دانلود مقاله خواص‌آب

اختصاصی از فی فوو دانلود مقاله خواص‌آب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

آب حالت محلول ترکیبo2H می‌باشد یازده درصد وزنی آب را هیدروژن و 89 درصد آن‌را اکسیژن تشکیل می‌دهد. آب خالص در طبیعت یافت ‌نمی‌شود و همیشه با مقداری مواد خارجی همراه است.

خواص فیزیکی آب‌های آشامیدنی

الف) درجه گرمای آب آشامیدنی: آب بسیار سرد اثرهای بدی بر دستگاه گوارش انسان دارد و آب با درجة گرمای بسیار حالت بی‌مزگی داشته و گوارا نیست. درجه گرمای آب آشامیدنی باید میان 5 تا 15 درجه باشد. مناسب‌ترین درجة گرمای آب آشامیدنی 8 تا 12 درجه سانتی‌گراد است.

ب) رنگ آب آشامیدنی: آب آشامیدنی باید بی‌رنگ باشد و در ضخامت‌های زیاد رنگ آبی مایل به سبز زلالی را داشته باشد.

ج) بوی آب آشامیدنی: آب آشامیدنی باید بی‌بو باشد وجود اسید سولفوریک، کلر، فنول، آمونیاک به آب بوی ناخوشایند می‌دهند. با 50 تا 60  درجة گرم کردن آب بوی آن بیشتر نمودار می‌گردد. آزمایش تعیین بو بهتر است در محل برداشت آب انجام گیرد تا اینکه پیش از آزمایش گازهای بودار از آب بیرون نروند.

د) مزه‌ی آب آشامیدنی: مزة آب گوارا باشد. آب با درجة سختی کم حالت بی‌مزگی ناخوشایندی را می‌دهد. شوری آب نشانه‌ی وجود نمک خوراکی و تخلی آن دلیل زیادی ترکیب‌های منیزیم می‌باشد. آب‌های قلیایی (9PH>) مزة آب صابون را دارند در حالی که آب‌های اسیدی (6PH<) ترش مزه هستند. وجود زیادی نمک‌های آهن و آلومینیوم مزه آب را گس می‌کند در حالی که مزة گندیدگی آب به علت آلودگی‌های آلی آنست که ممکن است همراه با میکروب‌های بیماری‌زا نیز باشد.

برای بررسی کیفیت آب در تصفیه خانه گام‌های زیر برداشته می‌شوند:

نمونه‌برداری از آب: در یک تصفیه خانه و یا یک منبع طبیعی آب، نمونه‌برداری از آب باید منظم و در چند نقطه از مسیر جریان آن انجام گیرد. نمونه‌برداری از نقطه‌ی وارد شدن آب به تصفیه خانه و نقطه‌ی بیرون رفتن آن کافی نیست بلکه برای کنترل کار واحدهای گوناگون نیز باید نمونه‌برداری‌ها و آزمایش‌های لازم انجام گیرد. بسته به وسایل آزمایش و سیستم کار در آزمایش‌گاه تصفیه‌خانه نمونه‌های برداشت. آب 2 تا 3 لیتر می‌باشد و باید هنگام برداشت توجه شود که هیچ‌گونه گازی از آن بیرون نرود و فوراً شیشه‌ی نمونه بسته شود. زمان میان برداشت نمونه و آزمایش آن نباید از 72 ساعت تجاوز کند. شیشه نمونه‌برداری باید قبلاً با آب مورد آزمایش چند بار شسته شود. فاصلة‌ دو نمونه‌برداری برای آزمایش‌های تعیین خواص فیزیکی و شیمیایی منبع‌های طبیعی آب حداکثر 3 ماه و برای آزمایش‌های باکتریولوژی در مورد شهرهای کوچک حداقل یک تا دوهفته و برای شهرهای بزرگ هر روز باید انجام گیرد. از آب تصفیه شده‌ای که برای فرستادن در شبکه آماده شده است باید هر روز نمونه‌برداری و آزمایش به عمل آید.

آزمایش آب

معمولاً دو گروه آزمایش روی آب انجام می‌گیرد:

نخست، آزمایش‌های روزمره- آزمایش‌های روزمره در یک تصفیه خانه شامل تعیین خواص فیزیکی نظیر تعیین درجة گرماـ رنگ‌ـ بو و  مزة آب و تعیین خواص شیمیایی نظیر درجة سختی آب‌ـ درجة اسیدی‌ـ مقدار گازهای محلول در آب و مقدار ترکیب‌های شیمیایی گوناگونی که ممکن است در آب از حد مجاز بیشتر باشند. بالاخره تعیین خواص بیولوژیک و باکتریولوژیک یعنی کشت باکتری و تعیین تعداد موجودهای زنده در یک صد میلی‌لیتر آب و نوع آنها.

