تصفیه آب کشاورزی

تصفیه آب کشاورزی

منظور از آب کشاورزی آبی است که در مراحل مختلف رشد، برداشت، فرآوری و بسته‌بندی یک محصول کشاورزی به کار می‌رود.

آبی که برای آبیاری زمین‌های کشاورزی استفاده می‌شود، آبی که در زمان استفاده از آفت‌کش‌ها و یا کودهای محلول به کار می‌رود.

آبی که جهت جلوگیری از سرمازدگی و از دست دادن آب محصول، شست‌وشو و یا خنک کردن محصولات کشاورزی مورداستفاده قرار می‌گیرد.

منابع تأمین آب کشاورزی

سه منبع اصلی در تأمین آب کشاورزی وجود دارد:

منابع آب شهری، آب چاه (آب‌های زیرزمینی) و آب‌های سطحی که مخاطرات مربوط به آب کشاورزی با توجه به منبع تأمین آن، متفاوت است.

دولت‌ها وظیفه تأمین آب شهری را بر عهده دارند؛ اما این آب برای زمین‌های کشاورزی روستایی چندان در دسترس نیست.

از طرفی تولید سبزیجات بسیار وابسته به آب است؛ بنابراین بسیاری از مزارع، آب موردنیاز خود را از آب‌های زیرزمینی و یا آب‌های سطحی تأمین می‌کنند.

درصورتی‌که چاه به شکل مناسب و اصولی حفر شود، استفاده از آب آن نسبت به آب‌های سطحی ایمن‌تر است.

عوامل مختلفی بر کیفیت آب چاه تأثیر می‌گذارند؛ مانند مکان آن، نزدیکی به سیستم فاضلاب شهری و تخلخل خاک.

آب‌های سطحی به‌عنوان پرمخاطره‌ترین نوع آب در کشاورزی شناخته می‌شوند و نباید برای کاربردهای حساس نظیر استفاده در آفت‌کش‌ها، کودها و یا شست‌وشوی محصولات به کار روند؛ مگر آن‌که بر روی آن‌ها عملیات تصفیه صورت گیرد.

عوامل زیادی بر کیفیت آب‌های سطحی اثرگذارند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به جاری یا راکد بودن آن اشاره کرد.

 

[caption id="attachment_3141" align="aligncenter" width="781"] تصفیه آب کشاورزی[/caption]

 

پارامترهای کیفی آب کشاورزی

پارامترهای کیفی آب کشاورزی شامل یکسری پارامترهای فیزیکی – شیمیایی، میکروبی و فلزات سنگین می باشد.

در ایران استاندارد مشخصی که بتوان از طریق آن به تعیین مشخصات آب مناسب کشاورزی پرداخت وجود ندارد. زیرا کیفیت آب کشاورزی به نوع گیاهی که کشت می شود و همین طور کیفیت خاک بستگی دارد.

بعضی از گیاهان مقاومت بیشتری به شوری دارند برای آبیاری این گیاهان از آب با EC بالا میتوان استفاده کرد. بعضی از گیاهان هم مقاومتشان نسبت به شوری کم است، برای آبیاری آنها باید از آب با کیفیت استفاده کرد.

از پارامترهای کیفی آب کشاورزی، شوری و EC به این دلیل مهم است که تأثیر مستقیم در بهره وری کشاورزی دارد.

تحمل گیاهان نسبت به شوری را می توان در چهار دسته حساس، نسبتاً حساس، نسبناً مقاوم و مقاوم تقسیم کرد.

در حساسیت گیاهان به شوری علاوه بر کل شوری، غلطت تک تک یون ها نیز مهم است.

دلیل این امر آن است حساسیت گیاهان و به خصوص برگهای آنها به هر یک از یون ها متفاوت است.

پارامترهای کیفی آب کشاورزی بایستی به صورت فصلی مورد آنالیز کمی قرار بگیرد.

انواع خاک نیز مانند آب کیفیت متفاوتی دارند بعضی از خاک ها (خاک رس) EC و مواد مغذی بالایی دارند.

برای آبیاری این نوع خاکها باید دقت شود که آبی که استفاده می شود EC و شوری بالایی نداشته باشد.

برای این نوع خاک ها چون مواد مغذی بیشتری دارند، به علاوه باید کود کمتری هم استفاده کرد.

 

خاک های سیلتی

این خاکها EC متوسطی داشته و برای آبیاری آنها می توان از آب های با کیفیت متوسط استفاده کرد. خاک شنی توانایی کمی در نگهداری مواد مغذی داشته و میزان EC و همین طور شوری آنها خیلی پایین است. در آبیاری اینگه خاک ها می توان از آب های با EC بالا استفاده کرد. در این نوع خاک ها، برای تقویت مواد مغذی خاک می توان از کود هم استفاده کرد.

از جمله این پارامترها می توان به یون سدیم، کلسیم، کلراید، TDS، pH، بور و … اشاره کرد.

با افزایش یون سدیم در آب آبیاری کشاورزی باعث می شود که نفوذپذیری خاک کاهش پیدا کند.

کاهش نفوذپذیری خاک موجب پایین آمدن کیفیت خاک کشاورزی و حاصلخیزی آن می شود.

در حالی با افزایش میزان شوری آب آبیاری میزان نفوذپذیری خاک افزایش پیدا می کند.

بعلاوه یون سدیم جزء عناصری است که برای رشد گیاهان مورد نیاز نیست.

وجود غلظت بالای سدیم در آب آبیاری باعث بروز سمیت در گیاه نیز می شود.

از نشانه های مشخص سمیت سدیم سوختگی برگ، خشکیدگی و مردگی بافت ها در حاشیه خارجی برگ هاست.

 

از دیگر پارامترهای کیفی آب کشاورزی یون کلسیم است که:

وجود آن در آب از شدت اثر سدیم می کاهد. درصورت استفاده از خروجی تصفیه خانه برای آبیاری باید توجه شود که مشخصات آب مناسب کشاورزی را داشته باشد.

معمول ترین سمیتی که از طریق پساب ممکن است برای گیاهان ایجاد شود ناشی از یون کلراید است.

به دلیل اینکه یون کلراید به صورت محلول در آب می باشد که جذب خاک نمی شود.

این یون با جذب آب توسط گیاه، جذب گیاه شده و با فرآیند تعرق در برگ ها انباشته می شود.

اگر غلظت کلراید در برگها از حد تحمل گیاه تجاوز کند موجب سوختگی یا خشک شدن بافت برگها می شود. میزان pH مناسب برای کشاورزی نیز بین 6.5 تا 8.5 می باشد و میزان آن در عملکرد برخی از مواد شیمیایی مورد استفاده در کشاورزی اثر می گذارد.

اگر پارامترهای کیفی آب کشاورزی نامناسب باشد می تواند خواص شیمیایی و فیزیکی خاک را تغییر دهد.

اگر آب آبیاری شوری پایینی داشته باشد حالت خورندگی پیدا کرده و موجب آبشویی کانی ها و نمک های انحلال پذیر بویژه کلسیم خاک می شود.

این امر موجب می شود از شدت تأثیر پایدارکنندگی آن روی خاکدانه ها و ساختمان خاک کاسته شود.

اگر میزان شوری آب از 20000 میکروزیمنس بر سانتیمتر بیشتر باشد برای استفاده مناسب نیست.

ولی اگر میزان درجه شوری آب کمتر از 700 میکروزیمنس بر سانتیمتر باشد برای آبیاری انواع خاک و گیاه مناسب می باشد.

کشاورزان بعد از مشخص کردن نوع محصول و همین طور کیفیت خاک زمینشان، کیفیت آب آبیاری را باید مشخص کنند.

برای تعیین پارامترهای کیفی آب کشاورزی و آبیاری باید آب مورد استفاده توسط یک آزمایشگاه معتمد آزمایش شود.

 

استفاده از آب تصفیه‌شده در نگهداری محصولات کشاورزی

پس از برداشت محصول، میوه‌ها و سبزیجات باید در شرایط مناسبی نگهداری شوند که مهم‌ترین عوامل این شرایط، رطوبت و دماست.

تمامی این محصولات باید در فضایی تاریک و در مجاورت جریان هوا قرار گیرند. بسیاری از سبزیجات همچنین باید در محیطی مرطوب نگهداری شوند.

هر محصول تازه‌ای (حتی محصولات ارگانیک) می‌تواند مقادیری از آفت‌کش‌ها، میکرو ارگانیزم‌های خطرناک و خاک روی سطح خود داشته باشد.

بهترین راه برای جلوگیری از آفت‌کش‌ها و میکرو ارگانیزم‌های خطرناک، استفاده از آب تصفیه‌شده در تمام مراحل رشد محصول است.

نتیجه استفاده از فناوری تصفیه آب در کشاورزی می‌تواند موجب کاهش تعداد دفعات لازم برای تمیز کردن محصول و همچنین کاهش مواد شیمیایی آن شود.

استفاده از سیستم تصفیه آب صنعتی مناسب همچنین می‌تواند موجب کاهش هزینه‌های عملیاتی نگهداری محصولات کشاورزی نظیر هوادهی، تنظیم pH، نیترات، دما و کنترل آفت‌ها شود.

 

استفاده از آب تصفیه‌شده در کشت محصولات کشاورزی

کشت برخی گیاهان خاص نظیر گیاهان دارویی یک صنعت مهم و رو به رشد در دنیای امروز محسوب می‌شود. در کشت این گیاهان، خلوص آب استفاده‌شده ضروری است؛ بنابراین تصفیه آب برای پرورش گیاهان دارویی سهم عمده‌ای در تولید این بخش از محصولات کشاورزی دارد.

کیفیت آب مورداستفاده در این بخش می‌تواند موجب گسترش و یا جلوگیری از انتشار بیماری در محیط کشت شود.

وجود مواد معدنی در آب می‌تواند موجب ایجاد تفاوت در خواص دارویی، مزه و کیفیت کلی آنها شود.

بنابراین می‌توان ابتدا خلوص آب را تا حدود زیادی بالا برد و سپس مقدار دقیقی از مواد معدنی موردنیاز برای کشت یک گیاه دارویی را به‌صورت کنترل‌شده به آن اضافه نمود تا درنهایت محصولی با بیشترین اثرگذاری حاصل شود.

 

[caption id="attachment_3142" align="aligncenter" width="768"] تصفیه آب کشاورزی[/caption]

 

استفاده از آب تصفیه‌شده در گلخانه‌ها

کیفیت بالای آب مورداستفاده در گلخانه‌ها به دلایل متعددی از اهمیت زیادی برخوردار است.

مانند جلوگیری از مسدود شدن نازل‌های آبیاری، تغییر رنگ شاخ و برگ گیاهان و افزایش بیش‌ازحد سطح نمک و pH نامناسب خاک.

منابع تأمین آبی که حاوی آهن و بی‌کربنات‌ها هستند قبل از استفاده نیاز به پیش‌تصفیه فوری دارند.

