انواع و کاربرد حوضچه های ته نشینی و انواع و کاربرد الکها و صافی ها
1 ـ ناخالصیهای معلق
نظیر ذرات معلق زنده و غیرزنده كه در آب به صورت معلق یافت میشوند. این نوع ناخالصی را میتوان در سه گروه، تقسیم بندی و مطالعه نمود.
الف) ذرات معلق زنده بیماریزا مانند عوامل بیماریزای موجد وبا، حصبه، شبه حصبه، انواع اسهالها، تخم انگلها مانند آسكاریس و عامل كیست هیداتید و ویروسها، منشاء اصلی این دسته از ناخالصیها فاضلاب شهری و حضور حیوانات اهلی یا وحشی در مجاورت منابع آب میباشد.
ب) ذرات معلق زنده غیربیماریزا مانند باكتریهای ساپروفیت، اغلب جلبكها و تك سلولیهایی كه در طبیعت به وفور پیدا میشوند.
ج) ذرات معلق غیرزنده مانند رس، لیمون كه ناشی از فرسایش سطح زمین و سطوح آبخیز میباشد.
از نظر فیزیكی ذرات بالا به دو گروه تقسیم میشوند:
گروهی كه در حوضچه های ته نشینی و یا صافیها جدا میشوند و گروهی كه برای جدا كردن آنها احتیاج به مواد منعقد كننده است تا از طریق لخته سازی، به ذرات درشت تری تبدیل شده و حذف شوند.
2 ـ ناخالصیهای محلول
این دسته شامل املاح معدنی، تركیبات آلی و گازهای محلول میباشند كه میتوان آنها را به صورت زیر گروه بندی نمود:
الف) املاح محلول معدنی كه اغلب به صورت املاح كلسیم، منیزیم، سدیم، آهن، منگنز و000 میباشد كه برخی از آنها مصرف آب را محدود مینمایند كه در جای خود بحث خواهد شد.
ب) گازهای محلول مانند اكسیژن، انیدرید كربنیك، هیدروژن سولفوره، ازت وغیره میباشند و این نوع ناخالصی نیز كیفیت شیمیایی آب را تحت تاثیر قرار داده و ممكن است باعث نامطلوب بودن آن شود.
الکلها:الکلها ترکیباتی هستند که دارای گروه هیدروکسیل میباشند. فرمول کلی آنها ROH است که در آن R یک گروه آلکیل یا آلکیل استخلاف شده است.
دید کلی
اگر ، بعنوان یک شیمیدان آلی ، قرار بود ده ترکیب آلیفاتیک انتخاب کنید و سپس در جزیرهای رها شوید، شما قطعا الکلها را برمیگزیدید. شما میتوانید از آنها تقریبا هر ترکیب آلی دیگر را بسازید، آلکیل هالیدها ، آلکنها ، اترها ، آلدئیدها ، کتونها ، اسیدها ، استرها و دهها ترکیب دیگر.
از آلکیل هالیدها ، میتوانید واکنشگرهای گرینیار را بسازید و از واکنش این واکنشگرها با آلدئیدها و کتونها الکلهای پیچیدهتری را بدست آورید و غیره. در آن جزیره دور افتاده ، از الکلهای خود ، نه فقط بعنوان ماده خام استفاده میکنید، بلکه آنها را به دفعات ، بعنوان حلال برای انجام واکنشها و برای متبلور کردن فراوردهها بکار میبرید.
اهمیت الکلها
ما نمیتوانیم در هیچ یک از بخشهای شیمی آلی خیلی جلو برویم، بدون اینکه به الکلها بربخوریم. الکلها در استخلاف هسته دوستی بعنوان سوبسترا و بعنوان هستهدوست شرکت میکنند. مهمترین و سادهترین اثر کاتالیزوری متعلق به الکلهاست که در شیمی انواع ترکیبها ، در لوله آزمایش و در ارگانیسم زنده ، نقش کلیدی برعهده دارد.
