیزیم‬ ‫سختی‬
+
‫کربنات‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫کربناتی‬ ‫بی‬
‫شده‬ ‫تبدیل‬
+
Co2
‫آزاد‬
=
‫الزم‬ ‫آهک‬ ‫مقدار‬

85
=
5/25
-
5/110
=
‫کربنات‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫تبدیل‬ ‫کربنات‬ ‫بی‬

107
=
5
+
85
+
5
+
12
=
‫الزم‬ ‫آهک‬ ‫مقدار‬
‫هیدروکسی‬
‫د‬
CO2
‫یون‬
‫کربنات‬
‫بی‬ ‫یون‬
‫کربنات‬
‫کل‬ ‫سختی‬
‫منیزی‬ ‫سختی‬
‫م‬
‫کلس‬ ‫سختی‬
‫یم‬
0
12
0
5/110
170
50
120
‫خام‬ ‫آب‬
5
0
35
5/25
120
45
75
‫شده‬ ‫نرم‬ ‫آب‬


‫کر‬ ‫استفاده‬ ‫سختی‬ ‫کاهش‬ ‫سوزآورجهت‬ ‫سود‬ ‫از‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫سودا‬ ‫و‬ ‫آهک‬ ‫جای‬ ‫به‬
‫د‬
.

MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2+ 2Na2SO4

Mg(HCO3)2 + 4NaOH Mg(OH)2+ 2Na2CO3 + 2H2O

CaSO4 + Na2CO3 CaCO3+Na2SO4

‫حدود‬ ‫سود‬ ‫كیلو‬ ‫هر‬ ‫قیمت‬
5
‫سختی‬ ‫نسبت‬ ‫بنابراین‬ ،‫ست‬ ‫ا‬ ‫آهک‬ ‫برابرقیمت‬
‫س‬ ‫کربنات‬ ‫تا‬ ‫باشد‬ ‫آنقدر‬ ‫باید‬ ‫کربناتی‬ ‫غیر‬ ‫سختی‬ ‫به‬ ‫بیکربناتی‬
‫جهت‬ ‫کافی‬ ‫دیم‬
‫آید‬ ‫بدست‬ ‫کربناتی‬ ‫غیر‬ ‫سختی‬ ‫کاهش‬
.
4
-
2
-
1
-
3
-
‫آب‬ ‫سختی‬ ‫کاهش‬ ‫جهت‬ ‫سوزآور‬ ‫سود‬ ‫از‬ ‫استفاده‬

2
-
1
-
3
-
‫سود‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫مزایای‬
:

‫دردسرتر‬ ‫کم‬

‫شود‬ ‫نمی‬ ‫فاسد‬ ‫سود‬

‫است‬ ‫کم‬ ‫رسوب‬ ‫لجن‬ ‫حجم‬

‫تر‬ ‫کامل‬ ‫منیزیم‬ ‫حذف‬
‫سود‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫معایب‬
:
PH
‫حدود‬ ‫تا‬
11
‫ها‬ ‫ناخالصی‬ ،‫کرد‬ ‫اضافه‬ ‫اسید‬ ‫باید‬ ‫که‬ ‫رسد‬ ‫می‬
So4
=)
‫یا‬
cL-
)
‫زیاد‬
.
‫زنی‬ ‫آهک‬ ‫مزایای‬
‫س‬ ،‫ها‬ ‫جلبک‬ ،‫ها‬ ‫ویروس‬ ،‫ها‬ ‫باکتری‬ ،‫آلی‬ ‫ترکیبات‬ ،‫سنگین‬ ‫فلزات‬ ‫کاهش‬
‫یلیکا‬

3
-
1
-
3
-
‫آب‬ ‫در‬ ‫منگنز‬ ‫و‬ ‫آهن‬

‫صورت‬ ‫به‬ ‫منگنز‬ ‫و‬ ‫آهن‬
Mn++, Fe2+
‫دارند‬ ‫وجود‬ ‫زیرزمینی‬ ‫آبهای‬ ‫در‬
.

Fe, Mn
‫هستند‬ ‫میکروارگانیسم‬ ‫از‬ ‫بعضی‬ ‫خوراک‬
.

‫محتوی‬ ‫آبهای‬ ‫در‬
O2
،
Fe2+
‫به‬
Fe(OH)3
‫و‬ ‫نامحلول‬
Mn2+
‫به‬
MnO2
‫شود‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫نامحلول‬
.

‫ترکیبات‬ ‫حاللیت‬
Fe
،
Mn
‫در‬
12
=
PH
‫در‬ ‫و‬ ‫حداقل‬
7
=
PH
‫زیاد‬

‫به‬ ‫متمایل‬ ‫سیاه‬ ‫منگنز‬ ‫و‬ ‫قرمز‬ ‫ای‬ ‫قهوه‬ ‫تا‬ ‫زرد‬ ‫های‬ ‫لکه‬ ‫پارچه‬ ‫روی‬ ‫آهن‬
‫کنند‬ ‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫ارغوانی‬
.

‫مجاز‬ ‫مقدار‬
Fe2+
‫و‬
Mn2+
‫ترتیب‬ ‫به‬ ‫آشامیدنی‬ ‫آبهای‬ ‫در‬
3/0
‫و‬
005/0
‫میلی‬
‫است‬ ‫لیتر‬ ‫در‬ ‫گرم‬
.

‫مجاز‬ ‫مقدار‬
Fe2+
،
Mn2+
‫صنعتی‬ ‫آبهای‬ ‫در‬
3/0
‫و‬
05/0
‫لیتر‬ ‫در‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬
‫است‬
.

1
-
3
-
1
-
3
-
‫آب‬ ‫در‬ ‫منگنز‬ ‫و‬ ‫آهن‬ ‫حذف‬ ‫روشهای‬ ‫انواع‬
1
-
‫نشینی‬ ‫ته‬ ‫و‬ ‫اکسیداسیون‬
2
-
‫ه‬ ‫رزین‬ ‫فصل‬ ‫در‬ ‫یونی‬ ‫تعویض‬ ‫های‬ ‫رزین‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫ا‬
‫گیرند‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫بررسی‬ ‫مورد‬
.
3
-
‫ها‬ ‫فسفات‬ ‫پلی‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫د‬ ‫می‬ ‫تشکیل‬ ‫محلول‬ ‫های‬ ‫کمپلکس‬ ‫آهن‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫فسفات‬ ‫پلی‬
‫هند‬
‫نشینی‬ ‫ته‬ ‫و‬ ‫اکسیداسیون‬
،‫هوا‬ ،‫مثل‬ ‫هایی‬ ‫کننده‬ ‫اکسید‬ ‫مواد‬ ‫با‬
O2
،
Cl2
،
KMnO4
‫می‬
‫توان‬
Mn2+
‫و‬
Fe2+
‫نامحلول‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫کرد‬ ‫اکسید‬ ‫را‬
‫درآورد‬
.