همچنین عوامل رسوب نیز پیش از آبیاری و برای جلوگیری از گرفتگی سیستم‌های آبیاری باید از آب جدا شوند.

گلخانه‌ها حجم زیادی از آب را برای رشد محصولات خود و همچنین تهویه گلخانه استفاده می‌کنند و تخمین زده می‌شود که در حدود ۸۰۰۰ گالن آب بر روز بر هر هکتار از زمین برای تولید محصولات کشاورزی گلخانه‌ای در ماه‌های گرم تابستان نیاز است.

گلخانه‌های زیادی اقدام به بازیابی آب استفاده‌شده می‌کنند تا بتوانند این حجم از آب را برای مصارف خود تأمین کنند.

گرچه، آب بازیابی شده می‌تواند منشأ قارچ‌های پاتوژنی و دیگر بیماری‌های گیاهی باشد.

همچنین این آب می‌تواند حاوی مواد مغذی باشد که رشد میکرو ارگانیزم‌ها را سرعت می‌بخشد.

بسیاری از گلخانه‌ها از یک سیستم گندزدا در آبیاری استفاده می‌کنند تا جلبک‌ها و سایر ارگانیزم‌هایی موجب آسیب رساندن به تأسیسات آبیاری و همچنین محصولات شوندرا حذف کنند.

فناوری‌های به‌کاررفته در تصفیه آب برای کشاورزی شامل موارد زیر است:

اولترافیلتراسیون (UF)

نانوفیلتراسیون (NF)

اسمز معکوس (RO)

تصفیه بیولوژیکی

گندزدایی

جهت سفارش دستگاه تصفیه آب کشاورزی با ما تماس بگیرید.

تماس باما

نانو فیلتراسیون

نانو فیلتراسیون یک فناوری غشایی است که از نظر نحوه عملکرد و ساخت شباهت زیادی به اسمز معکوس دارد.

یک غشای نانوفیلتراسیون در درجه اول یون های دو ظرفیتی و مولکول های بزرگتر را حفظ می کند.

وقتی صحبت از فرآیند فیلتراسیون می شود، یک واحد نانوفیلتراسیون بین اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون قرار می گیرد.

واحدهای نانوفیلتراسیون می‌توانند آلاینده‌هایی مانند باکتری‌ها، نمک‌های محلول، آفت‌کش‌ها و پروتئین‌ها را تا اندازه ۰.۰۰۱ میکرون حذف کنند.

تکنولوژی غشاء و فرآیندهای غشایی

تکنیک نانو فیلتراسیون عمدتاً برای حذف دو یون با ارزش و یون‌های تک با ارزش بزرگتر مانند فلزات سنگین استفاده می‌شود.

این تکنیک را می توان به عنوان یک غشای درشت RO (اسمز معکوس)  در نظر گرفت.

از آنجایی که در نانو فیلتراسیون از غشاهای ریز کمتری استفاده می شود، فشار تغذیه سیستم NF به طور کلی در مقایسه با سیستم های RO کمتر است.

همچنین میزان رسوب در مقایسه با سیستم های Ro کمتر است

کاربرد نانوفیلتراسیون  NFدر تصفیه آب

نرم کردن یا کاهش سختی آب
حذف ویژه فلزات سنگین از جریان های فرآیند برای استفاده مجدد از آب
کاهش محتوای نمک در آب شور(حذف 50 ٪ NaCl و 90٪ (یا بیشتر) برای 4CaSO )

انواع غشا نانوفیلتراسیون

غشاهای مارپیچی، ارزان ترین اما حساس تر به آلودگی
غشاهای لوله‌ای/کاهی، پرمصرف‌ترین غشاهایی هستندو به راحتی آلوده نمی شوند.

سطوح فیلتر ظرفیت فیلتر را تعیین می کند.

غشاهای مارپیچی به طور کلی دارای بیشترین سطح سطح هستند و بنابراین ارزان ترین در استفاده هستند.

سطح غشاهای لوله ای/کاهی به طور کلی کمتر است.

تصفیه اولیه آب ورودی بر عملکرد نانو فیلتراسیون  نصب تأثیر می گذارد.

نیاز به تصفیه اولیه بستگی به کیفیت آب تغذیه دارد.

نصب سیستم های تزریق دوزهای شیمیایی را می توان برای جلوگیری از پوسته پوسته شدن، رسوب بر روی سطح از غشاء انجام داد.

اجزای سیستم غشایی نانو فیلتراسیون NF

پمپ تغذیه
محفظه تحت فشار نگهدارنده غشا
غشا NF
لوله های ارتباطی
سیستم تمیز کردن یا دوزینگ شیمیایی

جهت سفارش از صفحه فروشگاه بازدید کنید

فروشگاه

الترافیلتراسیون Ultrafiltration (UF)

الترافیلتراسیون(UF) Ultrafiltration  یک فرآیند تصفیه مبتنی بر فشار است که ذرات معلق را از ترکیبات محلول با استفاده از یک محیط غشایی بسیار ریز جدا می کند.

لترافیلتراسیون با غشاهای نیمه تراوا به دلیل فشرده بودن و کارایی می تواند نقش مهمی در تصفیه آب داشته باشد.

اولترافیلتراسیون UF یک فرآیند فیلتراسیون غشایی شبیه به اسمز معکوس است که از فشار هیدرواستاتیکی برای عبور آب از یک غشای نیمه تراوا استفاده می کند.

اندازه منافذ غشای اولترافیلتراسیون معمولاً 103 - 106 دالتون است.

اولترافیلتراسیون (UF) یک مانع تحت فشار برای جامدات معلق، باکتری ها، ویروس ها، اندوتوکسین ها و سایر پاتوژن ها برای تصفیه آب است.

اولترافیلتراسیون (UF) یک فرآیند تصفیه آب است که در آن آب از طریق یک غشای نیمه تراوا عبور می کند.

جامدات معلق و املاح با وزن مولکولی بالا در یک طرف غشاء باقی می مانند، در حالی که آب و املاح با وزن مولکولی کم از طریق غشاء نفوذ می کنند.

اولترافیلتراسیون UF می تواند اکثر مولکول ها و ویروس های آلی و همچنین طیف وسیعی از نمک ها را حذف کند. این محبوبیت به دست آورده است.

زیرا بدون توجه به منبع آب، کیفیت آب ثابتی تولید می کند، 90-100٪ عوامل بیماری زا را حذف می کند، و به جز جهت تمیز کردن غشاها، به مواد شیمیایی نیاز ندارد.

اولترافیلتراسیونUF برای اولین بار در پایان قرن 19 توصیف شد.

شروع عملی اولترافیلتراسیون UF به عنوان یک فرآیند جداسازی در سال 1963، پس از کشف غشای

اسمز معکوس سلولز استات نامتقارن در دهه 1950 و کشف پلی الکترولیت توسط MIT انجام شد.

ویژگی های غشاء UF

اندازه منافذ غشاهای اولترافیلتراسیون UF از 0.1 تا 0.01 میکرون متغیر است، اما "برش وزن مولکولی" (MWCO) اکنون یکی از بهترین راه‌ها برای توصیف غشاهای UF است.

MWCO وزن مولکولی است که در آن 90 درصد املاح ماکرومولکولی از غشاء عبور نمی کند.

محدوده فیلتراسیون UF بین میکروفیلتراسیون و نانوفیلتراسیون قرار دارد.

غشاهای مورد استفاده در اولترافیلتراسیون  UF برای جلوگیری از رسوب با مواد جامد، پوسته پوسته شدن و عوامل میکروبیولوژیکی مانند میکروب ها و جلبک ها نیاز به تمیز کردن تعمیر و نگهداری دارند.

آلاینده های جدا شده و متراکم شده در محفظه UF باید دور ریخته شوند.

تفاوت اولترافیلتراسیون  UF و نانوفیلتراسیون  NFو میکروفیلتراسیون MF

تفاوت بین هر چهار نوع فیلتراسیون غشایی اسمز معکوس، نانوفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون - اندازه منافذ غشا یا اندازه ذرات کاهش یافته است.

روش مورد نیاز شما بستگی به سطح کیفیت آب مورد نیاز  شما دارد. نمودار زیر طیف کاهش را برای هر نوع فیلتراسیون غشایی نشان می دهد.

اولترافیلتراسیون چه آلودگی هایی را می تواند حذف کند؟

غشای UF یک فیلتر فوق العاده ظریف است که ذرات را 5000 برابر کوچکتر از موی انسان کاهش می دهد.

اولترافیلتراسیون باعث کاهش 90 تا 100 درصدی این آلاینده ها می شود.

در حالی که UF نمی تواند برخی از مواد آلی را کاهش دهد، یک پیش فیلتر بلوک کربنی 0.05 میکرونی را می توان به سیستم اضافه کرد تا طعم و بوی کلر، سرب، کیست ها، ترکیبات آلی فرار (VOCs) و عناصر کمیاب فلزی (MTE) را کاهش دهد.

تفاوت الترافیلتراسیون و اسمز معکوس

بسیاری از سیستم های اولترافیلتراسیون از یک غشای فیبر توخالی استفاده می کنند که آب را از داخل به بیرون فیلتر می کند.

این یک سطح بزرگ برای چسبیدن ذرات فراهم می کند.

غشاهای دیگر، مانند غشای RO زخم مارپیچی، از بیرون به داخل فیلتر می‌شوند.

غشای فیبر توخالی مقاومت شیمیایی بالایی در برابر اکسیدان‌ها و کلر دارد، اما غشای اسمز معکوس TFC نمی‌تواند هیچ کلری را تحمل کند.

یک سیستم اسمز معکوس گسترده ترین فیلتر را فراهم می کند زیرا غشای RO دارای کوچکترین اندازه منافذ است، اما این سطح از فیلتراسیون همیشه ضروری یا ترجیح داده نمی شود.

یک سیستم UF مواد معدنی مفیدی را که یک سیستم RO حذف می کند، حفظ می کند.

با این حال، این بدان معنی است که یک سیستم اولترافیلتراسیون نمک، فلوراید، یا TDS محلول در آب را حذف نمی کند.

سیستم اولترافیلتراسیون نیز با فشار کم آب کار می کند، اما یک سیستم اسمز معکوس به یک پمپ تقویت کننده برای افزایش جریان آب نیاز دارد.

کاربردهای معمول اولترافیلتراسیون UF

الترافیلتراسیون UF برای مصارف مختلف مانند پیش تصفیه اسمز معکوس (RO)، شفاف سازی آب های سطحی، تصفیه آب های زیرزمینی با SDI بالا، پیش تصفیه آب دریا، حذف آرسنیک، تصفیه اولیه و ثانویه پساب ها در دسترس هستند.

استفاده مجدد و درمان باکتریولوژیکی برای آب معدنی کاربرد دارند

فناوری اولترافیلتراسیون قادر است در 50٪ فضای کمتر نسبت به فرآیندهای قدیمی کار بیشتری انجام دهد.

به همین دلیل است که پیش تصفیه UF به عنوان تجهیزات استاندارد برای تمام واحدهای  آب شیرین کن مدولار آب دریا و آب شور انتخاب می شوند.