دوم، آزمایش کامل‌ـ برای طرح یک تصفیه‌خانه و انتخاب واحدهای مناسب برای تصفیة‌ آب مورد نظر را و تعیین ابعاد یکان‌های نامبره نیاز به آگاهی کامل بر تمام خواص فیزیکی و شیمیایی آب می‌باشند. یکی از این آزمایش‌ها، آزمایش تعیین نوع و مقدار مواد منعقد کنندة لازم برای ته‌نشینی مواد معلق می‌باشد. همچنین در این آزمایش تعیین مقدار همة نمک‌های موجود در آب حتی به مقدارهای بسیار ناچیز لازم است تا پیش‌بینی اثر آن مواد در بازدة کار یکان‌های گوناگون تصفیة‌خانه امکان‌پذیر باشد برای این آزمایش‌ها باید نمونه‌برداری از آب در روزهای گوناگون سال و در ساعت‌های گوناگون روز انجام گیرد. ساعت و روز برداشت نمونه باید متناوباً تغییر کنند تا اینکه همة حالت‌های گوناگون آب در منبع طبیعی مورد برداشت بررسی شده باشند.

روش‌های تصفیه آب:

آبی که در طبیعیت بدست می‌آید معمولاً قابل استفاده نبوده و باید تصفیه گردد. این کار به ویژه برای آب‌های روی زمین خیلی لازم است. آب‌های آلوده را می‌توان به سه روش مکانیکی ـ شیمیایی‌ و زیستی (بیولوژیک) تصفیه نمود. در تصفیة‌آب آشامیدنی ممکن است چند گونه از تصفیه‌های نامبرده تواماً در یک دستگاه انجام گیرد. مهمترین روش‌های متداول در تصفیة‌ آب آشامیدنی عبارتند از:

• گرفتن مواد درشت با کمک آشغال‌‌گیر
• ته‌نشین کردن مواد خارجی معلّق در آب
• تصفیة آب با کمک صافی‌ها
• اکسید کرد مواد آلی موجود در آب با کمک هوا رسانی
• گندزدایی آب توسط مواد شیمیایی

شبکه آشغال‌گیر

پیش از ورود آب به تصفیه‌خانه با کمک این شبکه‌هی فلزی مواد بزرگ شناور در آب گرفته می‌شوند. از این رو تنها برای برداشت از منبع روی زمینی مانند رودخانه‌ها به کار می‌روند. در صورت زیاد بودن مواد شناور در آب رودخانه و برای جلوگیری از بسته شدن شبکه‌های نامبرده آنها را در دو یا سه ردیف با سوراخهای گوناگون قرار می‌دهند شبکه‌های آشغال‌گیر درشت با سوراخهای 20 تا 30 میلیمتر و شبکه‌های ریز با سوراخ‌های 2 تا 5 میلیمتر و شبکه‌های خیلی ریز که به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرند با سوراخ‌های 2/0 تا یک میلیمتر ساخته می‌شوند. مجموع سطح سوراخ‌های نخستین شبکه باید 5/1 تا 2 برابر سطح مقطع لوله آورنده آب به تصفیه‌خانه باشد و سرعت آب در سوراخ‌های شبکه نباید بیش از 66/0 متر بر ثانیه گردد.

روش ته‌نشین کردن مواد خارجی آب

ته‌نشین ردون استفاده از مواد شیمیایی: تصفیه در استخرهای ته‌نشینی را معملولاً تصفیة مقدماتی آب نیز می‌نامند. چون آب‌های موجود د رطبیعت درارای مقداری مواد معلق می باشند ۀ‌که در مرحله‌ی نخست باید از آب گرفته شوند نبابراین آّ را وارد استخرهای بزرگی می‌کنند و از سوی دیگر خارج می‌سازند آب پس از وارد شدن به استخر سرعتش کاسته شده و به 2 تا 10 میلیمتر در ثانیه می‌رسد این سرعت کافی است که به ذرات معلق امگان ته‌نشینی را بدهد. این کار ممکن است به شکل متناوب نیز صورت گیرد یعنی استخری را پر ا آب کرده بگذارند ته‌نشین گردد و سپس آب‌را خلی نموده و استخر را بشویند. ولی این شک لکار تنها برای دری‌های کم اجرا پذیر است و نیاز به تعداد زیادی استخر می‌گردد. از این رو امروزه کمتر از این روش استفاده می‌شود.