‫پرمنگنات‬ ‫و‬ ‫اکسیژن‬ ،‫کلر‬ ‫با‬ ‫منگنز‬ ‫و‬ ‫آهن‬ ‫حذف‬ ‫های‬ ‫روش‬
‫اکسیژن‬
H+
8
+
Fe(OH)3
4
H2O
10
+
O2
+
Fe2+
4
H+
4
+
MnO2
H2O
2
+
O2
+
Mn2+
2
PH
‫سریع‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫برای‬ ‫بهینه‬
Fe2+
،
9
-
7
‫بر‬ ‫و‬
Mn2+
5/10
–
9
‫کلر‬
H+
6
+
Cl-
2
+
Fe(OH)3
2
H2O
6
+
Cl2
+
Fe2+
Mn2+ + Cl2 + 2H2O MnO2+ 2Cl-+ 4H+
‫است‬ ‫مؤثرتر‬ ‫ها‬ ‫میکروب‬ ‫بردن‬ ‫بین‬ ‫از‬ ‫برای‬ ‫و‬ ‫هوادهی‬ ‫از‬ ‫تر‬ ‫گران‬ ‫كلر‬
.
Fe(OH)3
+
MnO2
+
K+
Fe++
+
KMnO4
،‫سریع‬ ‫بسیار‬ ،‫کلر‬ ‫از‬ ‫تر‬ ‫گران‬
MnO2
‫است‬ ‫کننده‬ ‫اکسید‬ ‫خود‬
.

‫مثال‬
2
-
‫از‬ ‫استفاده‬ ‫فنی‬ ‫منابع‬ ‫در‬ ‫منگنز‬ ‫و‬ ‫آهن‬ ‫حذف‬ ‫برای‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫توصیه‬ ‫هوادهی‬ ‫و‬ ‫پرمنگنات‬ ،‫کلر‬
.
‫الف‬
–
‫کنید‬ ‫ذکر‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫اکسیدان‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫عمده‬ ‫عیب‬ ‫یك‬ ‫و‬ ‫حسن‬ ‫یك‬
.
‫کلر‬
:
‫حسن‬
:
‫در‬ ‫حتی‬
PH
‫خی‬ ‫را‬ ‫آهن‬ ،‫اکسیژن‬ ‫با‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫بهینه‬ ‫محدوده‬ ‫از‬ ‫تر‬ ‫كم‬
‫لی‬
‫کند‬ ‫می‬ ‫اکسید‬ ‫تر‬ ‫سریع‬
.
‫عیب‬
:
‫است‬ ‫گران‬ ً‫ا‬‫نسبت‬
.
‫اکسیژن‬
:
‫حسن‬
:
‫دسترس‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫ارزان‬
‫عیب‬
:
‫محدوده‬ ‫از‬ ‫تر‬ ‫پایین‬ ‫در‬
PH
‫بهینه‬
5/10
–
7
‫است‬ ‫کم‬ ‫آن‬ ‫سرعت‬
.
‫پرمنگنات‬
:
‫عیب‬
:
‫شود‬ ‫کنترل‬ ‫باید‬ ‫آن‬ ‫مقدار‬ ‫و‬ ‫گران‬
.
‫حسن‬
:
‫در‬ ‫آن‬ ‫سرعت‬ ،‫مقداراستوکیومتری‬ ‫از‬ ‫تر‬ ‫کم‬ ‫آن‬ ‫الزم‬ ‫مقدار‬
10
-
6
PH=
‫از‬ ‫مستقل‬
PH
‫است‬
.

4
-
1
-
3
-
‫آن‬ ‫ویژگیهای‬ ‫و‬ ‫سیلیکا‬
‫سیلیکا‬
=
‫سیلیسیم‬ ‫اکسید‬
=
‫سیلیس‬
=
SiO2
‫سیلیکا‬
:
‫حاللیت‬ ‫با‬ ‫کوارتز‬ ‫مثل‬ ‫کریستالی‬
ppm
6
‫حاللیت‬ ‫با‬ ‫آمورف‬
ppm
140
+
100
‫آب‬ ‫در‬ ‫سیلیکا‬ ‫انحالل‬
‫به‬ ً‫ا‬‫شدید‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫سیلیکا‬ ‫انحالل‬
PH
‫است‬ ‫وابسته‬
(
‫جدول‬
3
-
3
)
SiO4H4
‫یا‬
Si(OH)4
H2O
2
+
SiO2
‫سیلیسیک‬ ‫اسید‬
(
‫ظرفیتی‬ ‫یک‬
)
‫است‬
.
‫در‬ ‫سیلیسیک‬ ‫اسید‬
7
≥
PH
‫شود‬ ‫نمی‬ ‫یونیزه‬
.
5/8
=
PH
‫حدود‬
10
%
‫میشود‬ ‫یونیزه‬
.
10
~
PH
‫حدود‬
50
%
‫شود‬ ‫می‬ ‫یونیزه‬
.
‫در‬
7
<
PH
‫آید‬ ‫درمی‬ ‫کلوئیدی‬ ‫ذرات‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫پلیمریزه‬ ً‫ال‬‫احتما‬
.
H3SiO4
-
‫کند‬ ‫می‬ ‫دخالت‬ ‫قلیائیت‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫در‬
.
‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫حضور‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫صورت‬ ‫سه‬ ‫به‬ ‫سیلیكا‬
.
‫فعال‬ ‫سیلیکای‬
H3SiO3
-
‫کلوئیدی‬ ‫سیلیکای‬ ،
(
‫شده‬ ‫پلیمریزه‬ ‫سیلیکای‬
)
‫س‬ ‫و‬
‫یلیکای‬
‫ای‬ ‫ذره‬
(
‫شن‬ ‫ریز‬ ‫ذرات‬
)

‫جدول‬
3
-
3
-
‫در‬ ‫سیلیکا‬ ‫حاللیت‬
PH
‫دمای‬ ‫در‬ ‫مختلف‬ ‫های‬
25
‫سیلی‬ ‫گرم‬ ‫میلی‬ ‫برحسب‬ ‫حاللیت‬
‫کادر‬
‫لیتر‬ ‫هر‬
PH
150
2
-
3
120
6
-
8
138
9
180
5/9
310
10
876
6/10