مزایای اولترافیلتراسیون UF

سیستم در فشار کم کار می کند
باکتری ها و ویروس ها را از بین می برد
تصفیه و بازیافت فاضلاب و آب فرآیندهای صنعتی
حذف ذرات و مولکول ها (به عنوان مثال، حذف 90-95٪ آرسنیک) برای تولید آب آشامیدنی
تقویت یا جایگزینی مراحل فیلتراسیون ثانویه و در تصفیه خانه ها
فیلتراسیون پساب کارخانه خمیر کاغذ
کاربردهای صنایع غذایی و آشامیدنی
جهت کاهش سختی و نرم کردن آب
دارای نرخ بازیابی 90-95٪ است
در کاربرد جهت تصفیه آب شرب مواد معدنی ضروری را در آب نگه می دارد
پیش تصفیه UF می تواند با کاهش فاکتور   SDI عمر غشاهای اسمز معکوس را افزایش دهد.
از منعقد کننده ها استفاده نمی کنند و به استفاده کمی از مواد شیمیایی نیاز دارند.
نیاز به سرمایه گذاری کمتری دارند
هزینه های عملیاتی را کاهش می دهند

جهت سفارش الترافیلتراسیون با ما تماس بگیرید.

تماس باما

ممبران8 اینچ فیلمتک مدل FilmTec BW30-400

ممبران8 اینچ فیلمتک مدل FilmTec BW30-400 محصولی است که در زمان نیاز به کیفیت بالای آب تولیدی RO مورد استفاده قرار گیرد.

این محصول از بین غشای 400 فوت مربعی در بازار بوده که همچنان استفاده از آن ادامه دارد.

غشاء BW30-400 جریان بیشتر و دفع بیشتری دارد و همچنین مقادیر بالایی در محدوده (13-1)PA نسبت به سایز غشاء های RO ارائه می دهند.

همچنین با بیش از یک دهه عملکرد ثابت بدون مشکل جزء بهترین ها هستند.

راه اندازی صحیح سیستم های اسمز معکوس RO جهت عملکرد و جلوگیری از خرابی غشاء و over feeding یا hydraulic shock ضروری است.

راهنمای عملکرد

از هرگونه فشار یا تغییرات جریان متاع بر روی غشاء در هنگام راه اندازی و خاموش کردن و عملیات شستشو باید خودداری شود.

فشار آب ورودی باید به طور تدریجی در طول 30-60 ثانیه افزایش یابد.

سرعت جریان متقاطع باید به طور تدریجی در طول 15-20 ثانیه به نقطه عملیاتی برسد.

آب تولیدی در یک ساعت اولیه عملکرد غشاء باید دور ریز شود.

 

 

[caption id="attachment_3196" align="aligncenter" width="664"] ممبران8 اینچ فیلمتک[/caption]

 

مشخصات ممبران FilmTec BW30-400

 

سایز اطلاعات

پس از خیس شدن اولیه ممبران ها باید همواره مرطوب بمانند.

جهت جلوگیری از رشد بیولوژیکی در طول زمان خاموشی های طولانی توصیه میشود.

غشاء در محلول نگهدارنده به صورت غوطه ور نگهداری شوند.

حداکثر افت فشار در محفظه ی تحت فشار نگهدارنده غشاء  معادل 3.5bar می باشد.

همواره از فشار معکوس از سمت خروجی باید جلوگیری شود.

قابلیت های ممبران8 اینچ فیلمتک :

• قابلیت حذف کلیه املاح و آلاینده ها:

ممبران فیلمتک BW30-400 کلیه جامدات محلول (TDS) آب را کاهش داده و اجازه عبور هیچ یک از آلاینده ها از قبیل:

نیترات و نیتریت، آرسنیک، جیوه، آلاینده های بیولوژیکی مانند آندوتوکسین ها، ویروس ها، باکتری ها و سایر ناخالصی های موجود در آب، فلزات سنگین، انواع نمک ها و املاح را نمی دهد.

• قابلیت تحمل محدوده وسیعی از PH:

در محدوده وسیعی از (PH (1-13 عکملکرد بسیار مطلوبی دارد.
• طیف وسیعی از  کاربردها: فیلتر ممبران  بیش ترین کاربرد را در تصفیه آب در صنایع مختلف و تهیه آب شرب از آب لب شور دارد.

مهم ترین کاربردهای این ممبران در دستگاه های تصفیه آب RO صنعتی جهت تصفیه آب کارخانه های صنایع مختلف مانند صنایع لبنی، داروسازی، آب معدنی و نوشابه سازی، صنایع نساجی و ریسندگی بافندگی، بویلرها و دیگ های بخار، سیستم های سرمایشی و گرمایشی و ... می باشد.

جهت سفارش محصول باما تماس بگیرید.

تماس باما

ممبران4 اینچ فیلمتک مدل FilmTec BW30-4040

ممبران های4 اینچ فیلمتک مدل FilmTec BW30-4040 جهت پاسخگویی به طیف گسترده ای از ظرفیت ها کاربرد دارد.

غشاء ممبران های 4 اینچ فیلمتک مدل FilmTec BW30-4040 جهت تولید آب با بالاترین کیفیت ممکن در صنعت کاربرد دارد.

ممبران های 4 اینچ مدل LC LE-4040 جهت تولید آب با کیفیت بالادر فشار عملیاتی کم و شرایط آب سخت با صرف انرژی کم کاربرد  دارد.

راه اندازی صحیح سیستم های اسمز معکوس RO جهت عملکرد صحیح و جلوگیری از خرابی غشاء و hydraulic shock یا over feeding ضروری است.

راهنمای عملکرد

از هرگونه فشار یا تغییرات جریان متاع بر روی غشاء در هنگام راه اندازی و خاموش کردن و عملیات شستشو باید خودداری شود.

فشار آب ورودی باید به طور تدریجی در طول 30-60 ثانیه افزایش یابد.

سرعت جریان متقاطع باید به طور تدریجی در طول 15-20 ثانیه به نقطه عملیاتی برسد.

آب تولیدی در یک ساعت اولیه عملکرد غشاء باید دور ریز شود.

مشخصات ممبران6  FilmTec LC4040

[caption id="attachment_3202" align="aligncenter" width="626"] ممبران4 اینچ[/caption]

محدودیت های عملیاتی ممبران6  FilmTec LC4040

[caption id="attachment_3203" align="aligncenter" width="676"] ممبران های4 اینچ فیلمتک[/caption]

 

سایز اطلاعات

پس از خیس شدن اولیه ممبران ها باید همواره مرطوب بمانند.

جهت جلوگیری از رشد بیولوژیکی در طول زمان خاموشی های طولانی توصیه میشود.

غشاء در محلول نگهدارنده به صورت غوطه ور نگهداری شوند.

از استفاده از هرگونه مواد شیمیایی ناسازگار با غشاء باید خودداری شود

حداکثر افت فشار در محفظه ی تحت فشار نگهدارنده غشاء  معادل 3.5bar می باشد.

همواره از فشار معکوس از سمت خروجی باید جلوگیری شود.

نقاط قوت ممبران 4 اینچ فیلمتک مدل LC HR-4040

1- طول عمر بالا: به دلیل استفاده از تکنولوژی به روز تولید غشاء فیلمتک و امکان شستشوی مداوم، این ممبران طول عمر بالایی داشته و بالاترین کیفیت را نیز در تصفیه و تولید آب دارد.
2- بدنه ی مقاوم: پوشش خارجی این ممبران از جنس فایبرگلاس می باشد و بدنه سخت و مقاومی دارد، به همین دلیل امکان استفاده از آن در هوزینگ های (پرشروسل) 3 فیلتره و بالاتر وجود دارد.

در عین حال که پوسته ی بیرونی ممبران فیلمتک LC HR-4040 مقاوم است، اما با این وجود قسمت داخلی آن ممکن است در اثر زمان و یا کارکرد بیش از حد فرسوده شود.

3- حذف کلیه املاح آب: فیلتر ممبران های4 اینچ فیلمتک  قادر است هر نوع رسوبات و جامدات محلول (TDS) مضر از جمله نمک، گچ و هم چنین آلاینده های شیمیایی را از آب حذف کند.

این فیلتر ممبران دقت بالایی در حذف عناصر زائد دارد و به همین دلیل آبی سالم و فاقد هر گونه مواد آلاینده را برای شما فراهم می کند.
4- ظرفیت بالای تصفیه آب: این ممبران قادر است در طی شبانه روز 11000 لیتر آب را تصفیه کند، در این صورت می تواند پاسخگوی حجم وسیعی از آب قابل شرب باشد.
5- کاهش حجم فاضلاب: به دلیل امکان استفاده مجدد از آب و تصفیه پساب خروجی از ممبران، حجم فاضلاب تولید شده توسط این ممبران کاهش می یابد.
6- پوسته بیرونی سخت: دارای پوسته بیرونی سخت و با مقاومت بسیار بالا
7- کاربرد: برای تولید آب با خلوص بالا و دبی آب بالاتر

جهت سفارش محصول باما تماس بگیرید.

تماس باما

 

تصفیه هوازی فاضلاب

سیستم‌های تصفیه هوازی فاضلاب که معمولاً به عنوان یک روش تصفیه ثانویه فاضلاب پس از ته‌نشینی یا فیلتر کردن آلاینده‌های بزرگ‌تر اولیه استفاده می‌شود.

می‌تواند فناوری‌های کارآمد و اقتصادی برای تجزیه و حذف آلاینده‌های آلی از زباله‌های به شدت آلی  از جمله صنایع غذایی و آشامیدنی، صنایع شیمیایی، نفت و گاز و صنایع شهری باشند.

سیستم های بی هوازی و هوازی دو نوع اصلی تصفیه بیولوژیکی فاضلاب هستند.

اما این مقاله به این موضوع می پردازد که سیستم های تصفیه فاضلاب هوازی چیست و چگونه کار می کنند.

تصفیه هوازی فاضلاب چیست؟

سیستم‌های تصفیه فاضلاب هوازی از باکتری‌های تغذیه‌کننده اکسیژن، تک یاخته‌ها و سایر میکروب‌های برای تمیز کردن آب استفاده می‌کنند.

این سیستم ها فرآیند طبیعی تجزیه میکروبی را برای تجزیه آلاینده های فاضلاب صنعتی بهینه می کنند.

تصفیه هوازی

آلاینده‌های آلی که این میکروارگانیسم‌ها تجزیه می‌کنند اغلب بر اساس نیاز بیولوژیکی اکسیژن یا BOD اندازه‌گیری می‌شوند.

مقدار اکسیژن محلول مورد نیاز موجودات هوازی برای تجزیه مواد آلی به مولکول‌های کوچک‌تر اشاره دارد. سطوح بالای BOD نشان‌دهنده غلظت بالای مواد زیست تخریب‌پذیر موجود در فاضلاب است.