ته‌نشینی با استفاده از مواد شیمیایی

برای کوتاه کردن مدت زمان ته‌نشنی و نیز برا ی کم کردن مقدار نمک‌های محلول در آب غالباً استخرهای ساده‌ ته‌نشینی کفایت نکرده و کاربرد مواد شیمیایی جهت تصفیة آب لازم می‌گردد. نوع و مقدار مواد شیمیایی لازم باید نسبت به نوع آب و مواد آن در آزمایشگاه تعیین گردد.

مواد شیمیایی که برای ته‌نشینی مواد خارجی آب مصرف می‌شوند به صورت زیر کار می‌کنند:

نخست ـ مواد شیمیایی مصرفی که بیشتر دارای بار الکتریکی مثبت می‌باشند مواد ریز معلق در آب را که معمولاً دارای بار منفی هستند به دور خود جذب کرده و ذرات معلق بزرگ و سنگین‌تری را می‌سازند و برای ته‌نشنی آماده می‌کنند این پدیده را انعقاد می‌نامند.

دوم: مواد شیمیایی با نمک‌های محلول در آب ترکیب شیمیایی نموده و از نمک‌های محلول نمک‌های نامحلول به وجود می‌آورند و آنها را برای ته‌نشینی آماده می‌سازند. مواد شیمیایی که در تصفیة آب آشامیدنی به کار می‌روند بسیار گوناگون می‌باشند و مهمترین آنها عبارتند از: سلوفات آلومینیوم (زاج سفید)(o2H18.3)4So)2Al) ـ آلومینیوم سدیم(2NaAlo) ـ کلرور آلومینیوم‌ (o2H6,3Alcl) ـ کلرور آهن (o2H6,3Fecl)ـ سولفات آهن سه‌ارزشیo2H9,3(4So)2Fe ـ سولفات آهن (o2H7,4seF)ـ سولفات مس (کات کبود) (o2H5,4CuSo).

کاربرد روش‌های گوناگون تصفیة آب

بسته به نتایج آزمایش آب خام باید یک رشته تصفیه‌هایی برای آن   پیش‌بینی نمود تا از نظر بهداشتی مناسب برای آشامیدن گردیده و تا آنجا که ممکن است جواب گوی‌نیازهای دیگری نیز مانند شستشوی روزانه و کاربرد در کارخانه‌ها باشد. مهم‌ترین کاربردهایی که از روش‌های گوناگون تصفیة آب در شهرها لازم می‌آیند به ترتیب اهمیت عبارتند از:

گندزدایی آب آشامیدنی: کارگندزدایی و کشتن باکتری‌های موجود در آب ممکن است به صورت شیمیایی و یا فیزیکی انجام گیرد. کم‌ترین تصفیه‌ایست که در شبکه آبرسانی هر شهر باید به اجرا درآید. گندزدایی به روش‌های زیر انجام پذیر است:

الف) کلر زدن: روش‌کلر زنی ارزان‌ترین راه گندزدایی آب است. کلر را ممکن است به صورت گازی شکل (2cl) و یا به صورت ترکیب هیپوکلریت کلسیم 2(clo)ca و یا هیپوکلیریت سدیم cloNa (آب ژاول) بکار برده کلر گازی شکل دارای اثر بیشتری می‌باشد و سمی است . کلر و یا ترکیب‌های آن پس از ورود به آب تجزیه شده و تولید اسید هیپوکلروس clo , Hclo می‌کند که روی پرتو پلاسم سلول زنده اثر کرده و فعل و انفعال آنزیم از کار می‌اندازد. در مورد گاز کلر نتیجه می‌شود.  

در صورت به کار بردن ترکیب هیپو کلریت کلسیم نتیجه می‌شود.

پس خاصیت گندزدایی Hclo بیشتر از clo- است. اگر آب دارای خاصیت قلیاتی باشد اسید مزبور خنثی شده و از خاصیت گندزدایی کلر کاسته می‌شود. پس مقدار کلر لازم برای گندزدایی آب با درجة pH آب بستگی دارد.