الکلها به آلکیل هالیدها و سایر ترکیباتی که استخلاف هستهدوستی انجام میدهند، تبدیل میشوند، استخلافی که معرفی انواع گروههای عاملی در یک مولکول را امکان پذیر میسازد. الکلها امکان دسترسی ما به ترکیبهایی با حالتهای اکسایش بالاتر ، یعنی آلدئیدها ، کتونها و اسیدهای کربوکسیلیک را فراهم میسازند.
ساختار الکلها
فرمول عمومی الکلها ، ROH است که در آن ، R یک گروه آلکیل یا آلکیل استخلاف شده است. این گروه میتواند نوع اول ، دوم یا سوم باشد، ممکن است زنجیرباز یا حلقهای باشد، ممکن است دارای یک اتم هالوژن ، هیدروکسیلهای بیشتر یا یکی از بسیاری گروههای دیگری باشد که فعلا برای ما ناآشنا است.
همه الکلها ، دارای گروه هیدروکسیل (-OH) هستند که بعنوان گروه عاملی ، خواص مشخصه این خانواده از ترکیبها را تعیین میکند. تغییر و تنوع در ساختار R میتواند بر سرعت واکنشهای الکلها و حتی در موارد معدودی بر نوع واکنشها نیز تاثیر گذارد.
نکتهای در مورد تفاوت الکلها و فنلها
ترکیباتی که در آنها گروه هیدروکسیل مستقیما به یک حلقه آروماتیک متصل است، الکل نیستند، بلکه این ترکیبات ، فنل هستند و با الکلها آنچنان تفاوت فاحشی دارند که آنها را در مبحثی دیگر باید مورد بررسی قرار داد.
طبقهبندی الکلها
الکلها بسته به نوع کربن حامل گروه OH- ، به سه دسته نوع اول ، نوع دوم یا نوع سوم طبقهبندی میشوند:
C(R)_3-OH ، C(R)_2H-OH ، CR(H)_2-OH .
یک واکنش اکسایش که مستقیما با دخالت اتمهای هیدروژن متصل به کربن حامل گروه OH- انجام میشود، در طبقه از الکلها ، روندی کاملا متفاوت دارد.
اما ، معمولا ، الکلهای طبقات مختلف ، فقط از نظر سرعت یا مکانیسم واکنش و به هر طریقی هماهنگ با ساختارشان ، با هم تفاوت دارند. بعضی از استخلافها میتوانند آنچنان بر واکنش پذیری یک الکل تاثیر گذارند که آن را با الکلهای طبقههای دیگر مشابه سازند.
منابع صنعتی الکلها
الکلها ، موادی این چنین مهم در شیمی آلیفاتیک ، نه تنها باید از نظر واکنشها بسیار گوناگون و تنوع پذیر باشند، بلکه به مقدار زیاد و با قیمت ارزان نیز باید قابل تهیه باشند. برای بدست آوردن الکلهای سبک که تکیهگاه سنتز آلی آلیفاتیک هستند، سه روش اصلی وجود دارد، روشهایی که میتوانند همه منابع مواد آلی را مورد استفاده قرار دهند. یعنی نفت ، گاز طبیعی ، زغال سنگ و زیست توده. این سه روش عبارتند از:
آبدارکردن آلکنهای بدست آمده از کراکینگ نفت.
فرایند السک از آلکنها ، مونوکسید کربن و هیدروژن.
تخمیر کربوهیدراتها.
علاوه بر این سه روش اصلی ، روشهای دیگری نیز با کاربرد محدود وجود دارند. بعنوان مثال ، متانول از هیدروژندار کردن کاتالیزوری مونوکسید کربن بدست میآید. مخلوط هیدروژن و مونوکسید کربن با نسبت ضروری ، از واکنش آب با متان ، آلکانهای دیگر ، یا زغال سنگ در دمای بالا بدست میآید.