1
-
4
-
1
-
3
-
‫آب‬ ‫در‬ ‫سیلیکا‬ ‫حضور‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫مشکالت‬
‫کنن‬ ‫می‬ ‫کار‬ ‫زیاد‬ ‫فشار‬ ‫و‬ ‫دما‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫بویلرهایی‬ ‫در‬ ‫سیلیکا‬ ‫مشکل‬ ‫عمده‬
‫د‬
.
‫شود‬ ‫می‬ ‫زیاد‬ ‫آن‬ ‫حاللیت‬ ‫فشار‬ ‫و‬ ‫دما‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫زیرا‬
( .
‫شکل‬
4
-
3
)
‫می‬ ‫رسوب‬ ‫و‬ ‫رسد‬ ‫می‬ ‫توربین‬ ‫های‬ ‫پره‬ ‫به‬ ‫زیر‬ ‫روش‬ ‫سه‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫به‬ ‫سیلیکای‬
‫کند‬
.1
‫بویلر‬ ‫کردن‬ ‫کار‬ ‫بد‬
(
‫کف‬ ‫ایجاد‬
)
.2
‫بخار‬ ‫توسط‬ ‫مایع‬ ‫قطرات‬ ‫حمل‬
.3
‫بخار‬ ‫در‬ ‫محلول‬ ‫سیلیکای‬ ‫تبخیر‬
‫دارد‬ ‫بستگی‬ ‫زیر‬ ‫عوامل‬ ‫به‬ ‫بخار‬ ‫در‬ ‫سیلیکا‬ ‫غلظت‬
:

PH
‫بخار‬ ‫دیگ‬ ‫فشار‬ ‫و‬ ‫تغذیه‬ ‫آب‬
(
‫شکل‬
5
-
3
)

‫بخار‬ ‫دیگ‬ ‫فشار‬

‫تغذیه‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫سیلیکا‬ ‫غلظت‬

2
-
4
-
1
-
3
-
‫سیلیکا‬ ‫حذف‬ ‫روشهای‬
‫است‬ ‫هزینه‬ ‫پر‬ ‫و‬ ‫مشکل‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫سیلیکا‬ ‫حذف‬
.
‫آن‬ ‫عمده‬ ‫روش‬ ‫سه‬
:

‫سطحی‬ ‫جذب‬

‫معکوس‬ ‫اسمز‬

‫آنیونی‬ ‫های‬ ‫رزین‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫مثبت‬ ‫ذرات‬ ،‫زنی‬ ‫آهک‬ ‫خوضچه‬ ‫در‬ ،‫دارند‬ ‫منفی‬ ‫بار‬ ‫کلوئیدی‬ ‫سیلیکای‬ ‫ذرات‬
Mg(OH)2
‫و‬
Fe(OH)3
‫شود‬ ‫می‬ ‫آنها‬ ‫شدن‬ ‫نشین‬ ‫ته‬ ‫و‬ ‫انعقاد‬ ،‫جذب‬ ‫باعث‬
.
‫روش‬ ‫این‬ ‫با‬ ‫سیلیس‬ ‫حذف‬ ‫بر‬ ‫مؤثر‬ ‫عوامل‬
:

‫زمان‬
(
‫جاذب‬ ‫رسوبات‬ ‫با‬ ‫سیلیس‬ ‫تماس‬
)
–
‫سیلی‬ ‫حذف‬ ‫باشد‬ ‫بیشتر‬ ‫چه‬ ‫هر‬
‫کا‬
‫بیشتر‬

‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫بیشتر‬ ‫سیلیکا‬ ‫حذف‬ ‫میزان‬ ،‫باشد‬ ‫بیشتر‬ ‫دما‬ ‫چه‬ ‫هر‬ ،‫دما‬

‫جاذب‬ ‫ماده‬ ‫نوع‬
(
‫آهک‬ ‫و‬ ‫منیزیم‬ ‫ترکیب‬ ‫نوع‬
)

‫آب‬ ‫در‬ ‫سیلیکا‬ ‫اولیه‬ ‫غلظت‬

1
-
2
-
4
-
1
-
3
‫بوسیله‬ ‫سیلیکا‬ ‫حذف‬ ‫بر‬ ‫مؤثر‬ ‫عوامل‬
‫منیزیم‬ ‫ترکیبات‬
‫اثر‬
PH
‫سیلیکا‬ ‫ناقص‬ ‫حذف‬ ‫در‬
(
‫حدود‬ ‫تا‬
70
)%
‫یک‬ ‫در‬
PH
‫حدود‬ ‫معین‬
3/10
‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫عملکرد‬ ‫بهترین‬
.
‫نقش‬ ،‫کامل‬ ‫حذف‬ ‫در‬
PH
‫است‬ ‫تر‬ ‫کم‬
(
‫شکل‬
6
-
3
)
‫منیزیم‬ ‫مختلف‬ ‫ترکیبات‬ ‫اثر‬
:

‫و‬ ‫نیست‬ ‫استوکیومتری‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫منیزیم‬ ‫ترکیبات‬ ‫واکنش‬
‫تابع‬
‫فروندلیج‬ ‫تجربی‬ ‫رابطه‬
1/n
Kf Ce
=
x/m
‫است‬
.

Kf
،‫جذب‬ ‫ضریب‬
Ce
،‫جذب‬ ‫قابل‬ ‫ماده‬ ‫تعادلی‬ ‫مولی‬ ‫غلظت‬
m
‫جرم‬
‫جاذب‬ ‫ماده‬
( .
‫شکل‬
7
-
3
)

‫متفا‬ ‫مقادیر‬ ،‫آب‬ ‫سیلیکای‬ ‫غلظت‬ ‫در‬ ‫معینی‬ ‫مقدار‬ ‫کاهش‬ ‫برای‬
‫از‬ ‫وتی‬
‫است‬ ‫الزم‬ ‫مختلف‬ ‫ترکیبات‬
( .
‫شکل‬
8
-
3
)

‫سطحی‬ ‫جذب‬ ‫روش‬ ‫به‬ ‫سیلیکا‬ ‫حذف‬ ‫بر‬ ‫مؤثر‬ ‫عوامل‬ ‫بقیه‬
‫لجن‬ ‫با‬ ‫سیلیکا‬ ‫تماس‬
‫م‬ ،‫گیرد‬ ‫قرار‬ ‫تماس‬ ‫در‬ ‫منیزیم‬ ‫هیدروکسید‬ ‫لجن‬ ‫با‬ ‫حوضچه‬ ‫به‬ ‫ورودی‬ ‫آب‬ ‫اگر‬
‫قدار‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫حذف‬ ‫آب‬ ‫سیلیکای‬ ‫از‬ ‫تر‬ ‫بیش‬
(
‫شکل‬
9
-
3
.)
‫شود‬ ‫می‬ ‫جویی‬ ‫صرفه‬ ‫منیزیم‬ ‫اکسید‬ ‫مصرف‬ ‫در‬
.
‫دما‬ ‫و‬ ‫نشینی‬ ‫ته‬ ‫حوضچه‬ ‫در‬ ‫توقف‬ ‫زمان‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫زیاد‬ ‫شده‬ ‫حذف‬ ‫سیلیکای‬ ‫میزان‬ ‫دما‬ ‫افزایش‬ ‫با‬
.
‫شد‬ ‫حذف‬ ‫سیلیکای‬ ‫درصد‬ ،‫نشینی‬ ‫ته‬ ‫حوضچه‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫توقف‬ ‫زمان‬ ‫افزایش‬ ‫با‬
‫زیاد‬ ‫ه‬
( .
‫نیست‬ ‫خطی‬ ‫رابطه‬ ‫البته‬
( )
‫شکل‬
10
-
3
.)