عامل دیگر که در میزان مصرف کلر مؤثر است درجة گرمای آب می‌باشد. برای نمونه اثر کلر در محیطی با درجة اسیدی ثابت در گرمای 30 درجه سه‌برابر اثر آن در 4 درجه است بجز دو عامل نام برده درجة آلودگی آب نیز در تعیین مقدار کلر لازم تأثیر اساسی دارد. برای کلرگازی شکل مقدار مصرف با توجه به عوامل یاد شده از 3/0 تا 5 گرم و یا بیشتر برای هر متر مکعب آب‌های آلوده است. ولی برای آب‌های خام مصرفی در آبرسانی معمولاً بیش از یک تا 3 گرم کلر برای هر متر مکعب آب خام مصرف نمی‌کنند. هنگام بیرون آمدن آب  از تصفیه خانه باید کنترل نمود که کلر باقیمانده  در آب از 3/0 در هر متر مکعب بیشتر نباشد. وجود کلر زیاد رنگ و بوی آب را تغییر داده آن را بد رنگ و بد بو می‌سازد از نظر بهداشتی تا 50 میلی‌گرم در لیتر (50 گرم در متر مکعب ) کلر در‌ آب اثر مسمومیت آنی ندارد. در صورتی که هنگام تصفیه، کلر زیادی به آب زده باشند باید آن را دوباره از آب بیرون آورد. این کار معمولاً یا با کمک هوادهی و یا بوسیله افزودن مواد شیمیایی از قبیل تیو سولفات سدیم 3o2S2Na و یا گاز 2So انجام می‌شود.

به‌جز روش‌های نامبرده می‌توان جذب کلر اضافی را از آب با کمک پودر زغال فعال که روی صافی‌ها قرار داده‌ شده است انجام داد.

کلر ماده‌ایست اکسید کننده پس در تعیین مقدار مصرف آن باید توجه نمود که آنقدر کلر به آب افزود تا بجز اکسید کردن مواد اکسید کردن مواد اکسیدپذیر آب به مصرف کشتن میکروب‌ها نیز رسیده و مقدار همه در آب باقی بماند. باید در نظر داشت که کلر در کار بعضی از واحدهای تصفیه‌خانه (هم‌چون واحدهای تصفیة زیستی و یکان‌های کم کردن آهن و منگنز) اخلال می‌کند. پس با توجه به این موضوع محل کلر مزیت را خواهد داشت که آب کلردار پس از عبور از صافی به ویژه وقتی در صافی از زغال فعال نیز استفاده شده باشد مقدار زیادی از بوی خود را از دست می‌دهد. این‌گونه کلر زنی را کلر زنی پیشین می‌نامند. معمولاً در آخر تصفیه ممکن است به آب دوباره به مقدار کمی کلر بزنند که بنام کلرزنی نهایی نامیده می‌شود. هیپو کلریت کلسیم که از جذب گاز کلر بر روی آب آهک به دست می‌‌آید مخلوطی است از o2H4,2(clo)ca و می‌توان آن را به صورت پودر به بازار تهیه نمود. پودر نام برده  را به نسبت ده درصد در آب حل‌کرده و پس از ته‌نشین شدن ترکیب‌های آهکی آن، بسته به نیاز از محلول آن برای افزودن به آب آشامیدنی استفاده می‌شود. در مصرف هیپوکلریت باید توجه نمود که نزدیک به ده‌درصد از کلر موجود در هیپوکلریت به صورت لجن هدر می‌رود. مصرف هیپوکلریت ساده‌تر و در روستاها کاربرد بیشتری دارد ولی اثر آن ضعیف‌تر از کلرگازی است. دستگاه‌های کلر زنی گازی ـ کلر گازی را مستقیماً وارد آب مورد تصفیه نمی‌کنند. بلکه نخست آن‌ را با آب می‌آمیزند و سپس محلول به دست آمده را در لولة آب شهر تزریق و یا در منبع‌های ذخیرة آب وارد و آنرا با آب مخلوط می‌کنند.

کاربرد اُزون: با کمک جریان متناوب برق با فشار 8 تا10 هزار ولت و با فرکانس 500 می‌توان اُزون (3o) تولید نمود و برای گندزدایی آب آشامیدنی به کار برد. مقدار اُزون مصرفی بسته به درجة آلودگی آب و نیز بر حسب اینکه تصفیه با اُزون به عنوان تنها وسیله‌ی تصفیه در نظر گرفته شده باشد و یا به هم راه صافی بکار رود تغییر می‌کند مقدار اُزون لازم برای گندزدایی آب 5/0 تا یک گرم اُزون در هر متر مکعب آب و مدت کار گندزدایی 10 تا 15 دقیقه می‌باشد. در این مدت زمان اُزون گازی شکل و مخلوط با هوا را باید به درون آب وارد نمود امتیاز کاربرد  اُزون در این است که پس از گندزدایی در آب نمی‌ماند و ضمناً بو و مزة آب را بر خلاف کلر تغییر نمی‌دهد ولی در عوض گران ‌بهاتر است.

گندزدایی با کمک اشعه ماوراء بنفش: این روش فیزیکی برای تصفیه خانه‌های کوچک قابل استفاده است طول موج‌های لازم 200 تا 300 میلی میکرون () مدت گندزدایی 3 ثانیه و مصرف برق حدود 40 وات ساعت برای هر متر مکعب آب می‌باشد.