می‌تواند ناشی از ورود آلاینده‌هایی مانند تخلیه‌های صنعتی، زباله‌های مدفوع خانگی یا رواناب کود باشد.

در این روش میکروارگانیسم ها عامل اصلی واکنش های تجزیه مواد آلی و کاهش آلودگی هستند.

این عمل نیاز به اکسیژن دارد که باید به طور مداوم به محیط (فاضلاب) وارد شود.

هدف اصلی در تصفیه بیولوژیکی کاهش اکسیژن مورد نیاز (BOD) است و مقدار اکسیژن مورد نیاز در تصفیه بیولوژیکی هوازی بستگی به کاهش مقدار BOD موردنظردرتصفیه خانه دارد.

سیستم های تصفیه بیولوژیکی هوازی شامل هوادهی و تولید لجن فعال، صافی های بیولوژیکی، استخرهای اکسیداسیون و سیستم های چرخان می باشد.

سیستم های تصفیه فاضلاب هوازی چگونه کار می کنند؟

از آنجایی که این موجودات به اکسیژن نیاز دارند، سیستم‌های هوازی به وسیله‌ای برای تامین اکسیژن زیست‌توده با افزودن حوضچه‌های تصفیه فاضلاب نیاز دارند.

وارد کردن اکسیژن به زیست توده بسته به ترکیب شیمیایی فاضلاب در رابطه با نیازهای پساب، یک سیستم تصفیه بیولوژیکی فاضلاب از چندین فرآیند مختلف و انواع متعددی از میکروارگانیسم ها تشکیل شده باشد.

همچنین به روش های عملیاتی خاصی نیاز دارند که بسته به محیط مورد نیاز برای بهینه نگه داشتن نرخ رشد زیست توده برای جمعیت های میکروبی خاص متفاوت است.

اغلب لازم است هوادهی را کنترل و تنظیم کنید تا سطح اکسیژن محلول ثابتی حفظ شود تا باکتری‌های سیستم با سرعت مناسب برای برآوردن نیازهای تخلیه تکثیر شوند.

علاوه بر اکسیژن محلول، سیستم های بیولوژیکی نیاز به تعادل جریان ، PH، دما و مواد مغذی دارند.

در زیر نمونه‌هایی از انواع متداول سیستم‌های تصفیه فاضلاب بیولوژیکی هوازی، از جمله شرح مختصری از نحوه عملکرد آنها در یک رژیم تصفیه فاضلاب صنعتی آورده شده است.

لجن فعال

فرآیندهای لجن فعال که به طور گسترده در کاربردهای شهری مورد استفاده قرار می گیرد، زمانی رخ می دهد که فاضلاب از فاز تصفیه اولیه وارد مخزن هوادهی می شود.

پس از هوادهی در حضور میکروارگانیسم‌های هوازی معلق مواد آلی شکسته شده و مصرف می‌شوند.

جامدات بیولوژیکی تشکیل می‌دهند که به توده‌های بزرگتر یا لخته‌ها لخته می‌شوند.

لخته های معلق وارد مخزن ته نشین شده و با ته نشینی از فاضلاب خارج می شوند.

سیستم‌های تصفیه لجن فعال معمولاً نیاز به فضای بیشتری دارند و مقادیر زیادی لجن را با هزینه‌های دفع مرتبط تولید می‌کنند.

اما هزینه‌های سرمایه و نگهداری در مقایسه با گزینه‌های دیگر نسبتاً پایین است.

لجن فعال در صورت مواد مغذی و اکسیژن کافی به علت رشد و تکثیر انواع مختلف میکروارگانیسم ها به وجود می آید.

اساس این روش تماس میکروارگانیسم های معلق با مواد زائد و استفاده مجدد از میکروارگانیسم ها می باشد. نظربه اینکه  میکروارگانیسم ها اکسیژن محلول را به سرعت مصرف می کنند.

بایستی همواره اکسیژن کافی تامین شود به عبارت دیگر باید مخلوط فاضلاب و لجن همواره هوادهی گردد.

اجزای اصلی سیسنم لجن فعال عبارتند از:

هوای دمیده شده در تانک هوادهی دو کار انجام می دهد:

- تامین اکسیژن کافی برای میکروارگانیسم ها

- هم زدن و مخلوط کردن پساب با لجن فعال و ایجاد سطح تماس بیشتر

در این قسمت توده میکروبی به نام لجن فعال با فاضلاب ورودی مخلوط می شود و مایع مخلوط را به وجود می آورد.

به طور مکانیکی با کمپرسور هوادهی می شود تا میکروارگانیسم ها، مشکلی از نظر تامین اکسیژن نداشته باشند.

بیوراکتورهای بستر ثابت یا FBBRS

این سیستم‌ها از مخازن چند محفظه‌ای تشکیل شده‌اند که در آن‌ها محفظه‌ها با سرامیک متخلخل، فوم متخلخل ویا پلاستیک بسته‌بندی می‌شوند.

سپس فاضلاب از بستر بی حرکت بستر عبور می کند.

این بستر طوری طراحی شده است که سطح به اندازه کافی بالا داشته باشد تا تشکیل بیوفیلم قوی با طول عمر جامدات طولانی را تشویق کند.

منجر به تشکیل لجن کم و کمترین هزینه دفع لجن می شود.

بیوراکتورهای بستر متحرک یا MBBR

MBBR ها معمولاً از مخازن هوادهی پر شده با حامل های بیوفیلم پلی اتیلن متحرک کوچک تشکیل شده اند.

امروزه حامل‌های بیوفیلم پلاستیکی از فروشنده‌های زیادی در اندازه‌ها و شکل‌های مختلف تولید می‌شوند. معمولاً استوانه‌ها یا مکعب‌هایی با قطر نیم تا یک اینچ هستند و به گونه‌ای طراحی می‌شوند که با بیوفیلم بی‌حرکت خود در سراسر بیورآکتور با هوادهی یا اختلاط مکانیکی معلق شوند.

به دلیل وجود حامل‌های بیوفیلم متحرک معلق، MBBR‌ها اجازه می‌دهند پساب‌های با BOD بالا در یک منطقه کوچک‌تر و بدون انسداد تصفیه شوند.

MBBR ها معمولا توسط یک زلال کننده ثانویه دنبال می شوند، اما هیچ لجنی به فرآیند بازیافت نمی شود.

لجن اضافی ته نشین و دوغابی که توسط کامیون خلاء خارج می شود.

بیوراکتورهای غشایی یا MBRs

MBR ها فن آوری های پیشرفته تصفیه بیولوژیکی فاضلاب هستند که لجن فعال رشد معلق معمولی را با فیلتراسیون غشایی، به جای ته نشینی، ترکیب می کنند.

MBRها با جامدات معلق و مخلوط بسیار بالاتر (MLSS) و زمان ماندن جامدات طولانی‌تر (SRTs) عمل می‌کنند.

در مقایسه با لجن فعال معمولی، ردپای بسیار کوچک‌تری با پساب با کیفیت بسیار بالاتر تولید می‌کنند.

MBR ها در درجه اول BOD و کل جامدات معلق (TSS) را هدف قرار می دهند.

اما یک MBR معمولی ممکن است شامل مخازن تصفیه هوازی سیستم هوادهی، میکسرها، مخزن غشایی، سیستم تمیز در محل و غشای الترافیلتراسیون فیبر توخالی یا ورق تخت.

در نتیجه MBR ها سیستمی با قابلیت  تصفیه بالا، سرمایه بالا و هزینه های نگهداری بالا شناخته می شوند.

جهت سفارش محصول باما تماس بگیرید.

تماس باما

 

تصفیه بی هوازی فاضلاب

تصفیه بی هوازی فاضلاب یک فرآیند بیولوژیکی است که در آن میکروارگانیسم ها آلاینده های آلی را در غیاب اکسیژن تجزیه می کنند.

در یک چرخه تصفیه بی هوازی پایه، فاضلاب وارد یک مخزن بیوراکتور می شود.

بیوراکتور حاوی یک ماده غلیظ و نیمه جامد است که به لجن معروف است که از باکتری های بی هوازی و سایر میکروارگانیسم ها تشکیل شده است.

این میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی مواد زیست تخریب‌پذیر موجود در فاضلاب را هضم می‌کنند.

در نتیجه پسابی با اکسیژن بیولوژیکی کمتر (BOD)، اکسیژن شیمیایی (COD) و کل جامدات معلق (TSS) تولید می‌شود.

تصفیه فاضلاب بی هوازی برای انواع جریان های پساب صنعتی از  جمله صنایع کشاورزی، مواد غذایی و آشامیدنی، لبنیات، خمیر کاغذ و صنایع نساجی و همچنین لجن فاضلاب شهری و فاضلاب استفاده می شود.

فن‌آوری‌های بی‌هوازی معمولاً برای جریان‌هایی با غلظت‌های بالای مواد آلی (که به صورت BOD، COD یا TSS بالا اندازه‌گیری می‌شوند) مورد استفاده قرار می گیرد و اغلب قبل از تصفیه هوازی استفاده می‌شوند.

همچنین برای کاربردهای تخصصی مانند تصفیه جریان های زباله با مواد معدنی یا آلی کلردار استفاده می شود و برای تصفیه پساب های صنعتی گرم بسیار مناسب است.

تصفیه فاضلاب بی هوازی چگونه کار می کند؟

فاضلاب بی هوازی نوعی تصفیه بیولوژیکی است که در آن از میکروارگانیسم های بی هوازی برای تجزیه و حذف آلاینده های آلی از فاضلاب استفاده می شود.

در حالی که سیستم های تصفیه بی هوازی ممکن است اشکال مختلفی داشته باشند، آنها به طور کلی شامل نوعی بیوراکتور یا مخزن هستند که قادر به حفظ محیط بدون اکسیژن مورد نیاز برای پشتیبانی از فرآیند هضم بی هوازی هستند.

فرآیند تصفیه فاضلاب بی هوازی شامل دو مرحله است:

مرحله اسیدی شدن و به دنبال آن فاز تولید متان که هر دو فرآیند در تعادل دینامیکی اتفاق می‌افتند.

در فاز اولیه تشکیل اسید،میکرو ارگانیسم های  بی هوازی ترکیبات آلی پیچیده را به اسیدهای آلی فرار ساده تر و با زنجیره کوتاه تجزیه می کنند.

فاز دوم، که به عنوان فاز تولید متان شناخته می شود، شامل دو مرحله است:

استوژنز، که در آن بی هوازی ها اسیدهای آلی را برای تشکیل استات، گاز هیدروژن و دی اکسید کربن سنتز می کنند.
متانوژنز، که در آن میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی روی این مولکول‌های تازه تشکیل‌شده برای تشکیل گاز متان و دی اکسید کربن عمل می‌کنند.
این محصولات جانبی را می توان برای استفاده به عنوان سوخت بازیابی کرد، در حالی که فاضلاب را می توان برای تصفیه ویا تخلیه بیشتر هدایت کرد.