3
-
4
-
1
-
3
‫آنیونی‬ ‫های‬ ‫رزین‬ ‫با‬ ‫سیلیکا‬ ‫حذف‬

‫آلودگی‬ ‫باعث‬ ،‫شود‬ ‫نمی‬ ‫حذف‬ ‫ها‬ ‫رزین‬ ‫با‬ ‫کلوئیدی‬ ‫سیلیکای‬
‫می‬ ‫آن‬
‫شود‬
.

‫است‬ ‫کم‬ ‫یونی‬ ‫سیلیکا‬ ‫گزینش‬ ‫ضریب‬
.

‫است‬ ‫زیاد‬ ‫رزین‬ ‫با‬ ‫حذف‬ ‫هزینه‬
.
‫معکوس‬ ‫اسمز‬ ‫روش‬ ‫با‬ ‫سیلیکا‬ ‫حذف‬

‫شود‬ ‫می‬ ‫حذف‬ ‫خوبی‬ ‫به‬ ‫کلوئیدی‬ ‫نوع‬ ‫بخصوص‬ ‫و‬ ‫سیلیکای‬
.

‫ب‬ ‫که‬ ،‫کند‬ ‫می‬ ‫رسوب‬ ‫غشاء‬ ‫روی‬ ،‫باشد‬ ‫زیاد‬ ‫سیلیکا‬ ‫مقدار‬ ‫اگر‬
‫اید‬
‫داد‬ ‫افزایش‬ ‫را‬ ‫آب‬ ‫دمای‬
(
‫شود‬ ‫کم‬ ‫حاللیت‬
.)

‫اگر‬
PH
‫آب‬
10
‫باز‬ ‫ولی‬ ‫زیاد‬ ‫سیلیکا‬ ‫حاللیت‬ ،‫باشد‬
CaCO3
‫روی‬
‫کند‬ ‫می‬ ‫رسوب‬ ‫غشاء‬
.

4
-
‫چهارم‬ ‫فصل‬
‫فاضالب‬ ‫و‬ ‫آب‬ ‫از‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬ ‫حذف‬ ‫های‬ ‫روش‬
‫مقدمه‬
–
‫ها‬ ‫پساب‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬ ‫ویژگیهای‬
‫اند‬ ‫متنوع‬ ‫بسیار‬ ‫شکل‬ ‫و‬ ‫اندازه‬ ،‫حجم‬ ‫واحد‬ ‫تعداددر‬ ‫نظر‬ ‫از‬
‫قطر‬ ‫نظیر‬ ‫پارامترهایی‬ ‫با‬ ،‫ها‬ ‫آن‬ ‫بودن‬ ‫کروی‬ ‫درجه‬ ‫و‬ ‫شکل‬
‫و‬ ‫استوکس‬ ‫قطر‬ ،‫کره‬ ‫یک‬ ‫با‬ ‫معادل‬ ‫قطر‬ ،‫غربالی‬
...
‫شود‬ ‫می‬ ‫توصیف‬
.
‫دهند‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫توزیع‬ ‫نمودارهای‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫آن‬ ‫فراوانی‬ ‫و‬ ‫تعداد‬
.
‫بستگ‬ ‫آنها‬ ‫شکل‬ ‫و‬ ‫اندازه‬ ‫به‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬ ‫خواص‬ ‫از‬ ‫بعضی‬
‫ی‬
‫دارد‬
.

1
-
4
‫معلق‬ ‫ذرات‬ ‫جداسازی‬ ‫اساس‬
‫خاصیت‬ ‫و‬ ‫الکتریکی‬ ‫بار‬ ،‫دانسیته‬ ،‫اندازه‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
‫و‬ ‫مغناطیسی‬
...
‫ها‬ ‫آن‬ ‫حذف‬ ‫مؤثر‬ ‫روش‬ ‫باید‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬
‫کرد‬ ‫انتخاب‬ ‫را‬
‫ریز‬ ‫ذرات‬ ‫درشت‬ ‫ذرات‬
‫فیلتر‬ ‫کاتریج‬ ‫سانتریفیوژ‬ ‫فیلترها‬ ‫شناورسازی‬ ‫نشینی‬ ‫ته‬
‫غشاء‬
‫ک‬ ‫جدا‬ ‫را‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫مکانیسم‬ ‫دو‬ ‫با‬ ‫کلی‬ ‫طور‬ ‫به‬
‫رد‬
:
.1
‫سازی‬ ‫شناور‬ ‫یا‬ ‫نشینی‬ ‫ته‬
.2

1
-
1
-
4
‫معلق‬ ‫ذرات‬ ‫سازی‬ ‫شناور‬ ‫یا‬ ‫نشینی‬ ‫ته‬
‫ر‬ ‫می‬ ‫پایین‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬ ،‫ساکن‬ ‫آب‬ ،‫نشینی‬ ‫ته‬ ‫در‬
‫وند‬
.
‫حرکت‬ ‫باال‬ ‫سمت‬ ‫به‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬ ‫ساکن‬ ‫آب‬ ،‫شناورسازی‬ ‫در‬
‫کنند‬ ‫می‬
.
‫شناورسا‬ ‫در‬ ‫صعود‬ ‫سرعت‬ ‫یا‬ ‫نشینی‬ ‫درته‬ ‫سقوط‬ ‫سرعت‬
‫زی‬
‫استوگس‬ ‫قانون‬ ‫اساس‬ ‫بر‬
:
(Ps – Pw)d2
g/18μ
=
V
Ps
=
‫ذرات‬ ‫دانسیته‬
Pw
=
‫آب‬ ‫دانسیته‬
G
‫ثقل‬ ‫شتاب‬
‫آب‬ ‫ویسكوزیته‬
d
‫ذرات‬ ‫قطر‬

‫مثال‬
‫مثال‬
1
-
4
‫شعاع‬ ‫به‬ ‫ای‬ ‫ذره‬ ‫سقوط‬ ‫سرعت‬
2
‫چگالی‬ ‫میلیمترو‬
4
‫شعاع‬ ‫به‬ ‫ای‬ ‫ذره‬ ‫سقوط‬ ‫سرعت‬ ‫یا‬ ‫است‬ ‫تر‬ ‫بیش‬
4
‫چگالی‬ ‫و‬ ‫میلیمتر‬
2
‫آب‬ ‫همان‬ ‫در‬
.
‫حل‬
:
‫با‬ ‫است‬ ‫برابر‬ ‫سقوط‬ ‫سرعت‬
:
(Ps – Pw)d2
g/18μ
=
V
‫اول‬ ‫ذره‬ ‫برای‬
4
=
Ps
2
=
d
‫و‬
1
=
Pw
(
‫كنیم‬ ‫مي‬ ‫فرض‬
)
‫دوم‬ ‫ذره‬ ‫برای‬
2
=
Ps
4
=
d
‫و‬
1
=
Pw
(
‫كنیم‬ ‫مي‬ ‫فرض‬
)
22
(
4
-
1
)
g/18μ
=
1
V
4/3
V1/V2 =
42
(
2
-
1
)
g/18μ
=
V2

