مضرات نیترات درآب آشامیدنی وحذف آن توسط فر آیند اسمز معکوس
قسمتهایی از متن:
مقدمه:
نیترات No-3))یکی از آنیون ها ی معدنی است که در نتیجه اکسید اسیون نیتروژن عنصری حا صل می شود
این ماده یکی از عنا صر بسیار ضروری برای سنتز پروتئین در گیا هان است ونقش مهمی رادر چرخه نیتروژن دارد نیترات از طریق اکسیداسیون طبیعی تولید وبنا براین در تمام محیط زیست یافت می شود.
شکل1 چزخه نیتروژن رادر طبیعت نشان می دهد.فاضلاب های شهری صنعتی مواد دفعی حیوانی وگیاهی در شهرهای بزرگ که دارای نیتروژن آلی هستند به خاک دفع می شوند دراثر فعالیت میکروار گا نیزم های خاک نیتروژن آلی به یون آمونیوم NH)) تبدیل شده که به این پدیده Ammonifcationگفته می شود خاک توانائی نگهداری این ترکیب رادر خود دارد اما به مرور طی پدیده دیگری به نام Nitrficationبخشی از یون آمونیوم ابتدا به نیتریت(No) وسپس به نیترات تبدیل می شود لایه سطحی خاک قادر به حفظ ونگهداری این دو ترکیب نبوده ودر نتیجه نیتروت ونیترات به آبها ی زیر زمینی راه می یابند.
ازآن جائی که نیترات در آب به صورت محلول وجود دارد روش های معمول تصفیه آب قادر به خذف آن نیستند ازاین رونیاز به آن دسته ازروش های تصفیه پیشرفته می باشد که قادر به کاهش آلاینده های محلول هستند از سوی دیگر چرخه نیترات سازی در شهرها یی که دفع نادرست فا ضلاب از طریق چا ه های جذبی انجام می شود همچنان ادامه دارد ومشکل تولید پیوسته نیترات وانتشارآن به آب های زیرزمینی راسبب می گردد.
اثرات غیر سرطان زائی :
نیتریت حاصل از احیای نیترات معدنی وآلی پس از ورود به سیستم گردش خون آهن همو گلوبین را اکسید نموده و از ظرفیت II به ظرفیت III تبدیل می نماید که در نتیجه هموگلوبین به متهموگلوبین تبدیل ظرفیت اکسیژن رسانی بسیارکمتری از هموگلوبین دارد ودر نتیجه به بافت ها اکسیژن کافی نمی رسد بعداز مدتی رنگ پوست (در نا حیه دور چشم ودهان ) به تیرگی میگراید وازاین رو به آن سندرم BIueBaby می گویند. ...
...
اسمزمعکوسR.O))
درفرآیند اسمز معکوس آب با فشار زیاد ازیک سری غشاء نیمه تراوا ( Semi-PermeableMembrane) عبور داده می شود. این فشار خارجی از فشار اسمزی طبیعی بیشتر است در نتیجه مولکول های کوچک تر از منا فذ غشاء عبور می کنند در حالی که مولکول ها ی بزرگ تر،قادر به عبور از غشاءنیستند و سپس در جریانی جانبی از کنار غشاءعبور داده شده ودفع می گردند (شکل 2).دراین فرآیند میکروارگانیسم ها نیز از آب حذف می شوند. به طور کلی این فرآیند برای شیرین کردن آب های شور به کار می رود ولی درسال های اخیر برای حذف آلاینده های خاص نظیر نیترات مورد توجه قرار گرفته است. اسمز معکوس یک روش تصفیه فیزکی ونوعی فیلتر اسیون است که نیاز به مواد شیمیائی ندارد.در اغلب منابع از روش اسمز معکوس به عنوان روشی موفق و اقتصادی در دراز مدت برای کنترل آلاینده های آب از جمله ننیترات یاد شده است. دراین روش علاوه برنیترات کل جامدات محلول TDS)) آب نیزکاهش می یابد. اگرچه فرآیند RO می تواند میکروارگانیسم ها رانیز حذف کند، اما توصیه شده که آب پاک از نظر شاخص باکتریائی (بدون کلیفرم)به فرآیندRO وارد گردد. به طور کلی فرآیندهای فیلتر اسیون برای جداسازی آلاینده های به چهارگروه کلی قابل طبقه بندی هستند. میکروفیلتراسیونMF))، اولترافیلتراسیون ( UF)،نانوفیلتراسیون NF)) واسمزمعکوس که به هاپیرفیلتر اسیون HF)) شهرت یافته است ( شکل 3). ...