[caption id="attachment_3221" align="aligncenter" width="427"] تصفیه بی هوازی فاضلاب[/caption]

 

بسته به نیازهای کاربردی خاص و نیازهای تسهیلات، سیستم های هاضم بی هوازی را می توان به صورت واحدهای تک مرحله ای یا چند مرحله ای طراحی کرد.

به این معنی که می توان آنها را با یک مخزن اسیدی و واحد بیوراکتور جداگانه پیکربندی کرد.

انواع متداول سیستم های تصفیه فاضلاب بی هوازی شامل موارد زیر است:

تالاب های بی هوازی

تالاب‌های بی‌هوازی حوضچه‌های بزرگی هستند که توسط انسان ساخته شده‌اند که معمولاً بین ۱ تا ۲ هکتار وسعت و تا ۲۰ فوت عمق دارند.

آنها به طور گسترده ای برای تصفیه فاضلاب کشاورزی حاصل از تولید گوشت و همچنین تصفیه سایر جریان های فاضلاب صنعتی و نیز به عنوان مرحله تصفیه اولیه در تصفیه فاضلاب شهری استفاده می شوند.

فاضلاب به طور معمول به پایین تالاب هدایت می شود، جایی که ته نشین می شود و یک لایه مایع بالایی و یک لایه لجن نیمه جامد تشکیل می دهد.

به طور متوسط، این فرآیند ممکن است مدت چند هفته تا شش ماه طول بکشد تا سطوح BOD/COD را به محدوده هدف برساند.

باکتری های بی هوازی شرایط محیطی خاصی مانند دمای آب گرم (85-95 درجه فارنهایت) و pH تقریباً خنثی را ترجیح می دهند.

بنابراین، حفظ شرایط بهینه، سرعت فعالیت میکروارگانیسم های بی هوازی را افزایش می دهد و در نتیجه زمان نگهداری فاضلاب کوتاه تر می شود.

سرعت تنفس بی هوازی نیز می تواند توسط تعدادی از عوامل محدود شود.

از جمله نوسانات در غلظت BOD/COD و وجود موادی مانند سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم.

راکتورهای لجن بی هوازی

راکتورهای لجن آکنده دار  نوعی تصفیه بی هوازی هستند که در آن فاضلاب از طریق یک "ماتریس پلاستیکی" شناور آزاد از ذرات لجن معلق عبور می کند.

همانطور که بی‌هوازی‌های موجود در لجن، مواد آلی موجود در فاضلاب را هضم می‌کنند، تکثیر می‌شوند.

به دانه‌های بزرگ‌تری جمع می‌شوند که در ته مخزن راکتور می‌نشینند و می‌توانند برای چرخه‌های آینده بازیافت شوند.

بیوگازهای حاصل از فرآیند تخریب توسط هودهای جمع آوری در طول چرخه تصفیه جمع آوری می شوند.

 

راکتورهای بی هوازی لجن در چند شکل مختلف موجود هستند، از جمله:

لجن بی هوازی بالارونده (UASB): در تصفیه UASB، فاضلاب با جریان رو به بالا به ته یک بیوراکتور UASB پمپ می شود.

این امر باعث می شود که پتوی لجن شناور شود، زیرا فاضلاب از آن عبور می کند.

این سیستم با جریانی روبه بالا نوعی سیستم تصفیه بی‌هوازی فاضلاب یا راکتور بی‌هوازی است.

قادر است با راندمان نزدیک به 80% فاضلاب‌های صنعتی با آلودگی شیمیایی بسیار بالا فلزات سنگین و مواد سمی را کاهش و فاضلابی جهت ورود به سیستم‌های هوازی را مهیا سازد.

[caption id="attachment_3222" align="aligncenter" width="513"] تصفیه بی هوازی فاضلاب[/caption]

بسترهای لجن دانه ای منبسط شده (EGSB):

EGSB ها بسیار شبیه به فناوری UASB هستند.

عامل اصلی متمایزکننده آن این است که فاضلاب از طریق سیستم به گردش در می آید تا تماس بیشتر با لجن ایجاد شود.

آنها همچنین معمولاً بلندتر از UASB ها هستند و جریان های ورودی با سرعت بالاتری حفظ می شوند.

در نتیجه، EGSB ها می توانند جریان هایی را با بارهای آلی بالاتر در مقایسه با سیستم های UASB درمان کنند.

[caption id="attachment_3223" align="aligncenter" width="465"] تصفیه بی هوازی فاضلاب[/caption]

راکتورهای بافل بی هوازی (ABRs):

ABRها با محفظه های نیمه بسته ساخته می شوند که توسط بافل های متناوب از هم جدا می شوند.

بافل‌ها جریان صاف جریان فاضلاب را قطع می‌کنند و تماس بیشتری را با پوشش لجن در حین حرکت از ورودی راکتور به خروجی تشویق می‌کنند.

[caption id="attachment_3224" align="aligncenter" width="534"] تصفیه بی هوازی فاضلاب[/caption]

راکتورهای فیلتر بی هوازی

راکتورهای فیلتر بی هوازی از یک مخزن راکتور تشکیل شده است که به نوعی محیط فیلتر ثابت مجهزاست.

میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی اجازه دارند خود را روی محیط فیلتر قرار دهند و چیزی را به نام بیوفیلم تشکیل دهند.

رسانه های فیلتر از یک سیستم به سیستم دیگر متفاوت است.

با مواد معمولی از جمله فیلم ها و ذرات پلاستیکی، و همچنین شن، سنگ پا، آجر و مواد دیگر.

محیط فیلتر جدید باید با بی هوازی تلقیح و بیوفیلم چندین ماه طول بکشد تا به حدی برسد که برای درمان با ظرفیت کامل آماده شود.

در طول چرخه های تصفیه، جریان فاضلاب از طریق محیط فیلتر عبور می کند، که برای جذب ذرات از جریان عمل می کند.

در حالی که سطح وسیعی را برای قرار دادن بی هوازی ها در بیوفیلم در معرض مواد آلی موجود در جریان فراهم می کند.

عملکرد راکتور فیلتر باید در طول زمان به دقت بررسی شود.

زیرا در نهایت محیط فیلتر با بیوفیلم اضافی و تجمع ذرات مسدود می شود.

برای حفظ عملکرد مطلوب نیاز به مراحل تعمیر و نگهداری مانند شستشوی معکوس و تمیز کردن دارد.

[caption id="attachment_3225" align="aligncenter" width="610"] تصفیه بی هوازی فاضلاب[/caption]

 

جهت سفارش محصول باما تماس بگیرید.

تماس باما

 

آموزش آب در صنعت داروسازی

انواع آب در صنعت داروسازی به عنوان اکسپیان در ساخت محصولات غیرتزریقی و سایر مصارف داروئی از قبیل شستشوی دستگاهها و محیط های ساخت محصولات غیر استریل به کار می رود.

در فرآیندهای تولید صنعت داروسازی، آب یکی از پرمصرف ترین عناصر است که جزء اصلی فرمولاسیون های مختلف، لوازم آرایشی، لوسیون ها و سایر فرآورده های دارویی است.

در واقع آب به عنوان ماده اولیه اصلی در کاربردهای تولید دارو محسوب می شود.

آب برای مصارف دارویی نه تنها به عنوان ماده خام استفاده می شود، بلکه معمولاً برای فرآیندهای تمیز کردن و شستشوی مورد نیاز در کارخانه فرآوری مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین یک عامل معمولی برای تمیز کردن راکتورها و سایر تجهیزات دارویی است.

دوره آموزشی آب در صنعت داروسازی

در دوره آموزش آب در صنعت داروسازی با روش های تصفیه آب و متغیرهای مهم در طراحی، نظارت و اجرای سیستم های تصفیه آب در صنایع دارویی و بهداشتی بر اساس استانداردهای روز جهانی آشنا میشوید.

جهت ثبت نام این دوره و سایر دوره ها با  صفحه اینستاگرام  HANDS.ON.LIVE  تماس بگیرید.

سر فصل های دوره :

تصفیه آب در صنایع داروسازی

WATER system in pharmaceutical industry

• تصفیه آب
• منابع آب و آلودگی های آب
• پارامتر های فیزیکی،شیمیایی و میکروبی مهم آب
• انواع آب در صنعت داروسازی
• روش های تصفیه و ضدعفونی آب
• سیستم های تصفیه و تولید آب خالص PW) (و آب قابل تزریق(WFI)
• سیستم های ذخیره سازی و توزیع آب خالص (PW) و آب قابل تزریق(WFI)
• احراز کیفیت سیستم های آبساز (DQ,IQ.OQ.PQ)

اکسیژن محلول DO

اکسیژن محلول (DO) مقدار اکسیژنی است که در آب وجود دارد.

اجسام آب اکسیژن را از جو و گیاهان آبزی دریافت می کنند.

آب روان، مانند جریان سریع در حال حرکت، اکسیژن بیشتری نسبت به آب ساکن یک برکه یا دریاچه حل می کند.

بیشتر موجودات آبزی برای زنده ماندن به اکسیژن محلول نیاز دارند که اغلب به اختصار DO نامیده می شود، اما منبع این اکسیژن مولکول آب (H2O) نیست.

DO اکسیژن مولکولی گازی به شکل O2 است که از جو یا به عنوان محصول جانبی فتوسنتز منشاء می گیرد.

پس از حل شدن در آب، برای استفاده موجودات زنده در دسترس است و می تواند نقش مهمی در بسیاری از فرآیندهای شیمیایی در محیط آبی ایفا کند.

این اکسیژن علاوه بر حل شدن در آب، تفاوتی با اکسیژنی که تنفس می کنیم ندارد.

 

DO

DO مقدار اکسیژن موجود در محیط های آبی است که برای ماهی ها، بی مهرگان و همه موجودات موجود در آب در دسترس است.

بیشتر گیاهان و جانوران آبزی برای زنده ماندن به اکسیژن نیاز دارند. به عنوان مثال، ماهی نمی تواند برای مدت طولانی در آب با اکسیژن محلول کمتر از 5 میلی گرم در لیتر زنده بماند.

سطح پایین اکسیژن محلول در آب نشانه آلودگی است و عامل مهمی در تعیین کیفیت آب، کنترل آلودگی و فرآیند تصفیه است.

DO در یک محلول اشباع با درجه حرارت و ارتفاع آب متفاوت است. به عنوان مثال، آب سرد دارای DO بالاتری نسبت به آب گرم است.

در سطح دریا و در دمای 20 درجه سانتی گراد مقدار DO در آب شیرین 9.1 میلی گرم در لیتر است.

ورود پسماندهای آلی به ویژه فاضلاب های خانگی و دامی، ضایعات صنعتی ناشی از فعالیت کارخانه های کاغذسازی، چرم سازی، فاضلاب کشتارگاه ها و فاضلاب محصولات کشاورزی، میزان DO در آب را به طور چشمگیری کاهش می دهد.

ضایعات موجود در این صنایع باعث نیاز اکسیژن می شود و توسط باکتری ها تجزیه شده و به اکسیژن تجزیه می شوند.