خواص فیزیکی الکلها
دمای جوش
در میان هیدروکربنها ، به نظر میرسد که عوامل تعیین کننده دمای جوش ، عمدتا وزن مولکولی و شکل مولکول باشند. در الکلها ، با افزایش تعداد کربن ، دمای جوش بالا میرود و با شاخهدار کردن زنجیر ، دمای جوش پایین میآید، اما نکته غیر عادی در مورد الکلها این است که آنها در دمای بالا به جوش میآیند. این دمای جوش بسیار بالاتر از دمای جوش هیدروکربنها با وزن مولکولی یکسان است و حتی از دمای جوش بسیاری ترکیبها با قطعیت قابل ملاحظه بالاتر است.
دمای جوش بالای آنها ، به علت نیاز به انرژی بیشتر برای شکستن پیوندهای هیدروژنی است که مولکولها را در کنار هم نگه داشتهاند.
حل شدن الکلها
رفتار الکلها بعنوان حل شده نیز توانایی آنها برای تشکیل پیوندهای هیدروژنی را منعکس میکند. برخلاف هیدروکربنها ، الکلهای سبک با آب امتزاجپذیرند. از آنجا که نیروهای بین مولکولی الکلها همانند نیروهای بین مولکولی آب است، دو نوع مولکول با یکدیگر قابل اختلاط هستند. انرژی لازم برای شکستن یک پیوند هیدروژنی بین دو مولکول آب یا دو مولکول الکل ، با تشکیل یک پیوند هیدروژنی بین یک مولکول آب و یک مولکول الکل تامین میشود.
صافیها:
صاف کردن ، در واقع خارج کردن مواد جامد از یک مخلوط و سیال بوسیله عبور دادن آن از یک لیتر صاف کننده و یا غشا میباشد. صاف کردن در صنعت ، از عبور دادن ساده از یک صافی تا جداسازی بسیار پیچیده را شامل میشود.
صاف کردن صنعتی
در صاف کردن صنعتی ، مقدار جامد موجود در خوراک از مقدار ناچیز تا مقدار در صد بالا متغیر است. اغلب ، قبل از صاف کردن ، روی خوراک عملیات خاصی انجام میشود تا سرعت صاف کردن بیشتر شود. این عملیات شامل گرما دادن ، تبلور مجدد و افزایش کمک صافی مانند سلولز یا خاک دیاتومه میباشد. در صنعت ، با توجه به تنوع مواد صاف شونده و نیز شرایط فراوری و اینکه عامل صاف کردن در فشار و یا در خلاء باشد، روشهای متفاوت و دستگاههای مختلف برای صاف کردن بکار میرود.
اکثر صافیهای صنعتی ، صافیهای فشاری ، صافیهای خلاء و یا صافیهای گریز از مرکز میباشد. این صافیها نیز با توجه به اینکه عمل تخلیه جامد بهصورت پیوسته و یا منقطع باشد، به صاف کردن پیوسته تا ناپیوسته تقسیمبندی میشود.
تقسیمبندی کلی صافیها
صافی کیکی یا قالبی
صافی شفاف کننده
صافی با جریان متقاطع
صافیهای قالبی یا کیکی
صافی کیکی یا قالبی ، مقادیر زیادی از مواد جامد را بهصورت قالبی از بلور یا گل جدا مینماید. در صافیهای شفاف کننده ، مقدار جامد جدا شده کم میباشد و محصول عمل ، گاز تمیز یا مایع زلال میباشد. ذرات جامد روی درون محیط صافی یا روی سطوح بیرونی آن جمع میشوند. در صافی با جریان متقاطع ، محلول سوسپانسیون خوراک با فشار و با سرعت نسبتا زیاد ، عرض محیط صافی را طی میکند.
ممکن است لایه ای نازک از جامد روی سطح محیط صافی تشکیل گردد، اما سرعت زیاد مایع مانع از ضخیم شدن آن میشود. محیط صافی ، یک غشاء سرامیکی ، فلزی یا پلیمری با منافذ بسیار کوچک میباشد. مقداری از مایع بهصورت محصول زلال از آن خارج و یک محلول سوسپانسیون غلیظتر بر جای میماند.