کاربرد ید و برم: برای گندزدایی آب به اندازه‌های کم می‌توان از ید و برم استفاده نمود کار با آنها آسان است و امروزه قرص‌هایی از این مواد در بازار برای گندزایی آب وجود دارد.

جوشانیدن آب: عملاً باکتری‌ها در درجه گرمای 75 درجه در آب می‌میرند ولی از نظر اطمینان باید آب را جوشانید. گندزدایی آب به روش جوشانیدن خیلی گران تمام می‌شود و برای هر مقدار کم در خانه‌ها قابل استفاده است.

انواع منبع‌های ذخیرة آب

مقدار مصرف شهری زیر تأثیر یک رشته نوسانهایی قرار می‌گیرند که مهم ترین آنها عبارتند از نوسان‌های سالانه و نوسنان‌های رزانه و نوسان‌های ساعتی و از سوی دیگر آب‌دهی منبع‌های طبیعی تهیة آب نیز بع علت تغییرات فصلی و سالانه در مقدار بارندگی نوسان‌هایی به همراه دارند. برای مطابقت دادن مقدار مصرف آب با مقدار آّ موجود در طبیعت همیشه نیاز به تأسیساتی بنام منبع‌های ذخیرة آب هست که بتوانند در زمان پرآبی و یا کمی مصرف آب را در خود ذخیره نموده و در زمان کم‌آبی و یا زیادی مصرف آن را در اختیار مصرف‌کنندگان بگذارند.

منبع‌های ذخیره بسته به نوع نوسان‌های مصرف انواع گوناگونی دارند. منبع‌های ذخیرة فصلی که غالباً در پشت سدها ایجاد می‌گردند. جبران نوسان‌های فصلی و سالانه را نموده، مصرف آب شهرها و آبیاری کشاورزی را تأمین می‌کنند. همچنین سفره‌های زیرزمین منبع‌های طبیعی هستند که با تغذیه‌ی مصنوعی آنها در سال‌های پرباران، می‌توان در سال‌های که باران توسط چاه‌زنی آب مورد نیاز را دوباره از آنها برداشت نمود. منبع‌های ذخیره‌ای که در این بخش مورد بررسی قرار می‌گیرند برای تأمین نوسان‌های ساعتی و روزانه مصرف آب شهرها به کار می‌روند. این منبع‌ها غالباً بجز جبران نوسان‌های مصرف شهر کار تأمین فشار لازم در شبکه شهری را نیز انجام می‌دهند. این نوع منبع‌ها به‌نام منبع‌های بلند نامیده می‌شوند. برای ذخیرة آب و تأمین فشار در شهرک‌ها و یا شهرک و یا در ساختمان‌های بلند گاهی از منبع‌های زیر فشار نیز استفاده می‌گردد که مستقیماً توسط پمپی فشار درون آن در حد معینی ثابت نگه‌داری می‌شود.

منبع‌های زمینی هم تراز با ناحیه‌ی مصرف کننده‌ی آب ـ منبع‌های بلندـ منبع‌های زیرزمینی بلند.(از کتاب آبرسانی شهری)

کلر باقیمانده به روش کالیمتری DPD :

وقتی N-N دی اتیل P فنیلن دی‌آمین (DPD ) را به عنوان آب شامل کلر آزاد باقیمانده اضافه کنیم. واکنش فوری صورت می‌گیرد. و رنگ قرمز حاصل می‌شود. شدت این رنگ قرمز را که متناسب با غلظت کلر باقیمانده است می‌توان با روش کالیمتری تعیین کند.

معرف‌های مخصوص:

• بسته‌های پودر کلر باقیماندة آزاد Hach DPD : این بسته‌ها برای ml 25 نمونه مناسب است.
• بسته‌های پودر کلر کل باقیماندهH ach DPD : این بسته‌ها برای ml 25 نمونه مناسب است.
• محلول ذخیره پرمنگنات پتاسیم: 891/0 گرم از پرمنگنات پتاسیم (4kmno) را وزن کرده و به بالن یک لیتری منتقل کنید. ابتدا پرمنگنات را در ml200 DDw حل کنید و سپس آن را به حجم یک لیتر برسانید.
• محلول استاندارد پرمنگتات پتاسیم (معادل کلرmg/L 10): ml10 از محلول ذخیره 4Kmno را در بالن یک لیتری بریزید و آن را با DDw به حجم یک لیتر برسانید.