2
-
1
-
4
-
(
‫مختلف‬ ‫های‬ ‫صافی‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
)
،‫پالنکتون‬ ،‫موادآلی‬ ،‫رنگ‬ ،‫الی‬ ‫و‬ ‫گل‬ ‫مانند‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬ ‫حذف‬ ‫جهت‬
‫و‬ ‫ها‬ ‫باکتری‬
...
1
-
2
-
1
-
4
-
‫فیلتر‬ ‫انواع‬
(
‫صافی‬
)
‫ها‬
.1
‫ش‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫صافی‬ ‫درسطح‬ ‫فیلتراسیون‬ ،‫سطحی‬ ‫فیلترهای‬
‫ود؛‬
‫ای‬ ‫کیسه‬ ‫فیلترهای‬ ،‫صافی‬ ‫کاغذ‬
.2
‫شو‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫صافی‬ ‫عمق‬ ‫در‬ ‫فیلتراسیون‬ ،‫عمقی‬ ‫فیلترهای‬
‫د؛‬
‫مختلط‬ ‫و‬ ‫آنتراسیت‬،‫ذغالی‬ ،‫شنی‬ ‫فیلترهای‬

2
-
2
-
1
-
4
-
‫فیلتراسیو‬ ‫عامل‬ ‫نوع‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫فیلترها‬ ‫انواع‬
‫ن‬

‫ثقل‬ ‫شتاب‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫عامل‬، ‫ثقلی‬ ‫فیلتر‬

‫خالء‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫عامل‬، ‫خالء‬ ‫فیلتر‬

‫مرکز‬ ‫از‬ ‫گریز‬ ‫نیروی‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫عامل‬ ،‫فشاری‬ ‫فیلتر‬

‫با‬ ‫است‬ ‫برابر‬ ‫شده‬ ‫فیلتر‬ ‫آب‬ ‫بی‬ ‫د‬
:

AΔp

=
Q

µR

A
‫فیلتر‬ ‫بستر‬ ‫سطح‬
P
=
‫فیلتر‬ ‫سر‬ ‫دو‬ ‫فشار‬ ‫افت‬

R
‫بستر‬ ‫مقاومت‬
μ
=
‫مایع‬ ‫ویسکوزیته‬
(
‫آب‬
)

‫جای‬ ‫به‬ ‫کرده‬ ‫کار‬ ‫فیلتر‬ ‫برای‬
R
‫مقدار‬
c
R+R
،
Rc
‫کثیف‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫مقاومت‬
‫بستر‬ ‫شدن‬
.

2
-
2
-
1
-
4
-
‫عمقی‬ ‫فیلترهای‬ ‫شستشوی‬
‫ف‬ ‫افت‬ ‫باعث‬ ‫عمقی‬ ‫فیلترهای‬ ‫فرج‬ ‫و‬ ‫خلل‬ ‫در‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬ ‫شدن‬ ‫جمع‬
‫شار‬
‫گردد‬ ‫می‬
.
‫فیلت‬ ‫باید‬ ‫کند‬ ‫تجاوز‬ ‫معینی‬ ‫حد‬ ‫از‬ ‫فشار‬ ‫اگرافت‬
‫را‬ ‫ر‬
‫داد‬ ‫شستشو‬
.
.1
‫فیلترها‬ ‫شستشوی‬ ‫جهت‬ ‫ورودی‬ ‫آب‬ ‫سرعت‬
m/h
60
-
15
(
‫سرعت‬
‫فیلتر‬ ‫به‬ ‫ورودی‬ ‫خام‬ ‫آب‬
m/h
5
‫است‬
)
.2
‫باعث‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫طوری‬ ‫باید‬ ‫فیلترها‬ ‫شستشو‬ ‫جهت‬ ‫آب‬ ‫سرعت‬
‫میزان‬ ‫به‬ ‫فیلتر‬ ‫بستر‬ ‫انبساط‬
50
%
‫شود‬
.
.3
‫ک‬ ‫می‬ ‫تعبیه‬ ‫مشبک‬ ‫هایی‬ ‫لوله‬ ‫فیلتر‬ ‫بستر‬ ‫داخل‬ ‫درمواردی‬
‫که‬ ،‫نند‬
‫کند‬ ‫پیدا‬ ‫جریان‬ ‫ها‬ ‫لوله‬ ‫این‬ ‫داخل‬ ‫از‬ ‫شستشو‬ ‫آب‬
.

3
-
2
-
1
-
4
-
‫فشاری‬ ‫فیلترهای‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬

‫هستند‬ ‫افقی‬ ‫یا‬ ‫عمودی‬
.

‫قطر‬ ،‫عمودی‬
4
-
1
‫متر‬ ‫چند‬ ‫تا‬ ‫یک‬ ‫ارتفاع‬ ‫و‬ ‫متر‬

‫است‬ ‫فوالد‬ ‫از‬ ‫ای‬ ‫استوانه‬ ‫فیلترها‬ ‫بدنه‬
.

‫بین‬ ‫فیلترها‬ ‫فشار‬
3
‫تا‬
7
‫اتمسفر‬

‫ماده‬ ‫نوع‬ ‫چند‬ ‫از‬ ‫ها‬ ‫آن‬ ‫بستر‬ ‫که‬ ‫بهتراست‬
(
‫مختلط‬ ‫بستر‬
)
‫باش‬
ً‫ال‬‫مث‬ ،‫د‬
‫و‬ ‫ماسه‬ ،‫ایلمنیت‬ ،‫آنتراسیت‬
...

‫در‬ ‫ذرات‬ ‫فرج‬ ‫و‬ ‫خلل‬ ‫از‬ ‫ذرات‬ ،‫یکنواخت‬ ‫بستر‬ ‫با‬ ‫فیلترهای‬ ‫در‬
‫شت‬
‫گذرند‬ ‫می‬ ‫زیر‬

‫است‬ ‫زیاد‬ ‫فشار‬ ‫افت‬ ‫یکنواخت‬ ‫بسترهای‬ ‫در‬
.

4
-
2
-
1
-
4
-
‫فیلت‬ ‫مختلط‬ ‫بسترهای‬ ‫ویژگیهای‬
‫رها‬

‫مختلط‬ ‫فیلترهای‬ ‫بستر‬ ‫دهنده‬ ‫تشکیل‬ ‫مواد‬ ‫دانسیته‬
‫متفاوت‬
‫است‬
.