در این نوع صافیها ، در ابتدای صاف کردن ، برخی از ذرات جامد وارد منافذ محیط شده و ساکن باقی میمانند، اما ذرات دیگر بسیار سریع روی غشاء جمع میشوند. بعد از این ، لایه نازک و ابتدائی تشکیل شده بهعنوان قالب جامد ، عمل صاف کردن را انجام میدهد. قابل ذکر است که در این عمل ، قالب جامد ، عمل صاف کردن را انجام میدهد نه غشا و باید قالب مرئی با ضخامت قابل توجهی را که روی سطح تشکیل میشود، مرتبا جدا نمود.
صافیهای کیسهای برای صاف کردن گازها بکار میروند، ولی در سایر شرایط ، صافیهای قالبی عموما برای مایعات میباشند. این نوع صافیها ، ممکن است تحت فشار بیشتر از جَو در سطح بالایی و یا با ایجاد خلا در زیر سطح پایینی کار نمایند. هر دو حالت میتوانند پیوسته و یا غیر پیوسته باشند. عموما در شرایط فشار بیشتر از جو در سطح بالایی بهصورت ناپیوسته میباشند.
صافیهای فشاری ناپیوسته
این نوع صافیها ، اختلاف فشار زیادی در عرض دیواره ایجاد میکنند و مایعات و جامدات پودری را سریع و اقتصادی جدا میکنند. رایجترین این نوع صافیها، فیلتر پرس و صافی پوسته و لایه است.
فیلترپرس
این صافی از مجموعه ای سینی در یک سری محفظه تشکیل شده است که جامد در آنها جمع میگردد. سینیها بوسیله یک محیط صافی مانند پارچه پوشانده شدهاند و دو غالب تحت فشار وارد هر محفظه میشود. محلول از پارچه عبور میکند و از یک لوله تخلیه خارج میگردد و یک قالب مرطوب جامد در پشت سر باقی میماند. سینیهای فیلتر پرس به شکل مربع یا دایرهای و عمودی یا افقی میباشند.
دو غالب از یک مجرای اصلی وارد مجراهای فرعی و وارد سینیها میشود. در این حالت ، جامدات روی سطوح پوشیده شده از پارچه باقی مانده و محلول از پارچه عبور کرده و وارد شیارهای مخصوص روی سینی شده و از مجرای دیگر خارج میگردد. پس از نصب پرس ، دو غالب تحت فشار 3 تا 10 اتمسفر وارد دستگاه میگردد و عمل تصفیه آنقدر ادامه مییابد که مقدار مایع خروجی بسیار کم و فشار در دستگاه بهعلت فشرده شدن قالب و عدم عبور مایع ، خیلی بالا میرود. بعد از فیلتر کردن ، معمولا دستگاه را باز میکنند و میشویند و دوباره برای مراحل بعدی آماده مینمایند.
صافی پوسته و لایه
در مواردی که عمل صاف کردن در فشار بیشتر از فیلتر پرس لازم است، از این نوع صافی استفاده میشود. در این طرح ، مجموعه ای از لایههای عمودی روی یک قفسه با قابلیت بیرون آوردن قرار داده شده است. خوراک از پهلوی مخزن وارد میشود و محصول تصفیه از لایهها به درون یک لوله تخلیه وارد میشود. این نوع طرح ، عموما در تصفیههایی بکار میرود که کمک صافی دارند.