...
گزارش کارآموزی تصفیه آب خام و تهیه آب شرب و دمی demi به روش اسمز معکوس در 85 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول – آب یک نگاه کلی
1-1- مقدمه ................................ 1
1-2- آب و اهمیت آن ......................... 4
1-3- کیفیت آب ............................. 4
1-4- کیفیت آبها ............................ 10
فصل دوم – کاربرد تکنولوژی غشاء در تصفیه آب (اسمز معکوس)
2-1- دانشگاه کالیفرنیا و اولین دستگاه اسمزمعکوس 14
2-1-1- اساس کار اسمز معکوس ................ 16
2-1-2- تکنولوژی اسمز معکوس ................ 18
2-1-3- تعاریف مهم در اسمز معکوس ........... 22
2-1-4- غشاء اسمز معکوس (غشای مناسب) ....... 24
2-2- جلوگیری از تشکیل رسوب و معلق نگه داشتن آن 28
الف ) رسوب گرفتگی غشاء ................... 28
2-2-1- محل مناسب تزریق .................... 32
2-2-2- تزریق بیش از حد ماده بازدارنده .... 32
2-2-3- مقایسه مواد بازدارنده تشکیل رسوب .. 33
ب ) آلودگی ناشی از اکسیداسیون ............ 34
2-2-4- کارتریج فیلتر ...................... 35
2-3- آلودگی (فولینگ) بیولوژیکی ........... 36
2-3-1- محلول شستشو ........................ 37
الف ) محلول اسیدشویی غشاء PA .............. 37
ب ) محلول قلیاشویی غشاء PA................ 37
2-3-2- مثالهایی از آلودگی غشاء ............ 38
2-3-3- روند شستشوی شیمیایی سیستم RO ...... 39
الف ) حجم محلول و نرخ جریان شستشوی پیشنهادی برای RO 40
ب ) دستورالعمل روند شستشوی RO ........... 40
ج ) از سرویس خارج بودن طولانی RO ......... 41
2-3-4- حمله مواد اکسید کننده به غشاء PA ... 44
2-3-5- بروز پدیده کامپاوند X ............. 46
2-4- تعمیر و نگهداری اسمز معکوس ............ 47
2-5- عیب یابی اسمز معکوس به روش تفسیر نتایج عملکرد آن 57
فصل سوم – راهکارها و پیشنهادات برای کاهش هزینههای جاری تصفیه خانه آب نیروگاه
3-1- انفصال آب شرب از آب مصرفی ............ 69
3-1-1- هدایت آب شرب تولیدی به کانتین و آبدارخانهها 69
3-1-2- هدایت آب مصرفی به کانتین - آبدارخانهها، سرویسها و غیره 69
3-1-3- جایگزینی تانک Potable برای مصارف غیر شرب 70
3-1-4- زمان بندی نمودن مصرف آب شرب و مصرفی . 70
3-2- تعمیرات به موقع ...................... 71
3-2-1- استفاده از لوازم یدکی مرغوب ....... 71
3-2-2- کانال کشی برای لولههای جای گرفته در زمین 72
3-3- جایگزینی غشاء پلی سلوفان باردار به جای غشاء PA 73
3-3-1- معایب و محاسن غشاء PA (پلی آمید) ... 73
3-3-2- معایب و محاسن غشاء AC (استات سلولز) 74
3-4- احداث چاله نمک بهداشتی در محل تصفیه خانه 74
3-5- هزینه تولید آب آشامیدنی به ازای هر متر مکعب در حال حاضر 76
3-5-1- هزینههای پیش بینی شده .............. 76
الف ) نیروی انسانی ........................ 78
ب ) نمک مصرفی .............................. 77
ج ) کلر و آنتی اسکالانت و مواد تست کننده سختی آب 77
د ) برق مصرفی ............................. 77
و ) فیلتر کارتریج ......................... 78
ه ( شستشوی RO و تعویض غشاء ممبرانها ....... 78
ی ) هزینه ماهیانه تست آب آشامیدنی ........ 78
3-5-2- هزینههای پیش بینی نشده ............. 79
الف ) نشتی و شکستگی لولهها در محل نیروگاه ... 79
ب ) خرابی پمپها .......................... 79
ج ) نارسایی آب به دلایل مختلف و خرید آب شرب 79