نیاز اکسیژن بیوشیمیایی BoD:

آزمایش BoD مقدار نسبی اکسیژن برای اکسیداسیون بیولوژیک فاضلاب‌ها، پس‌آب ها و آب‌های آلوده را تعیین می‌کند. این تنها آزمایش تعیین مقداراکسیژن لازم برای باکتریها است تا مواد آلی قابل تجزیه تثبیت شوند. تثبیت کامل برای مقاصد عملی نیاز به مدت زمان طولانی کشت دارد. بنابراین مدت زمان 5 روز استاندارد تلقی می‌شود. نمونه‌ها در تاریکی و دمای 20 در دستگاه انکوباتور نگهداری می‌شود. مقدار اکسیژن حل شده در ابتدا و در پایان 5 روز با استفاده از روش وینکر (روش اصلاح شدة آزید) اندازه‌گیری می‌شود. نمونة 5 روز کشت داده شده باید از mg/L 2 اکسیژن حل شده را مصرف کرده باشد و بیش از mg/L 5/0 اکسیژن حل شده باقی مانده باشد.

آزمایش BoD را بلافاصله پس از جمع‌آوری نمونه انجام دهید. در کتاب روش‌های استاندارد (1989.صص 37-1) حداکثر زمان نگهداری نمونه برای آزمایش BoD، 6 ساعت توصیه می‌شود.

معرف‌ها و تجهیزات مخصوص:

1- انکوباتور BoD: دما را روی  20 میزان کنید. دمای روزانه را یادداشت کنید.

2- برای دقیق کردن آب

الف) محلول بافر صنفات :gr 5/8.  4po2kH , 6/44 گرم o2H12 , 4HPo2Na (4/33 گرم (o2H7 , 4HPo2Na ) و 7/1 گرم cl4NH را در ml 500DDw   حل کنید و آن را به حجم یک لیتر برسانید. PH را در هر ماه چک کنید. PH باید 1/04/7 باشد. اگر PH بافر در این محدوده نبود آن را دور بریزید.

ب) محلول سولفات منیزیم: 5/22 گرم o2H7 , 4mgSo را در DDw حل کنید به حجم یک لیتر برسانید.

ج) محلول کلرید کلسیم: 5/27 گرم 2cacl ایندر (یا 4/36 گرم o2H2 . 2cacl ) را در DDw حل کنید و آن را به حجم  یک لیتر برسانید.

د) محلول کلرید فریک: 25/0 گرم o2H2 , 3Fecl را در DDw حل کنید و آن را به حجم یک لیتر برسانید.

1- کلر زدایی:

الف) محلول سولفیت سدیم، N25% : 5/787 میلی گرم 3So2Na ایندر را در 500 DDw حل کنید این محلول را هر روز تازه تهیه کنید.

ب) محلول اسید سولفوریک، 7/507             1 : ml410  اسید 4So2H غلیظ را به ml150 DDw اضافه کنید. سپس آن را خنک و تا حجم ml20 رقیق کنید.

ج) محلول یدید پتاسیم: 10 گرم KI را در ml100 DDw حل کنید. این محلول را هر ماه تازه تهیه کنید. آن را در تاریکی نگهداری کنید. اگر محلول زرد رنگ شد، آن را دور بریزید.

• برای میزان کردن PH:

الف) اسید سولفوریک، N1 : 40 گرم NaoH را همراه با همزن در DDw حل کنید. آن را خنک کنید به حجم یک لیتر برسانید.

بذر (seed): بذر عبارتست از یک جمعیت موجوات بیولوژیک که قادرند مواد آلی را اکسید کنند. یک نوع از این بذرها، فاضلاب خانگی تصفیه نشده ته‌نشین شده‌ای است که در cْ 20 به مدت 1 تا 36 ساعت نگهداری شده است. بعد از این مدت اولیه در cْ 20 بذر را در یخچال نگهدای کنید بهتر آن است که از بذر جمع‌آوری شده از منبعی که ارگانیسم‌های آن با ویژگی‌های فاضلاب تحت بررسی سازگار باشند، استفاده کنید.

کتاب روش‌های استاندارد (1989، ص 6-5) بذر پس‌آب سیستم تصفیه بیولوژیک فاضلاب را توصیه می‌کند. راه دیگر، تهیه بذر از محل بعد از تخلیه پس‌آب در آب‌های دریافت کننده می‌باشد.

روش کار

1- نمونه‌های رقیق نشده: اینگونه نمومه‌ها، از آب‌های دارای کیفیت بالا هستند که BoD پنچ روزة آنها کمتر از L/mgDo7 است. Do اولیه باید نزدیک به سطح اشباع باش، در غیر اینصورت، نمونه را تا رسیدن به حالت اشباع هوادهی کنید. Do اولیه را زود اندازه بگیرید. در 20 به مدت 5 روز کشت دهید و Do نهایی را اندازه بگیرید.