‫قس‬ ،‫ذرات‬ ‫اندازه‬ ‫بودن‬ ‫متفاوت‬ ‫علت‬ ‫به‬ ‫بسترمختلط‬ ‫در‬
‫مت‬
‫گیرد‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫فیلتر‬ ‫از‬ ‫بیشتری‬
.

‫آنتراسیت‬ ،‫شامل‬ ‫مختلط‬ ‫بستر‬ ‫نوع‬ ‫یک‬
(
1.4
=
ρ
)
‫شن‬ ،
(
8
.
2
=
ρ
)
‫ایلمنیت‬ ‫و‬
(
8
.
3
=
ρ
)
‫است‬
.
‫ها‬ ‫آن‬ ‫شستشوی‬
‫است‬ ‫تر‬ ‫مشکل‬
.

5
-
2
-
1
-
4
-
‫مختل‬ ‫بستر‬ ‫یک‬ ‫ذرات‬ ‫اندازه‬ ‫محاسبه‬
‫ط‬
d(ρ-ρw)
=
‫ذره‬ ‫یک‬ ‫نشینی‬ ‫ته‬ ‫سرعت‬
d
=
‫ذره‬ ‫قطره‬
ρ
‫ذره‬ ‫دانسیته‬
ρw
‫آب‬ ‫دانسیته‬
‫کمت‬ ‫باید‬ ‫آنتراسیت‬ ‫ذرات‬ ‫قطر‬ ‫که‬ ‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫محاسبه‬
‫از‬ ‫ر‬
7
.
2
‫از‬ ‫بیشتر‬ ‫ایلمنیت‬ ‫ذرات‬ ‫قطرات‬ ‫و‬ ‫متر‬ ‫میلی‬
0.74
‫باشد‬ ‫متر‬ ‫میلی‬
.
‫مختلط‬ ‫بستر‬ ‫با‬ ‫فیلترهای‬ ‫مزایای‬
:
.1
‫استفاد‬ ‫بستر‬ ‫بیشتر‬ ‫قسمت‬ ‫از‬ ،‫کمتر‬ ‫فشار‬ ‫افت‬
،‫شود‬ ‫می‬ ‫ه‬
‫است‬ ‫بیشتر‬ ‫آن‬ ‫کار‬ ‫مدت‬ ‫طول‬
.
.2
‫است‬ ‫مشکل‬ ‫مختلط‬ ‫فیلترهای‬ ‫شستشوی‬
.

6
-
2
-
1
-
4
-
‫ف‬ ‫بستر‬ ‫ذرات‬ ‫اندازه‬ ‫کننده‬ ‫تعیین‬ ‫پارامترهای‬
‫یلترها‬
‫مت‬ ‫بسیار‬ ‫فیلترها‬ ‫بستر‬ ‫دهنده‬ ‫تشکیل‬ ‫مواد‬ ‫ذرات‬ ‫اندازه‬ ‫و‬ ‫شکل‬
‫است‬ ‫نوع‬
.
‫است؛‬ ‫الزم‬ ‫پارامترهایی‬ ‫آنها‬ ‫توصیف‬ ‫و‬ ‫تخمین‬ ‫جهت‬ ‫بنابراین‬

‫مؤثر‬ ‫اندازه‬
:
‫که‬ ‫ذرات‬ ‫از‬ ‫ای‬ ‫اندازه‬
10
%
‫آن‬ ‫از‬ ‫ذرات‬ ‫وزنی‬
‫باشد‬ ‫کوچکتر‬
.

‫ذرات‬ ‫یکنواختی‬ ‫ضریب‬
:
‫که‬ ‫را‬ ‫ذرات‬ ‫از‬ ‫ای‬ ‫اندازه‬ ‫اگر‬
40
‫و‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫بزرگتر‬ ‫ذرات‬ ‫وزنی‬ ‫درصد‬
60
‫را‬ ‫است‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫کوچکتر‬ ‫درصد‬
a
‫بنامیم‬
.
a
=
‫یکنواختی‬ ‫ضریب‬
‫موثر‬ ‫اندازه‬

1
-
6
-
2
-
1
-
4
‫بستر‬ ‫ذرات‬ ‫یکنواختی‬ ‫ضریب‬ ‫و‬ ‫مؤثر‬ ‫اندازه‬ ‫بهترین‬

‫دارد‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫آب‬ ‫کیفیت‬ ‫و‬ ‫کار‬ ‫شرایط‬ ‫به‬ ‫بستگی‬
.

‫ثقلی‬ ‫فیلترهای‬
:
‫مؤثر‬ ‫اندازه‬
0.5
-
0.3
‫یکنواختی‬ ‫ضریب‬ ‫میلیمتر‬
1.75

‫مؤثر‬ ‫اندازه‬ ‫فشاری؛‬ ‫فیلترهای‬
0.5
-
0.6
‫حداکثر‬ ‫یکنواختی‬ ‫ضریب‬ ‫میلیمترو‬
1.7
‫آن‬ ‫بر‬ ‫مؤثر‬ ‫عوامل‬ ‫و‬ ‫فیلتر‬ ‫راندمان‬
‫مؤثر‬ ‫عوامل‬
:
CL
e –ηL/d
= =
β
‫است‬ ‫بیشتر‬ ‫فیلتر‬ ‫راندمان‬ ،‫باشد‬ ‫کمتر‬
.
C0
Co , CL
‫بستر‬ ‫به‬ ‫ورودی‬ ‫و‬ ‫خروجی‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬ ‫غلظت‬ ‫ترتیب‬ ‫به‬
η
=
‫ثابت‬ ‫عددی‬
L
‫بستر‬ ‫عمق‬
d
‫بستر‬ ‫ذرات‬ ‫اندازه‬

7
-
2
-
1
-
4
-
‫ثقلی‬ ‫فیلترهای‬

‫مدور‬ ‫گاهی‬ ، ‫شکل‬ ‫مستطیلی‬ ‫مکعب‬ ‫یا‬ ‫مکعبی‬ ‫اغلب‬

‫کنند‬ ‫می‬ ‫کار‬ ‫محیط‬ ‫فشار‬ ‫با‬

‫فوالد‬ ‫یا‬ ‫چوب‬ ‫از‬ ‫گاهی‬ ‫سیمان‬ ‫از‬ ً‫ال‬‫معمو‬

‫عرض‬ ‫به‬ ‫مستطیلی‬ ‫مکعب‬ ‫نوع‬
5
.
1
‫تا‬
10
‫طول‬ ‫و‬ ‫متر‬
‫ارتفاع‬ ‫و‬ ‫متر‬ ‫صد‬ ‫چند‬ ‫مترتا‬ ‫چندین‬
3
‫تا‬
5
‫متر‬

‫است‬ ‫ساده‬ ‫آنها‬ ‫ساختن‬
.