تیتراسیون های اكسایش كاهش (یدومتری) - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
استفاده از پرمنگنات پتاسیم جهت گندزدایی آب - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
انواع روش تصفيه آب خانگي - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
بن ماری - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
پیشرفت بزرگ در تولید نانو میله های تصفیه کننده - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
نانوفناوری و فاضلاب - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
رزین مبادله کننده یون چیست؟ - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
معایب آب سخت چیست؟ - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
نقش آب در بدن - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
آلودگی به ژیاردیا (Giardiasis ) - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
آنکیلوستومیازیس - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
ددت چیست؟ - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
املاح محلول در آب - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
مصارف مجدد فاضلاب - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
تصفیه بیولوژیکی پساب صنعتی - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
سختیگیری آب در روش آهک زنی سرد - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
آب های مـرده - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
مراحل تصفیه آب - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
انتقال آلودگی از مدفن های زباله به سفره های آب زیرزمینی - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
تأثیر فاضلاب و پسابهای صنعتی کارخانجات بر آبزیان - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
تصفيه فاضلاب به روش بركه - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
استريل با بخار و زباله سوز - سه شنبه سوم اسفند 1389
نقش تکنولوژی و صنعت در محیط زیست - سه شنبه سوم اسفند 1389
مجموعه کتاب های میکروبیولوژی - سه شنبه سوم اسفند 1389
تخليه فاضلاب صنعتي - سه شنبه سوم اسفند 1389
توليد آب شيرين - سه شنبه سوم اسفند 1389
تاریخچه ی تصفیه ی فاضلاب - سه شنبه سوم اسفند 1389
روش تهیه پرمنگنات پتاسیم - سه شنبه سوم اسفند 1389
بررسی راهکارهای بهسازی و علل خوردگی در مخازن ذخیره و نگهداری - سه شنبه سوم اسفند 1389
مشکلات بوجود آمده از کیفیت آب در شرایط بهره برداری مخازن - سه شنبه سوم اسفند 1389
برخی از کاربردهای رزین ها - سه شنبه سوم اسفند 1389
بروز خوردگی در مخازن آب - سه شنبه سوم اسفند 1389
تجهیزات مبارزه با آلودگی آب در مقابل آلودگی نفتی - سه شنبه سوم اسفند 1389
لوله های بتنی انتقال آب و فاضلاب - دوشنبه دوم اسفند 1389
خطر نوشيدن آب از بطريهاي پلاستيكي - دوشنبه دوم اسفند 1389
اندازه گیری یون كلرید در آب (ولهارد متد ) - دوشنبه دوم اسفند 1389
مشکل H2S در شبکه های فاضلاب - دوشنبه دوم اسفند 1389
انواع دریاچه های تصفیه فاضلاب - دوشنبه دوم اسفند 1389
کاربرد مدل شبکه فاضلاب در جوامع طرحی برای آینده - دوشنبه دوم اسفند 1389
انتخاب پمپ - دوشنبه دوم اسفند 1389
کاربرد گیاهان در تصفیه فاضلاب - یکشنبه یکم اسفند 1389
انواع لخته ها در تصفیه خانه های فاضلاب - یکشنبه یکم اسفند 1389
اندازه گیری سختی آب - یکشنبه یکم اسفند 1389
معرفهای pH - شنبه سی ام بهمن 1389
ضربت قوچ (Water hamer) در تأسیسات و راههای مقابله با آن - شنبه سی ام بهمن 1389
ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎي ﺗﺼﻔﻴﻪ آب وتاسيسات جانبي تصفيهخانههاي آب - شنبه سی ام بهمن 1389
فيلترهاي شني تحت فشار - جمعه بیست و نهم بهمن 1389
ضوابط بهداشتی و ایمنی پرسنل تصفیه خانه های فاضلاب - جمعه بیست و نهم بهمن 1389
خواص فیزیکی آب - جمعه بیست و نهم بهمن 1389
تهیه آب اکسیژنه - پنجشنبه بیست و هشتم بهمن 1389
اندازه گیری سدیم به روش فیلم فتو متری - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
اندازه گیری اکسیژن محلول DO - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
اندازه گیری (BOD) - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
تعیین میزان نیتریت درمنابع آب - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
تاثیر سولفات ها و سولفیدهاي هیدروژن در آب آشامیدنی - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
اصول و روش هاي كلرزني آب - یکشنبه بیست و ششم دی 1389