1D = اکسیژن  حل شدة اولیه

5D= اکسیژن حل شدة 5 روزه.

2- نمونه‌های رقیق شده: چون قابلیت از حلال اکسیژن در آب محدود است، نمونه‌هایی را که مشکوک به داشتن BoD بالا هستند. باید رقیق کرد. همیشه برای رقیق کردن آب از DDw با کیفیت بالای آزمایشگاهی استفاده کنید. آب را با منبعی از هوای فشردة تمیز هوادهی کنید. آبی را که برای رقیق کردن به کار می‌برید باید دارای دمای 20 باشد. به ازای هر لیتر آب مورد نیاز برای رقیق کردن، ml1 از هر یک از محلول‌های بافر فسفات منیزیم ـ کلسیم و کلول فریک اضافه کنید. اگر آب مخصوص رقیق کردن را ذخیره می‌کنید، بافر فسفات را درست قبل از استفاده اضافه کنید. برای آزمایش کیفیت آب رقیق کردن، یک بطری پر از آب رقیق کردن را 5 روز در cْ20 کشت دهید. مقدار اولیه (1D) و 5 روز (5D) D­o  را تعیین کنید. مقدار Do مصرف شده را در 5 روز نباید بیشتر از L/mg 2/0 و بهتر است که بیشتر از L/mg 1/0 نباشد. اگر مصرف Do بیشتر از L/mg 2/0 باشد نتایج به دست آمده برای نمونه‌هایی که با این رقیق شده‌اند، مردود است. برای توصیه‌های مربوط به بهبود کیفیت آب رقیق کنده به کتاب روش‌های استاندارد (1989ـ ص 4-5 تا 6-5 ) و یانگ و همکاران (1981ـ ص 1259ـ1253) مراجعه کنید.

تقاضای شیمیایی اکسیژن (‍CoD)

خلاصه روش: اکسیژن مورد نیاز شیمیایی، معیاری از اکسیژن معادل با مقدار مادة‌ آلی موجود در نمونه که قابلیت اکسید شدن با یک اکسید کنندة‌ شیمیایی قوی را دارد، به دست می‌دهد. روش رفلاکس دی کرومات برای تعیین CoD از این جهت انتخاب شده است که نسبت به اکسید کننده‌های دیگر از نظر قابلیت اکسید کردن و قابلیت کاربرد برای دامنه وسیعی از نمونه‌های و آسانی عمل، دارای مزایا و برتری‌هایی است. بیشتر مواد آلی در اثر جوشاندن با مخلوط اسید کرومیک و سولفوریک تخریب می‌شوند. نمونه را با مقدار مشخصی از دی‌‌کرومات پتاسیم و اسید سولفوریک رفلاکس می‌کنند و سپس مقدار اضافی دی‌کرومات را با سولفات مضاعف آمونیوم و آهن II تیتر می‌کنند. مقدار ماده آلی قابل اکسید شدن که به صورت اکسیژن معادل اندازه‌گیری می‌شود، متناسب با مقدار دی‌کرومات پتاسیم مصرف شده است. این روش برای فاضلاب‌های معمولی طراحی شده است. ولی با تغییراتی می‌توان آن را برای نمونه‌های دیگر نیز به کار برد، برای جزئیات بیشتر به کتاب روش‌های استاندارد (1989 ص 10-5 تا 14-5) مراجعه کنید.

تذکّر: 1- جیوه یک مادة‌ خطرناک است. تمام محلول‌های زاید حاوی جیوه باید در ظرف برچسب‌دار نگهداری شوند.

2- در تعیین CoD ، مراقبت و تمیز کردن ظروف شیشه‌ای از اهمیت خاصی برخوردار است. زیرا کمترین مقدار آلودگی آلی نتایج آزمایش را بسیار تغییر می‌دهد. بالن و لبردها را باید قبل از هر بار مصرف با دقت با o4S2H 7/7 %50 و سپس با DDw شسته شوند.

اندازه‌گیری BoD و CoD

مهمترین عواملی که در تعیین شدت آلودگی فاضلاب یا پساب دخالت دارد و اندازه‌گیری آنها در آزمایشگاه نهایت ضرورت را خواهد داشت تعیین مقادیر BoD (Biochemical oxygen Demand)  و CoD (Chemical oxygen demand)  و (permangnat value) می باشد. چون اندازه‌گیری BoD در آزمایشگاه عملاً پنج روز به طول می‌انجامد لذا آن را به BoD5 نمایش می‌‌دهند، میزان اکسیژن تزریقی برای اکسیداسیون آلوده کننده فاضلاب را از روی رقم BoD5 محاسبه نمایند. بنابراین تعریف کلی BoD5 خواهد بود (اکسیژن لازم برای اکسیداسیون آلودگی‌های فاضلاب بطریقه بیولوژیکی).