بیشتر زباله های اکسیژن خواه، زباله های آلی هستند.

اکسیداسیون 3 میلی گرم در لیتر کربن به 9 پی پی ام اکسیژن محلول نیاز دارد. اکسیژن محلول با دستگاه اندازه گیری اکسیژن (DO-meter) اندازه گیری می شود.

[caption id="attachment_3317" align="aligncenter" width="545"] اکسیژن محلول DO[/caption]

منابع اکسیژن محلول DO در آب

اکسیژن مولکولی می تواند به روش های مختلفی از جو سیاره وارد یک آب بدن شود.

فرض کنید آب غلظت اکسیژن کمتری نسبت به جو بالای آن دارد. در این صورت، اکسیژن مولکولی به طور طبیعی از هوا در آب پخش می شود تا زمانی که کاملاً از اکسیژن اشباع شود.

شرایط تعادل زمانی برقرار می شود که غلظت اکسیژن در هوا و آب یکسان باشد.

هوادهی آب زمانی اتفاق می‌افتد که آب و هوا مخلوط می‌شوند و در نتیجه سطح DO در آب افزایش می‌یابد.

این به طور طبیعی در آبشارها و تپه‌ها یا زمانی که شرایط باد باعث ایجاد تلاطم در سطح آب می‌شود اتفاق می‌افتد.

موجودات آبزی برای زنده ماندن به DO نیاز دارند، به همین دلیل است که برخی از آب ها دارای هوادهی مصنوعی هستند.

به عنوان مثال می توان با چرخ دستی یا فواره در وسط حوض، استفاده از سنگ هوا در آکواریوم و اختلاط مکانیکی یا پمپاژ هوا به داخل حوضچه های هوادهی در تصفیه خانه های فاضلاب برای حفظ میکروب هایی که آلاینده ها را تجزیه می کنند، اشاره کرد.

[caption id="attachment_3319" align="aligncenter" width="567"] اکسیژن محلول DO[/caption]

فتوسنتز

یکی دیگر از منابع اصلی DO فتوسنتز است.

گیاهان آبزی و جلبک ها از فتوسنتز برای تولید سلول های جدید و ترمیم سلول های آسیب دیده استفاده می کنند.

این فرآیند به آب، انرژی نور و دی اکسید کربن نیاز دارد. یک محصول جانبی فتوسنتز، اکسیژن مولکولی گازی است که می تواند در آب حل شود.

همه گیاهان برابر نیستند، زیرا برخی از آنها اکسیژن بیشتری نسبت به دیگران تولید می کنند.

گیاهان و جلبک ها در طول روز که فتوسنتز اتفاق می افتد، اکسیژن تولید می کنند.

آنها همچنین آن را برای تنفس مصرف می‌کنند، این فرآیندی است که طی آن گیاهان گلوکز (یعنی قند تولید شده در طول فتوسنتز) و اکسیژن را به انرژی سلولی قابل استفاده تبدیل می‌کنند.

گیاهان و جلبک‌ها در طول روز اکسیژن بسیار بیشتری نسبت به مصرف خود تولید می‌کنند.

در شب، گیاهان و جلبک ها دیگر اکسیژن تولید نمی کنند، اما همچنان به مصرف آن ادامه می دهند. در همین حال، موجودات دیگر مانند ماهی ها اکسیژن را با نرخ ثابتی در سراسر ساعت مصرف می کنند.

بنابراین، در یک سیستم سالم، غلظت اکسیژن در طول روز افزایش می‌یابد و در شب زمانی که فعالیت تنفسی آن اکسیژن را مصرف می‌کند، کاهش می‌یابد.

[caption id="attachment_3320" align="aligncenter" width="518"] اکسیژن محلول DO[/caption]

متغیر های تاثیر گذار بر اکسیژن محلول DO

غلظت اکسیژن محلول در آب تحت تأثیر دما، فشار هوا و شوری است.

رابطه دما با اکسیژن محلول DO

مهم ترین متغیر دما است، بنابراین اندازه گیری آن در ارتباط با اکسیژن محلول ضروری است.

حلالیت اکسیژن در آب با دما رابطه معکوس دارد - با افزایش دما، DO کاهش می یابد.

بنابراین، یک سیستم آبی در زمستان غلظت DO بالاتری نسبت به تابستان خواهد داشت، با فرض ثابت نگه داشتن سایر متغیرها.

همین امر در مورد شب نیز صدق می کند - همانطور که بدن آب در طول شب خنک می شود، اکسیژن بیشتری می تواند حل شود.

با این حال، مهم است که تأثیر فتوسنتز و تنفس بر غلظت DO در طول روز و شب را در نظر داشته باشید.

[caption id="attachment_3321" align="aligncenter" width="600"] اکسیژن محلول DO[/caption]

رابطه شوری آب با اکسیژن محلول DO

مانند دما، حلالیت اکسیژن در آب با شوری رابطه معکوس دارد - با افزایش شوری، DO کاهش می یابد.

به عنوان مثال، آب دریا می تواند حدود 20 درصد اکسیژن کمتری را در دما و فشار اتمسفر مشابه آب شیرین نگه دارد.

بنابراین، هنگام جمع‌آوری داده‌های DO درتالاب‌ها، مناطق ساحلی، آبزی‌پروری یا هر کاربرد دیگری که شوری می‌تواند متفاوت باشد)اندازه‌گیری شوری با یک سنسور هدایت انجام می‌شود.

[caption id="attachment_3322" align="alignnone" width="600"] اکسیژن محلول DO[/caption]

رابطه فشار هوا  با اکسیژن محلول DO

برخلاف دما و شوری، رابطه مستقیمی بین فشار هوا و سطوح DO در آب وجود دارد - با کاهش فشار، DO کاهش می‌یابد.

در ارتفاعات پایین تر، فشار هوا بالا است، بنابراین فشار بیشتری برای فشار دادن اکسیژن گازی از جو به آب وجود دارد.

اما در ارتفاعات بالاتر، فشار هوا بسیار بسیار کمتر است.

علاوه بر ارتفاع، فشار هوا می تواند به دلیل تغییر آب و هوا تغییر کند.

افت سریع فشار می تواند نشان دهد که طوفانی در راه است.

[caption id="attachment_3323" align="aligncenter" width="600"] اکسیژن محلول DO[/caption]

اندازه گیری اکسیژن محلول DO

DO در بسیاری از واحدهای مختلف بیان می شود، اما اغلب در میلی گرم در لیتر یا درصد اشباع (DO%) بیان می شود.

واحد میلی گرم در لیتر ساده است، زیرا میلی گرم اکسیژن گازی حل شده در یک لیتر آب است.

بهترین مکان برای توضیح درصد اشباع، اتمسفر است – تقریباً 21 درصد اتمسفر زمین اکسیژن است.

نکته دیگر فشار هوا در سطح دریا است که برابر با 760 میلی متر جیوه است. بخشی از فشار کلی ناشی از اکسیژن  که فشار جزئی نامیده می شود  برابر با 160 میلی متر جیوه (21٪ * 760 میلی متر جیوه = 160 میلی متر جیوه) است.

مقایسه واحدهای اندازه گیری اکسیژن محلول

شما می توانید درصد اکسیژن محلول (DO%) را به عنوان واحدی که مستقیماً توسط هر ابزاری که از سنسور الکتروشیمیایی یا سنسور نوری استفاده می کند تعیین می کند، در نظر بگیرید.

همانطور که در جدول 1 در زیر مشاهده می شود، تنها متغیری که DO% را تحت تاثیر قرار می دهد، فشار هواست.

[caption id="attachment_3324" align="aligncenter" width="600"] اکسیژن محلول DO[/caption]

در مقابل، DO mg/L توسط دستگاه از DO، دما و شوری محاسبه می‌شود. جدول 2 زیر تأثیر دماها و شوری های مختلف را نشان می دهد.

جدول 2

[caption id="attachment_3325" align="alignnone" width="600"] اکسیژن محلول DO[/caption]

فوق اشباع اکسیژن محلول   DOچیست؟

مقادیر درصد اکسیژن محلول در محیط طبیعی می تواند به بیش از 100٪ برسد، اما چگونه این امکان وجود دارد؟

فتوسنتز می تواند محرک مهمی برای فوق اشباع باشد، زیرا این فرآیند اکسیژن خالص تولید می کند. گاهی اوقات حتی می تواند مقادیر DO% را تا 500٪ نیز در نظر بگیرد!

علت دیگر تغییرات سریع دما است. در حالی که تعادل آب با هوای بالای آن به ندرت سریع است، دمای  آب می تواند به سرعت تغییر کند.

بنابراین، فرض کنید دمای یک دریاچه راکد با شروع تابش خورشید به سرعت 5 درجه افزایش می یابد.

سطح DO در آب باید با افزایش دما کاهش یابد. با این حال، اگر تعادل بین هوا و آب به سرعت تغییر دما نباشد، دریاچه از نظر فنی با DO فوق اشباع می شود تا زمانی که یک بار دیگر حالت تعادل برقرار شود.

یکی دیگر از علل فوق اشباع، شرایط متلاطم یا هر چیز دیگری است که می تواند باعث اختلاط هوا و آب شود (به عنوان مثال، سنگ های هوا، تند آب های سفید).

چرا اکسیژن محلول را اندازه گیری کنیم؟

DO یکی از متداول‌ترین پارامترهای اندازه‌گیری کیفیت آب است، اما دلیل اندازه‌گیری آن بر اساس محیط متفاوت است.

اندازه گیری اکسیژن محلول DO درآبزی پروری

اکسیژن محلول نشانگر مستقیم توانایی آب برای حمایت از آبزیان است – موجودات آبزی برای زنده ماندن به DO نیاز دارند!

سطح DO مورد نیاز بر اساس گونه متفاوت است.

به طور کلی، بیشتر گونه های ماهی در محدوده 5-12 میلی گرم در لیتر رشد و نمو می کنند.

با این حال، اگر سطح آن به کمتر از 4 میلی گرم در لیتر برسد، ممکن است تغذیه آنها متوقف شود و دچار استرس شوند، که احتمالاً منجر به مرگ ماهی های بزرگ می شود.

 

هیپوکسی

هیپوکسی زمانی اتفاق می‌افتد که غلظت اکسیژن محلول به حدی کاهش می‌یابد که دیگر نمی‌تواند موجودات زنده آبزی را پشتیبانی کند.

عدم تعادل DO زمانی رخ می دهد که شکوفه جلبکی مضر (HAB) وجود داشته باشد.

در طول مراحل اولیه و اوج رشد HAB، DO به دلیل فعالیت فتوسنتزی در طول روز می تواند به طور قابل توجهی در مجاورت شکوفه افزایش یابد.

اکسیژن بیشتری نسبت به مصرف جلبک ها یا موجودات دیگر در روز یا شب تولید می شود که این امر می تواند منجر به فوق اشباع شود.