8
-
2
-
1
-
4
-
‫ثق‬ ‫و‬ ‫فشاری‬ ‫فیلترهای‬ ‫مقایسه‬
‫لی‬

‫استهالک‬ ‫کم‬ ‫و‬ ‫هزینه‬ ‫کم‬ ‫ثقلی‬ ‫فیلترهای‬
‫فشاری‬ ‫فیترهای‬ ‫مزایای‬

‫فشار‬ ‫تحت‬ ‫های‬ ‫لوله‬ ‫بین‬ ‫نصب‬ ‫قابل‬

‫حجم‬ ‫کم‬

‫کند‬ ‫می‬ ‫کار‬ ‫هم‬ ‫فشار‬ ‫افت‬ ‫در‬

‫کرد‬ ‫اضافه‬ ‫آب‬ ‫تصفیه‬ ‫سیستم‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫توان‬ ‫می‬
‫فشاری‬ ‫فیلترهای‬ ‫معایب‬

‫نم‬ ‫را‬ ‫شستشو‬ ‫بودن‬ ‫مؤثر‬ ‫و‬ ‫نیستند‬ ‫رؤیت‬ ‫قابل‬ ‫بستر‬ ‫ذرات‬
‫دید‬ ‫توان‬ ‫ی‬

‫نیست‬ ‫کنترل‬ ‫قابل‬ ‫کننده‬ ‫منعقد‬ ‫مواد‬ ‫عملکرد‬

‫داشت‬ ‫نگه‬ ‫ثابت‬ ‫توان‬ ‫نمی‬ ‫را‬ ‫خروجی‬ ‫بی‬ِ‫د‬

4
-
1
-
2
-
9
-
‫فیلترها‬ ‫کارتریج‬

‫هستند‬ ‫ظریفی‬ ‫بسیار‬ ‫فیلترهای‬ ،‫فیلترها‬ ‫کارتریج‬
( .
‫شکل‬
4
-
5
)

‫هستند‬ ‫الیاف‬ ‫الیه‬ ‫چندین‬ ‫از‬ ‫متشکل‬ ‫ای‬ ‫استوانه‬ ً‫ال‬‫معمو‬
(
‫مصرف‬ ‫یکبار‬
‫هستند‬
)

‫پ‬ ‫پلی‬ ،‫ای‬ ‫شیشه‬ ‫پشم‬ ،‫سلولزی‬ ،‫ابریشمی‬ ،‫ای‬ ‫پنبه‬ ،‫آنها‬ ‫لیاف‬ ‫ا‬ ‫جنس‬
،‫روپیلن‬
‫و‬ ‫نایلونی‬
...
‫فیلترها‬ ‫کارتریج‬ ‫کاربرد‬
‫زیر‬ ‫موارد‬ ‫در‬ ‫آب‬ ‫مقدماتی‬ ‫تصفیه‬ ‫از‬ ‫پس‬
:

‫کربن‬ ‫بستر‬ ‫از‬ ‫خروجی‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫کربن‬ ‫ریز‬ ‫بسیار‬ ‫ذرات‬ ‫حذف‬

‫استخرها‬ ‫کلرزنی‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫شده‬ ‫اکسید‬ ‫مواد‬ ‫ذرات‬ ‫حذف‬

‫سازی‬ ‫نوشابه‬ ‫آب‬ ‫و‬ ‫معکوس‬ ‫اسمز‬ ‫به‬ ‫ورودی‬ ‫آب‬

10
-
2
-
1
-
4
‫فیلتر‬ ‫عملکرد‬ ‫ارزیابی‬ ‫شاخصهای‬
‫ها‬
1
-
‫شده؛‬ ‫فیلتر‬ ‫آب‬ ‫کدریت‬
‫از‬ ‫کمتر‬
NTU
0.50
‫و‬ ‫خوب‬
NTU
0.2
‫مطلوب‬ ‫کمال‬
2
-
‫دهی‬ ‫سرویس‬ ‫زمان‬ ‫طول‬
(
‫شستشو‬ ‫دو‬ ‫زمان‬ ‫فاصله‬
)
24
‫نباشد‬ ‫ساعت‬
.
‫از‬ ‫کمتر‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫سرعت‬
m3/h
15
‫نباشد‬
.
3
-
‫تص‬ ‫شستشو‬ ‫از‬ ‫قبل‬ ‫که‬ ‫آبی‬ ‫به‬ ‫شستشو‬ ‫جهت‬ ‫الزم‬ ‫آب‬ ‫نسبت‬
‫فیه‬
‫شده؛‬
2
‫مطلوب‬ ‫بسیار‬ ‫عملکرد‬ ‫درصد‬
‫حدود‬
3
‫معمولی‬ ‫درصد‬
‫از‬ ‫بیش‬
5
‫ضعیف‬ ‫درصد‬
‫تابستان‬ ‫در‬
1.5
‫تا‬
3
‫زمستان‬ ‫در‬ ‫خوب‬ ‫درصد‬
2.5
‫تا‬
3
‫خوب‬ ‫درصد‬
UFRV-4
=
‫هر‬ ‫در‬ ‫بسترفیلتر‬ ‫سطح‬ ‫واحد‬ ‫هر‬ ‫ازاء‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫آبی‬ ‫حجم‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫تصفیه‬ ‫سرویس‬
.
L/Cm2
2
>
UFRV
‫نیست‬ ‫قبول‬ ‫قابل‬
.
L/Cm2
4
UFRV>
‫خوب‬ ‫عملکرد‬

11
-
2
-
1
-
4
-
‫فیلتر‬ ‫نامطلوب‬ ‫عملکرد‬ ‫علل‬

‫آن‬ ‫سطح‬ ‫در‬ ‫بستر‬ ‫ریز‬ ‫ذرات‬ ‫تجمع‬

‫ذرات‬ ‫مؤثر‬ ‫اندازه‬ ‫بودن‬ ‫کوچک‬

‫ورودی‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬ ‫زیاد‬ ‫غلظت‬

‫الی‬ ‫و‬ ‫گل‬ ‫با‬ ‫بستر‬ ‫ذرات‬ ‫شدن‬ ‫پوشیده‬

‫ورودی‬ ‫آب‬ ‫در‬ ‫جلبک‬ ‫زیاد‬ ‫مقادیر‬ ‫وجود‬

‫ذرات‬ ‫مابین‬ ‫هوا‬ ‫حبس‬

‫کن‬ ‫منعقد‬ ‫مواد‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫کننده‬ ‫منعقد‬ ‫کمک‬ ‫از‬ ‫حد‬ ‫از‬ ‫بیش‬ ‫استفاده‬
‫نده‬

2
-
4
‫گذاری‬ ‫لخته‬ ‫و‬ ‫انعقاد‬
Coagulation @ Flocculation

‫سازی‬ ‫انعقاد‬
:
‫ریز‬ ‫ذرات‬ ‫کردن‬ ‫مجتمع‬

‫گذاری‬ ‫لخته‬
:
‫ذرات‬ ‫توده‬ ‫تشکیل‬

‫به‬ ‫هم‬ ‫معادل‬ ‫گذاری‬ ‫لخته‬ ‫و‬ ‫سازی‬ ‫انعقاد‬ ،‫آب‬ ‫تصفیه‬ ‫در‬
‫کار‬
‫روند‬ ‫می‬

‫فیلت‬ ‫از‬ ‫ریز‬ ‫ذرات‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫سپس‬ ‫و‬ ‫سازی‬ ‫انعقاد‬
‫راسیون‬
‫است‬ ‫تر‬ ‫اقتصادی‬ ‫ها‬ ‫آن‬

‫بیشتر‬ ‫ها‬ ‫آن‬ ‫جداسازی‬ ‫هزینه‬ ‫باشند‬ ‫ریزتر‬ ‫ذرات‬ ‫چه‬ ‫هر‬
‫است‬
.

