پایان نامه تصفیه فاضلاب صنایع غذایی

اختصاصی از رزفایل پایان نامه تصفیه فاضلاب صنایع غذایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 72 صفحه می باشد.

فهرست
بخش اول : آب و خواص آن
۱-۱- موجودیت آب ۱
۱-۲- منابع آب۱
۱-۲-۱- آبهای سطحی۲
۱-۲-۲- آبهای زیر زمینی۲
۱-۳- خواص آبهای آشامیدنی۲
۱-۳-۱- خواص فیزیکی آب۲
۱-۳-۲- خواص شیمیایی آب۳
۱-۴- سختی آب۳
بخش دوم: آب در صنایع غذایی۴
۲-۱- مصرف آب در صنایع غذایی ۴
۲-۱-۱- آلودگیهای ناشی از مصرف آب در فرآیندهای صنعتی ۴
۲-۳- جنبه های تاریخی مصرف صنعتی آب ۵
۲-۳-۱- میزان مصرف صنعتی آب در ایران ۶
۲-۴- مزایای حاصل از کاهش مصرف آب ۶
۲-۴-۱- استفاده مجدد آب ۶
۲-۴-۲- بازچرخش یا ریسایکلینگ ۶
۲-۵- انواع مصارف آب در صنایع غذایی ۷
۲-۵-۱- آب خنک سازی ۸
۲-۵-۱-۱- انواع سیستم های خنک سازی ۸
بخش سوم: انواع فاضلاب صنایع غذایی ۱۰
۳-۱- ویژگیهای فاضلاب صنایع غذایی ۱۰
۳-۱-۱- صنایع تولید قند وشکر ۱۱
۳-۱-۲- صنایع تولید کمپوت وکنسرو ۱۲
۳-۱-۳- صنایع نوشابه سازی ۱۲
۳-۱-۴ صنایع لبنیاتی ۱۲
۳-۱-۵- صنعت تولید روغن نباتی ۱۳
۳-۱-۶- کشتازگاهها ومجتمعهای تولید گوشت ۱۴
۳-۲- لزوم تصفیه فاضلاب صنایع غذایی ۱۵
۳-۲-۱- اثرات دفع فاضلاب صنایع غذایی به آبهای پذیرنده ۱۵
۳-۲-۱-۱- مواد معلق ۱۶
۳-۲-۱-۲- املاح معدنی محلول ۱۶
۳-۲-۱-۳- مواد آلی محلول ۱۶
۳-۲-۱-۴- اسیدها وقلیاها ۱۶
۳-۲-۱-۵- مواد تولید کننده کف ۱۷
۳-۲-۱-۶- رنگ ۱۷
۳-۲-۱-۷- آلودگیهای حرارتی ۱۷
۳-۲-۱-۸- میکروارگانیسم ها ۱۷
۳-۲-۱-۹- مواد شناور ۱۸
۳-۳- استراتژی تصفیه ودفع فضولات صنعتی ۱۸
۳-۳-۱- تخلیه فاضلاب صنعتی به فاضلابروی شهری ۱۸
۳-۳-۱-۱- ملاحظات اختصاصی فاضلاب جهت تخلیه به فاضلاب شهری ۱۹
۳-۳-۲- تصفیه اختصاصی فاضلاب صنعتی ۲۰
۳-۳-۳- تصفیه مشترک با صنایع دیگر ۲۰
۳-۳-۴- تغییرواصلاح فرآیندهاجهت کاستن از حجم فاضلاب غلظت آلاینده ۲۰
۳-۴- فاضلاب بهداشتی صنایع ۲۱
بخش چهارم: روشهای تصفیه فاضلاب صنایع غذایی ۲۲
۴-۱- تصفیه فیزیکی ۲۳
۴-۱-۱- آشغالگیری ۲۳
۴-۱-۲- دانه گیری ۲۳
۴-۱-۴- شناورسازی ۲۴
۴-۱-۵- حوضهای متعادل کننده یا یکنواخت ساز ۲۴
۴-۲- تصفیه شیمیایی ۲۶
۲۶ ph4-2-1- تنظیم
۴-۲-۲- اکسیداسیون مواد آلی مقاوم ۲۶
۴-۲-۳- گند زدایی ۲۶
۴-۲-۴- انعقاد و لخته سازی ۲۷
۴-۲- جذب سطحی مواد آلی محلول و مقاوم ۲۷
۴-۳- تصفیه بیولوژیکی ۲۷
۴-۳-۱- اصلاحات رایج در تصفیه فاضلاب ۲۸
۲۸BOD ۴-۳-۱-۱-
۲۸COD4-3-1-2-
29TSS4-3-1-3-
29TDS4-3-1-4-
4-3-2- اصلاحات رایج در راهبری تصفیه خانه۲۹
۴-۳-۲-۱- زمان ماند هیدرولیکی۲۹
۴-۳-۲-۲- زمان ماند میکروبی۲۹
۳۰MLSS4-3-2-3-
30F\M4-3-2-4-
4-3-3- تصفیه هوازی فاضلاب۳۰
۴-۳-۳-۱- تخلیه به آبهای طبیعی۳۱
۴-۳-۳-۲- کاربرد فاضلاب در زمین۳۲
۴-۳-۳-۳- برکه های تثبیت۳۳