با محو شدن و از بین رفتن شکوفه ها، جلبک ها به غذای باکتری ها و سایر چیزهایی تبدیل می شوند که اکسیژن مصرف می کنند. این می تواند باعث کاهش شدید سطح DO و در نتیجه هیپوکسی شود.

کشتار ماهی های بزرگ نیز می تواند ناشی از آلودگی حرارتی اطراف نیروگاه ها و کارخانه های صنعتی باشد.

در حالی که پساب این گیاهان معمولاً تمیز است، اما اغلب بسیار بسیار گرمتر از آب سطحی است که وارد می شود.

 

سطح DO در آب

 

با افزایش دما، سطح DO در آب کاهش می یابد. بنابراین، هجوم ناگهانی آب گرم می تواند منجر به مرگ ماهی های بزرگ شود.

آلودگی حرارتی و HAB ها تنها رویدادهایی نیستند که موجودات آبزی را به خطر می اندازند.

نمک جاده معمولاً در زمستان به جاده های یخی زده می شود. این نمک از جاده خارج می شود و وارد آب های سطحی می شود و شوری را افزایش می دهد.

با افزایش شوری، سطح DO کاهش می یابد. بنابراین، حتی اگر اکسیژن در آب سرد محلول تر است، شوری زیاد می تواند منجر به مرگ ماهی های بزرگ در زمستان به دلیل خفگی شود.

اندازه گیری اکسیژن محلول در آب های زیرزمینی

بسیاری تصور می کنند DO در زیر سطح آب وجود ندارد، اما این یک فرض نادرست است.

قبل از اینکه آب از سطح به سمت پایین نفوذ کند، آب با جو در تماس است و اکسیژن حل می شود.

DO می تواند در اعماق زیاد در آبخوان وجود داشته باشد تا زمانی که مواد قابل اکسید شدن کم یا اصلا وجود نداشته باشد.

اکسیژن محلول می تواند یک پارامتر مفید برای اندازه گیری در هنگام انجام تحقیقات آب های زیرزمینی باشد.

DO می تواند به تعیین زمانی که شرایط پایدار در طول پاکسازی رسیده است کمک کند و می تواند برای ارزیابی ساخت چاه استفاده شود.

اندازه‌گیری DO همچنین می‌تواند به حصول اطمینان از رعایت روش‌های مناسب نمونه‌برداری از آب‌های زیرزمینی هنگام جمع‌آوری نمونه‌ها برای تجزیه و تحلیل فلزات و ترکیبات آلی فرار کمک کند.

هر گونه هوادهی مصنوعی می تواند بر تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی این ترکیبات تأثیر بگذارد.

DO  در آب های زیرزمینی نقش مهمی در واکنش های شیمیایی که در سطح زیرین رخ می دهد ایفا می کند.

این حالت ظرفیتی فلزات کمیاب را تنظیم می کند و متابولیسم ترکیبات آلی محلول (مانند روغن) توسط میکروب ها را محدود می کند.

میکروب‌ها می‌توانند نفتی را که به داخل چاه ها نشت کرده است تجزیه کنند.

مانند سایر موجودات، میکروب ها نیاز به تنفس دارند (یعنی نفس کشیدن). تنفس نیاز به یک گیرنده الکترون دارد و از آنجایی که اکسیژن ترجیح داده می شود، DO در جایی که آلودگی وجود دارد به سرعت تخلیه می شود.

بنابراین، DO را فقط می‌توان در خارج از توده‌ای از آب‌های زیرزمینی آلوده یافت پس از اتمام اکسیژن محلول از سایر گیرنده های الکترون استفاده می شود. پس از اکسیژن، نیترات مصرف می شود.

اندازه گیری اکسیژن محلول در فاضلاب

میکروب ها زباله ها را مصرف کرده و در فرآیند تصفیه در تصفیه خانه های فاضلاب به محصولات نهایی بی ضرر تبدیل می کنند.

DO نقش مهمی در این فرآیند ایفا می کند، زیرا این میکروب ها برای تجزیه آلاینده های فاضلاب مانند آلی یا آمونیاک به آن متکی هستند.

در فرآیند لجن فعال (ASP) که رایج ترین روش تصفیه هوازی فاضلاب است، هوا به مخازن هوادهی پر از میکروب های معلق در آب پمپ می شود.

[caption id="attachment_3328" align="aligncenter" width="645"] اکسیژن محلول DO[/caption]

نحوه اندازه گیری اکسیژن محلول در آب

اکسیژن محلول چگونه اندازه گیری می شود؟ چند روش مختلف برای اندازه گیری اکسیژن محلول در آب وجود دارد که بخش زیر یک نمای کلی ارائه می دهد.

روش رنگ سنجی

رنگ سنج ها که به عنوان فتومتر فیلتر نیز شناخته می شوند، ابزاری هستند که شدت رنگ را اندازه گیری می کنند.

هنگام استفاده از این ابزار، معرف های شیمیایی با نمونه مخلوط می شوند.

اگر پارامتر هدف وجود داشته باشد، محلول دارای رنگ خواهد بود و شدت آن متناسب با غلظت پارامتر مورد آزمایش خواهد بود.

نور از طریق یک لوله آزمایش حاوی محلول نمونه و سپس از طریق یک فیلتر رنگی به یک آشکارساز نوری منتقل می شود.

فیلترها طوری انتخاب می شوند که نور با طول موج خاصی انتخاب شود.

وقتی محلول بی رنگ است، تمام نور از آن عبور می کند. با نمونه های رنگی، نور جذب می شود و آنچه از نمونه عبور می کند به نسبت کاهش می یابد.

دو روش رنگ سنجی مختلف برای تعیین DO وجود دارد - Indigo Carmine و Rhodazine D. کارمین نیل با DO واکنش می دهد و یک کمپلکس آبی تشکیل می دهد.

در مقابل، رودازین D با DO واکنش می دهد تا یک کمپلکس صورتی روشن ایجاد کند.

 تیتراسیون وینکلر

معرف ها همچنین هنگام تعیین غلظت DO از طریق تیتراسیون وینکلر استفاده می شوند.

در این روش، معرف ها یک ترکیب اسیدی را تشکیل می دهند که با یک ترکیب خنثی کننده تیتر می شود.

همچنین مانند روش رنگ سنجی، تغییر رنگ حاصل می شود و غلظت DO با مشاهده نقطه ای که این تغییر رنگ رخ می دهد، تعیین می شود.

بسیاری از روش‌های عملیاتی استاندارد (SOPs) هنوز نیاز به تیتراسیون وینکلر دارند، به‌ویژه در آزمایشگاه‌های تصفیه فاضلاب که نیاز بیولوژیکی اکسیژن (BOD) را تعیین می‌کنند.

تیتراسیون وینکلرز باید در سه بار تکرار شود و نتایج به طور میانگین انجام شود.

[caption id="attachment_3330" align="alignnone" width="302"] اکسیژن محلول DO[/caption]

سنسورهای الکتروشیمیایی

برخلاف اندازه‌گیری DO با انجام تیتراسیون وینکلر یا استفاده از رنگ‌سنج، حسگرهای الکتروشیمیایی، که به عنوان سنسورهای DO با پوشش غشایی نیز شناخته می‌شوند، به معرف‌ها نیاز ندارند.

این حسگرها اندازه‌گیری‌های سریعی را ارائه می‌کنند و دامنه وسیعی دارند، اما آب باید به طور مداوم در سراسر غشاء حرکت کند زیرا اکسیژن در طول اندازه‌گیری مصرف می‌شود.

دو نوع سنسور الکتروشیمیایی وجود دارد - قطبی و گالوانیکی. در سال 1956، دکتر لیلاند کلارک در حین کار با دانشمندان YSI، الکترود پلاروگرافی را اختراع کرد.

الکترود گالوانیکی بعدها توسعه یافت، اما DO را به همان روش سنسور پلاروگرافی اندازه گیری می کند.

حسگرهای الکتروشیمیایی DO از یک آند و یک کاتد تشکیل شده است که در محلول الکترولیت توسط یک غشای تراوا از اکسیژن محصور شده است.

مولکول های اکسیژن حل شده در نمونه قبل از کاهش (یعنی مصرف) در کاتد از طریق غشاء پخش می شوند. این واکنش یک سیگنال الکتریکی تولید می کند که از کاتد به آند می رسد و در نهایت به دستگاه  DOمتر می رسد.

مقدار اکسیژنی که از غشا پخش می شود با فشار جزئی و غلظت اکسیژن خارج از غشا متناسب است.

همانطور که غلظت اکسیژن تغییر می کند، اکسیژن از طریق غشاء پخش می شود و این باعث می شود که جریان پروب به طور متناسب تغییر کند.

[caption id="attachment_3331" align="alignnone" width="504"] اکسیژن محلول DO[/caption]

پلاروگرافی

سنسورهای پلاروگرافی دارای یک آند نقره ای و یک کاتد طلایی هستند.

این مواد نیاز دارند که کاوشگر قبل از استفاده گرم شود یا قطبی شود  این  امر حدود 10 دقیقه طول می کشد.

سنسورهای پلاروگرافی عمر طولانی تری نسبت به سنسورهای گالوانیکی دارند زیرا همیشه روشن نیستند (یعنی همیشه قطبی نمی شوند).

گالوانیک

سنسورهای گالوانیک دارای یک آند روی و یک کاتد نقره هستند.

این مواد به سنسور اجازه می دهند که به طور مداوم قطبی شود حتی زمانی که  DOمتر خاموش است، بنابراین نیازی به دوره گرم کردن نیست.

اما این روشن بودن یک اشکال دارد این سنسورها عمر کوتاه تری نسبت به سنسورهای پلاروگرافی دارند.

[caption id="attachment_3333" align="aligncenter" width="571"] اکسیژن محلول DO[/caption]

سنسورهای نوری

سنسورهای نوری و الکتروشیمیایی شباهت هایی با هم دارند.

برای شروع، این حسگرها فشار اکسیژن محلول در نمونه را اندازه گیری می کنند. قرائت‌های خام به صورت DO% بیان می‌شوند و تنها متغیری که بر DO% تأثیر می‌گذارد فشار بارومتریک است.

هرچه فشار هوا بیشتر باشد، اکسیژن بیشتری به آب رانده می شود. توجه به این نکته ضروری است که DO mg/L از DO، دما و شوری محاسبه می شود.

مانند سنسورهای الکتروشیمیایی، هنگام استفاده از سنسورهای نوری به هیچ واکنشی نیاز نیست. هر دو نوع سنسور نیز هنگام اندازه گیری مستقیماً در نموه قرار می گیرند.

چندین ساختار کلیدی برای حسگر نوری DO وجود دارد.

درپوش حسگر یک حسگر نوری DO حاوی یک لایه انتشار است که DO به طور مداوم در حال حرکت است.

برخلاف حسگرهای الکتروشیمیایی، اکسیژن در طول اندازه‌گیری مصرف نمی‌شود، بنابراین نیازی نیست آب به طور مداوم در سرپوش سنسور جریان داشته باشد.