د ) هزینه تعمیرات و خرید لوازم یدکی ....... 80
3-6- مقرون به صرفه بودن یا نبودن سیستم فعلی با توجه به موارد فوق الذکر .................................... 80
فهرست اشکال صفحه
شکل شماره 1 .............................. 14
شکل شماره 2 .............................. 16
شکل شماره 3 .............................. 21
شکل شماره 4 .............................. 25
فهرست جداول صفحه
جدول شماره 1 .............................. 9
جدول شماره 2 ............................. 27
جدول شماره 3.............................. 29
جدول شماره 4 ............................. 42
جدول شماره 5.............................. 43
جدول شماره 6.............................. 59
-1- مقدمه
محدودیت منابع آب، نیاز روز افزونی به آب شرب، تولید فاضلابهای حاصل از فعالیتهای گوناگون آلودگی بیش از پیش آبها بیماریهای مرتبط با آب غیر بهداشتی موجب میشود که کیفیت آب جهت مصارف مختلف (بویژه آب آشامیدنی) مورد توجه قرار بگیرد بهمین منظور یکی از برنامههای عمران شهری تأمین آب سالم مطابق با استانداردهای بین المللی، ایجاد سیستمهای جمع آوری و تصفیه فاضلابها بویژه فاضلاب شهری است که در صورت عدم جمع آوری و تصفیه فاضلابها بویژه فاضلاب شهری است که در صورت عدم جمع آوری و تصفیه فاضلابها بویژه فاضلاب شهری است که در صورت عدم جمع آوری و تصفیه میتواند خطر جدی برای آبهای زیرزمینی و سطحی و نهایتاً محیط زیست بشمار آیند به این ترتیب حفظ کیفیت محیط زیست بویژه منابع آب شرب، پیشگیری از آلودگی آبها و بکارگیری شیوههای مناسب تصفیه آب و فاضلاب نیازمند یک برنامه ریزی اصولی و عملی در زمینه کنترل کیفی منابع آب است در رئوس این برنامهها مواردی مانند شناخت و ارزیابی منابع آلوده کننده آب ظرفیت پذیرش آن ذخیرهها توسط منابع آب پذیرنده، اندازه گیری پارامترهای تعیین کننده کیفیت فیزیکی و شیمیایی آب و تجزیه و تحلیل نتایج و کنترل آلودگی قرار دارند. در راستای اجرای این اهداف نخستین گام، ایجاد مراکز آزمایشگاهی و تربیت پرسنل کارآموز است که بتوانند مسئولیت کنترل کیفیت آب و فاضلاب را در بخشهای مختلف بعهده گیرند. این کار از شناسائی منابع مورد استفاده، نحوه و ویژگیهای نمونه برداری شروع و با بکار گیری روشهای مناسب آنالیز برای پارامترهای کیفی نمونه در آزمایشگاه ادامه و سرانجام بصورت گزارش نتایج تفسیر شده و با ارائه پیشنهادات در زمینه رفع مشکل به پایان میرسد. البته فرآیند کنترل کیفی در این مرحله پایان نیافته و در ادامه میبایست نتایج ارزیابیها و اعمال شیوههای کنترل بازنگری شود به این ترتیب روشن است که نتایج بدست آمده از آزمایشگاههای کنترل کیفیت آب و فاضلاب، شالوده برنامه ریزیها و تصمیمی گیریهای خود و کلانی است که قرار است در این ارتباط صورت گیرد و چنانچه کار آزمایشگاهی با دقت و مبتنی بر روشهای علمی و مستند صورت نگیرد پایه محاسبات و طراحیهای محکم و استوار نخواهد بود. حتی امور بظاهر سادهای مثل نمونه بردای، نگهداری و انتقال نمونهها اگر درست و دقیق صورت نگیرد تمام مراحل آنالیز آزمایشگاهی، تجزیه و تحلیل نتایج و کاربرد آنها را زیر سوال خواهد برد. بر این اساس اجرای طرحی تحت عنوان بهینه سازی آزمایشگاهی آب و فاضلاب به صورت ارزیابی و ضعیف کنندگی آزمایشگاههای موجود ایجاد که آزمایشگاه مرکزی و مرجع و پیشنهاد احداث و تجهیز آزمایشگاههای مورد نیاز در برخی شهرستانها یا تأسیسات تصفیه خانه مطرح شد.