1
-
2
-
4
-
‫معلق‬ ‫ریز‬ ‫ذرات‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬

‫هستند‬ ‫منفی‬ ‫بار‬ ‫دارای‬ ‫معلق‬ ‫ریز‬ ‫ذرات‬
(
‫جذب‬ ‫علت‬ ‫به‬
OH-
)
‫نمی‬ ‫بهم‬ ‫و‬
‫چسبند‬
.

‫نیروی‬ ‫و‬ ‫الکترواستاتیکی‬ ‫دافعه‬ ‫و‬ ‫جاذبه‬ ‫نیروهای‬ ،‫معلق‬ ‫مواد‬ ‫ذرات‬ ‫بین‬
‫جاذبه‬
‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫اندروالسی‬ ‫و‬
.

‫ماب‬ ‫فاصله‬ ‫به‬ ‫توانی‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫معلق‬ ‫مواد‬ ‫ذرات‬ ‫بین‬ ‫جاذبه‬ ‫و‬ ‫دافعه‬ ‫نیروهای‬
‫آنها‬ ‫ین‬
‫دارد‬ ‫بستگی‬
.

‫درشت‬ ‫ذرات‬ ‫و‬ ،‫شود‬ ‫می‬ ‫خنثی‬ ‫ذرات‬ ‫منفی‬ ‫بار‬ ‫کننده‬ ‫منعقد‬ ‫مواد‬ ‫افزایش‬ ‫با‬
‫می‬
‫شوند‬
.

‫ناشی‬ ‫برخورد‬ ‫و‬ ‫براونی‬ ‫حرکت‬ ،‫زدن‬ ‫هم‬ ‫طریق‬ ‫از‬ ‫ذرات‬ ‫کردن‬ ‫تر‬ ‫نزدیک‬ ‫با‬
‫کرد‬ ‫درشت‬ ‫را‬ ‫ذرات‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫نیز‬ ،‫ذرات‬ ‫سرعت‬ ‫تفاوت‬ ‫از‬
.

‫است‬ ‫تر‬ ‫صرفه‬ ‫به‬ ‫مقرون‬ ‫کننده‬ ‫منعقد‬ ‫مواد‬ ‫افزایش‬
.

1
-
2
-
4
-
‫آن‬ ‫عمل‬ ‫مکانیسم‬ ‫و‬ ‫متداول‬ ‫کننده‬ ‫منعقد‬ ‫مواد‬
‫ها‬
‫ها‬ ‫کننده‬ ‫منعقد‬ ‫متداولترین‬
:

‫تجارتی‬ ‫آلوم‬
Al2(SO4)3 . 14 H2O
‫مایع‬ ،

‫آهن‬ ‫کلرید‬
(III)
Fe Cl3 . 6H2O
‫جامد‬ ،

‫آهن‬ ‫سولفات‬
(III)
Fe2(SO4)3 . 3H2O

‫منیزیم‬ ‫اکسید‬
MgO

‫سدیم‬ ‫آلومینات‬
Na2O Al2O3

‫سدیم‬ ‫سیلیکات‬
Na2O SiO2

2
-
2
-
4
-
‫ها‬ ‫کننده‬ ‫منعقد‬ ‫عمل‬ ‫مکانیسم‬
:

‫کمپلک‬ ‫یونهای‬ ‫و‬ ‫هیدروکسید‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫هیدرولیز‬ ‫ها‬ ‫آن‬ ‫کاتیون‬
‫س‬
‫شوند‬ ‫می‬ ‫نشین‬ ‫ته‬ ‫سریع‬ ‫که‬ ‫کنند‬ ‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫نامحلول‬
.

‫شوند‬ ‫می‬ ‫نشین‬ ‫ته‬ ‫آنها‬ ‫با‬ ‫نیز‬ ‫معلق‬ ‫ذرات‬
.

‫محلول‬ ‫یونی‬ ‫قدرت‬ ‫افزایش‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫کننده‬ ‫منعقد‬
µ=1/2ΣCiZi
2)
)
،
‫دهند‬ ‫می‬ ‫کاهش‬ ‫را‬ ‫دافعه‬ ‫پتانسیل‬ ‫نفوذ‬ ‫دامنه‬
.

3
-
2
-
4
-
‫از‬ ‫بعضی‬ ‫افزایش‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫عوارض‬
‫ها‬ ‫کننده‬ ‫منعقد‬

H+
‫یابد‬ ‫می‬ ‫کاهش‬ ‫آب‬ ‫قلیائیت‬ ‫و‬ ‫کنند‬ ‫می‬ ‫تولید‬
.
H2SO4
3
+
Al(OH)3
2
H2O
6
+
Al2(SO4)3
CO2
+
H2O
H+
+
HCO3
-

CO2
‫است‬ ‫سازی‬ ‫انعقاد‬ ‫مزاحم‬ ‫حاصل‬
.

‫خ‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫آب‬ ‫قلیائیت‬ ‫بردن‬ ‫باال‬ ‫جهت‬ ‫سودا‬ ‫یا‬ ‫سود‬ ،‫آهک‬ ‫افزایش‬ ‫به‬ ‫نیاز‬
‫ود‬
‫برد‬ ‫می‬ ‫باال‬ ‫را‬ ‫آب‬ ‫سختی‬ ‫آهک‬
.

‫شود‬ ‫می‬ ‫خورندگی‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫مواردی‬ ‫در‬ ‫آلوم‬
.
‫از‬ ‫مشکل‬ ‫این‬ ‫رفع‬ ‫برای‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫نیز‬ ‫همزمان‬ ‫سدیم‬ ‫آلومینات‬
.
Na2SO4
3
+
Al(OH)3
8
H2O
12
+
Al2(SO4)3
+
Na2OAl2O3
3

تصفیه آب و پساب

Recommended

Recommended

More Related Content

Featured

Featured (20)

تصفیه آب و پساب