همچنین LED های مختلفی وجود دارند که یکی از آنها باعث می شود که لایه دیگری از درپوش سنسور - لایه رنگ - درخشنده شود (یعنی درخشش).

همانطور که اکسیژن در سراسر لایه انتشار حرکت می کند، بر روی لومینسانس لایه رنگ تأثیر می گذارد.

مقدار اکسیژن عبوری از لایه حسگر با طول عمر لومینسانس در لایه حسگر نسبت معکوس دارد.

طول عمر لومینسانس توسط سنسور اندازه گیری می شود و با مرجع مقایسه می شود (نور قرمز در مثال ما) و امکان تعیین DO را فراهم می کند.

انتخاب سنسور اکسیژن محلول مناسب

چندین گزینه برای اندازه‌گیری اکسیژن محلول در آب وجود دارد، و انتخاب روش مناسب برای آن‌هایی که به تازگی اندازه‌گیری DO را انجام می‌دهند، می‌تواند چالش برانگیز باشد.

رنگ سنج‌ها معمولاً زمانی استفاده نمی‌شوند که تنها پارامتری که اندازه‌گیری می‌شود، اکسیژن محلول است، زیرا راحت نیستند - مخلوط کردن معرف و محلول زمان می‌برد! علاوه بر این، محدودیت‌های بسیار محکمی در محدوده اندازه‌گیری وجود دارد.

انجام تیتراسیون های وینکلر زمان بر و چالش برانگیز است. فرض کنید باید تیتراسیون وینکلر را انجام دهید زیرا رویه عملیاتی استاندارد شما (SOP) از ISO 5813 یا ASTM D888 پیروی می کند.

در این صورت، توصیه می کنیم به جای انجام تیتراسیون با دست، از یک تیتراتور خودکار استفاده کنید - برخی از گزینه های تیتراسیون را از YSI بررسی کنید.

برای مشتریانی که نیاز به اندازه‌گیری DO در محل دارند یا دارای توان عملیاتی بالایی از نمونه‌ها هستند، توصیه می‌کنیم در صورت انتخاب روش، از حسگر الکتروشیمیایی یا نوری برای اندازه‌گیری DO استفاده کنید.

سنسورهای الکتروشیمیایی و نوری تا حد زیادی متداول ترین ابزارهایی هستند که برای اندازه گیری DO استفاده می شوند.

بر خلاف سایر سنسورهای کیفیت آب (به عنوان مثال، نیترات) که اغلب برای یک کاربرد خاص طراحی شده‌اند، حسگرهای DO را می‌توان در طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده کرد - آب‌های سطحی، آبزی پروری، آب‌های زیرزمینی، فاضلاب و موارد دیگر!

[caption id="attachment_3335" align="aligncenter" width="641"] اکسیژن محلول DO[/caption]

 

جهت سفارش اکسیژن محلول DO با ما تماس بگیرید.

تماس باما

 

 

کربن آلی کل TOC

کربن آلی کل (TOC) Total Organic Carbon اندازه گیری مقدار کل کربن موجود در ترکیبات آلی در آب خالص و سیستم های آبی است.

TOC یک تکنیک تحلیلی و ارزشمند است که توسط سازمان‌ها و آزمایشگاه‌ها برای تعیین میزان مناسب بودن فرآیندهای تصفیه و خالص سازی آب استفاده می‌شود.

آب به طور طبیعی حاوی ترکیبات آلی است، مگر اینکه فوق خالص باشد.

TOC به یک پارامتر مهم برای نظارت بر سطوح کلی ترکیبات آلی موجود تبدیل شده است.

این اتفاق علی‌رغم فقدان همبستگی کمی مستقیم بین کل کربن آلی و غلظت کل ترکیبات آلی موجود رخ داده است و نشان‌دهنده اهمیت داشتن یک شاخص کلی و آسان برای اندازه‌گیری سطح تقریبی آلودگی آلی است.

هنگام محاسبه کل کربن آلی چه چیزی اندازه گیری می شود؟

هنگام تکمیل تجزیه و تحلیل TOC، موارد زیر اندازه گیری می شود:

• TC – کربن کل
• TIC – کل کربن معدنی
• POC – کربن آلی قابل پاکسازی
• NPOC – کربن آلی غیر قابل پاکسازی
• DOC – کربن آلی محلول
• NDOC – کربن آلی غیر محلول

[caption id="attachment_3339" align="alignnone" width="676"] کربن آلی کل TOC[/caption]

اندازه گیری کل کربن آلی TOC

TOC در غلظت های بسیار متفاوت در طیف وسیعی از سیستم ها اندازه گیری می شود.

جدول زیر میزان کربن آلی کل در انواع مختلف آب را نشان می دهد.

سطوح در هر نوع بسیار متفاوت است اما، به طور کلی، از سطوح زیر ppb در آب فوق‌العاده خالص برای کاربردهای آزمایشگاهی و میکروالکترونیکی تا صدها ppm در پساب‌ها و جریان‌های فرآیند متغیر است.

برای بسیاری از این سیستم ها، TOC به تنهایی اطلاعات کافی را ارائه نمی کند.

ترکیبات حاوی کربن می توانند به اشکال مختلف وجود داشته باشند و نسبت هر کدام می تواند حیاتی باشد. تفکیک برخی از این تقسیمات در نمودار بالا نشان داده شده است.

کربن آلی محلول (DOC) معمولاً به عنوان کربنی در نظر گرفته می شود که از یک فیلتر 0.45 میلی متری عبور می کند.

TOC با اندازه ذرات بزرگ به عنوان ذرات یا غیر محلول (NDOC) طبقه بندی می شود. حدود 50 تا 75 درصد از DOC در آبهای طبیعی به شکل اسیدهای آلی پلیمری - اسیدهای فولویک و هیومیک است.

حدود 10 درصد از TOC در کلوئیدها، عمدتاً اسیدهای هیومیک و مواد معدنی مختلف است. 10 تا 20 درصد دیگر مولکول های کوچکی هستند که از تجزیه مواد آلی حاصل می شوند.

[caption id="attachment_3340" align="alignnone" width="644"] کربن آلی کل TOC[/caption]

آنالیز کل کربن آلی TOC

TOC به طور جهانی با اکسید کردن ترکیبات آلی موجود به شکل هایی که می توانند کمیت شوند اندازه گیری می شود.

بسته به ماهیت و غلظت TOC اندازه گیری شده و نیازهای تحلیلی (مانند سرعت، حساسیت) از انواع روش های اکسیداسیون و تشخیص استفاده می شود.

احتراق در دمای بالا در 1200 درجه سانتیگراد در فضای غنی از اکسیژن.
2CO تولید شده برای حذف تداخل از لوله های اسکرابر عبور داده می شود و توسط جذب مادون قرمز غیر پراکنده (NDIR) اندازه گیری می شود.
اکسیداسیون کاتالیزوری در دمای بالا در دمای 680 درجه سانتیگراد در یک محیط غنی از اکسیژن در داخل لوله های پر شده با یک کاتالیزور پلاتین و به دنبال آن NDIR.
حرارتی شیمیایی با گرما و یک اکسید کننده شیمیایی، معمولاً یک پرسولفات.
فتوشیمیایی با اشعه ماوراء بنفش و یک اکسید کننده شیمیایی، معمولاً یک پرسولفات.
عکس توسط نور ماوراء بنفش (UV) به تنهایی یا با یک کاتالیزور. روش اکسیداسیون اشعه ماوراء بنفش قابل اطمینان ترین و کم نگهداری ترین روش برای تعیین TOC در آب های فوق العاده خالص است.

روش‌های احتراق (1 و 2) عمدتاً برای غلظت‌های بالاتر (ppm یا بیشتر) TOC یا جاهایی که سطوح بالایی از ذرات وجود دارد استفاده می‌شوند.

 

اکسیداسیون پرسولفات، افزایش یافته توسط UV یا گرما، به طور گسترده ای برای تعیین TOC آزمایشگاهی در بسیاری از انواع آب از انواع آب آشامیدنی تا دارویی و الکترونیکی استفاده می شود.

برای حذف اثر سایر محصولات اکسیداسیون، گاز ممکن است از یک غشاء عبور کند.

اکسیداسیون خوبی را می توان به دست آورد، اما یک روش جبرانی برای محاسبه خالی از معرف مورد نیاز است. TOC

در سطوح ppb قابل تشخیص است.

IC را می توان با اسیدی کردن نمونه تا مقدار pH 2 یا کمتر حذف کرد تا IC به صورت 2CO آزاد شود که می تواند اندازه گیری شود یا تخلیه شود.

سپس TOC غیر قابل تصفیه (NPOC) موجود در مایع اکسیده می شود و 2CO آزاد می کند که برای اندازه گیری به آشکارساز ارسال می شود.

وضعیت برای آب های با خلوص بالا با رسانایی کم تا حدودی متفاوت است.

آب با رسانایی به اندازه کافی کم (مقاومت نزدیک به 18.2 Mohm.cm) نمی تواند حاوی غلظت قابل توجهی از بی کربنات ها یا کربنات ها (یا سایر نمک های محلول) باشد و هیچ اصلاحی برای IC لازم نیست.

همانطور که قبلاً بحث شد، تمام این اندازه‌گیری‌های سطح ردیابی باید به صورت آنلاین انجام شوند.

تعدادی از مانیتورهای TOC برای پاسخگویی به نیاز به نظارت سریع سطوح پایین (ppb) TOC در سیستم‌های آب آزمایشگاهی با خلوص بالا تکامل یافته‌اند.

برای اطمینان از در دسترس بودن نتایج و مرتبط بودن با حجم نسبتاً کم آب توزیع شده، به واکنش سریع نیاز است.

این مانیتورها معمولاً هدایت آب را قبل و بعد از اکسیداسیون اندازه گیری می کنند.

تغییر بر اساس محتوای TOC کالیبره انجام می گیرد.

به دلیل محدودیت های زمانی، اکسیداسیون همیشه کامل نیست اما برای اهداف نظارت کافی است.

آنالیز آنلاین TOC یا در آزمایشگاه؟

در مواردی که به بخش‌های فرعی TOC نیاز است، مانند NDOC، نمونه‌ها قبل از تجزیه و تحلیل تهیه می‌شوند.

هنگامی که فرکانس یا سرعت تجزیه و تحلیل مورد نیاز آن را ترجیح می دهد، از آنالیزهای آنلاین برای آنالیزهای TOC سطح بالاتر استفاده می شود.

اندازه گیری های آنلاین نیز برای اندازه گیری سطوح TOC زیر 50ppb ضروری است تا از آلودگی جلوگیری شود.

این آلودگی می تواند ناشی از TOC خارجی در محیط یا ظروف باشد، اما به طور جدی تر، از دی اکسید کربن موجود در هوا که به سرعت در آب خالص حل می شود شامل می شود .

دی اکسید کربن با بسیاری از تکنیک های مورد استفاده برای نظارت بر ردیابی TOC تداخل دارد.

جهت سفارش کربن آلی کل TOC با ما تماس بگیرید.

تماس باما