CoD نیز که تعریف آن عبارت است از: (اکسیژن لازم برای اکسیداسیون آلودگی‌های فاضلاب بطریقه شیمیایی) در زمانی که حداکثر 2 ساعت تعیین می‌گردد.

از این رو در آزمایشگاه‌ها ترجیح می‌دهند برای اطلاع از شدت آلودگی فاضلاب یا پساب اغلب به اندازه‌گیری CoD اکتفا شود. چون در فاضلاب شهری و قسمت مهمّی از پساب‌های صنعتی نسبت به  حدود 5/1 تا 2 است یا اندازه‌گیری CoD براحتی BoD5 را با تقریبی قابل قبول محاسبه می‌کنند. ممکن است بجای استفاده از نسبت مذکور بعد از تعیین CoD از منحنی‌هایی که نسبت بین CoD و BoD را تعیین نموده است برای محاسبه BoD5 استفاده کنند.

الف ) اندازه‌گیری BoD5:

برای اندازه‌گیری BoD لازم است فاضلاب یا پساب را با آبی که از نظر مواد غذایی مورد نیاز باکتری و همچنین اکسیژن محلول غنی اس و تحت عنوان آب رقیق کننده موسوم است رقیق نموده و مدت 5 روز در تماس قرار داده و سپس اکسیژن محلول در نمونه‌های رقیق شده را اندازه‌گیری و با استفاده از رابطه  (Dob –DoI) = (BoD5) i/mg BoD5 را محاسبه نمود.

ظروف محتوی فاضلاب رقیق شده درمدت 5 روز در حرارت 20 درجه سانتی‌گراد در انکوباتور مخصوص نگهداری خواهد شد. برای تهیه آب رقیق کننده محلول‌های زیر مورد نیاز است:

• محلول محتوی 5/22 گرم در لیتر سولفات منیزیم
• محلول رقیق 25/0 گرم در لیتر کلروفریک
• محلول محتوی 5/8 گرم در لیتر فسفات منو پتاسیک یا 75/21 گرم در لیتر فسفات دی پتاسیک و یا 4/33 گرم در لیتر فسفات دی‌سدیک و 4/1 گرم در لیتر کلرور آمونیم
• محلول محتوی 5/27 گرم در لیتر کلرور کلسیم
• محلولیا  نرمال تیوسولفات سدیم ( این محلول بهتر است از رقیق نمودن محلول نرمال تیوسولفات تهیه گردد). هر میلی‌لیتر از تیوسولفات  نرمال معادل 2/0 میلی‌گرم اکسیژن محلول است.
• محلول حاصل از انحلال 480 گرم از تیو سولفات منگنز o2HMN4So یا 400 گرم در لیتر o2H2.MN4So و یا 364 گرم در لیتر o2H .MN4So .
• محلول یدور پتاسیم قلیایی حاوی مخلوطی از 500 گرم در لیتر هیدروکسید سدیم یا 700 گرم در لیتر هیدروکسید پتاسیم و 135 گرم در لیتر یدور پتاسیم یا 150 گرم در لیتر یدور پتاسیم.
• محلول اسید سولفوریک حجم به حجم.
• معرف نشاسته تازه تهیه شده
• ظروف مخصوص اندازه‌گیری BoD5 به ظرفیت تقریبی 250 میلی لیتر.
• بورت ساده یا اتوماتیک 50 میلی‌لیتری.

در صورت وجود مواد معلق در نمونه توصیه کرده‌اند عمل رقیق نمودن در نمونه صاف شده بوسیله کاغذ صافی انجام گیرد.

پس از ریختن مقادیر تعیین شده از فاضلاب یا پساب در ظرف اندازه‌گیری BoD5 بقیه ظروف را با آب رقیق کننده که در هر لیتر آن یک میلی‌لیتر از محلول‌های 1، 2، 3، 4 ریخته شده و چندین ساعت نیز بطور مصنوعی در آن هوا دمیده شده است پر می‌نماییم و پر شدن باید طوری انجام ‌می‌گیرد نیز حباب هوا داخل آن نشود پس از پنج روز که نمونه‌ها در حرارت 20 درجه سانتی‌گراد قرار گرفت به هر ظرف یا نمونه به ترتیب دو میلی‌لیتر از محلول‌های شماره 6 و 7 ریخته وقتی رسوبات حاصل در نیمه دوم ظرف ته‌نشین شده روی آن 2 میلی‌لیتر یا زیادتری از محلول شماره 8 تا انحلال رسوبات