۴-۳-۳-۳-۱- برکه های بی هوازی۳۴
۴-۳-۳-۳-۲- برکه های اختیاری۳۵
۴-۳-۳-۳-۳- برکه های هوازی۳۵
۴-۳-۳-۳-۴- برکه های تکمیلی۳۵
۴-۳-۳-۳-۵- برکه های هوادهی۳۵
۴-۳-۳-۴- صافی چکنده۳۶
۴-۳-۳-۵- تماس دهنده های بیولوژیکی چرخان۳۷
۴-۳-۳-۶- سیستم لجن فعال۳۷
۴-۳-۴- روشهای بی هوازی تصفیه فاضلاب صنایع غذایی۳۹
۴-۳-۵- انواع سیستم های بی هوازی تصفیه فاضلاب۳۹
۴-۳-۵-۱- سپتیک تانک۴۲
۴-۳-۵-۲- راکتور بی هوازی با بستر لجن رو به بالا۴۴
۴-۳-۵-۳- صافی بی هوازی۴۴
بخش پنجم: راهبری تصفیه خانه های فاضلاب صنایع غذایی۴۶
۵-۱- علل عدم موفقیت تصفیه خانه های فاضلاب صنایع غذایی۴۶
۵-۲- فاکتورهای موثر در راهبری تصفیه خانه های فاضلاب صنایع غذایی ۴۷
۵-۲-۱- شدت آلودگی فاضلاب خام۴۷
۵-۲-۲- مواد مغذی یا نوترینت ها ۴۸
۵-۲-۲-۱- بالکینگ ۴۸
۴۹ ۵-۲-۳- اکسیژن محلول
۵-۲-۴- زمان ماند۵۰
۵۱ph5-2-5-
5-2-6- سمیت۵۱
۵-۲-۷- دما۵۲
۵-۲-۸- اختلاط۵۳
۵-۲-۹- میزان جریان ورودی۵۴
۵-۳- پایستن فرآیند۵۴
۵-۳-۱- شاخصهای بصری۵۴
۵-۴- شاخصهای آزمایشی ۵۸
۵-۵- مشکلات سیستم های لجن فعال و رفع آنها۵۹
۵-۵-۱- روشهای کلی تشخیص مشکلات۵۹
۶۰ BOD 5-5-2- حذف کم
۵-۵-۲-۱- حذف بارهای آلی ۶۱
۵-۵-۲-۲- مواد سمی یا بازدارنده۶۲
۵-۵-۲-۳- دماهای پایین۶۲
افزایش زمان ماند هیدرولیکی۶۳
۶۳MLVSS افزایش
۶۳ نامناسب PH 5-5-2-4-
5-5-2-5- زمان هوادهی ناکافی۶۴
۶۴ ناکافیMLVSS5-5-2-6-
منابع ۶۶
منابع
۱- مهندسی محیط زیست جلد اول (آب وفاضلاب) ترجمه ترکیان
۲- مجموعه قوانین ومقررات حفاظت محیط زیست ایران
۳- مجلات آب ومحیط زیست از انتشارات سازمان محیط زیست
۴- برکه های تثبیت فاضلاب از سری کتابهای سازمان جهانی بهداشت
۵- تصفیه فاضلاب صنایع غذایی از انتشارات سازمان محیط زیست
۶- تصفیه فاضلابهای صنعتی
۱-۱- موجودیت آب
بعد از انسان آب شاید یکی از اجزاء بی نظیرجهان هستی باشد. آب ازدوعنصراکسیژن و هیدروژن تشکیل شده است که این دو عنصر در شرایط معمولی بصورت گاز می باشند. عنصر هیدروژن قابل اشتغال می باشد د رحالی که اکسیژن برای سوختن ضروری می باشد با این وجود آب آتش را خاموش می کند انسان وسایرحیوانات وهچنین گیاهان بدون آب نمی توانند به حیات خود ادامه دهند صنایع بدون آب نمی توانند به موجودیت خود ادامه دهند درعین حال آب باعث مشکلات زیادی در صنایع می شود.
در بررسی دقیق خصوصیات آب همواره سئولاتی مطرح می شود از جمله اینکه آب چیست؟ از کجا می آید؟ چگونه و در چه شرایطی باید آب را مصرف کرد؟ چگونه باید با مشکلات ناشی از آب در صنعت مواجه شد؟ سرنوشت آب مصرف شده به کجا می انجامد وبا جریان فاضلاب چه باید کرد؟
آب ماده ای حیاتی است که حدود ۶۰ تا ۷۰ درصد وزن انسان رشد یافته را تشکیل می دهد و بعد از اکسیژن مهمترین ماده برای زیستن می باشد. دو سوم سطح زمین را آب گرفته است و بطور کلی می توان گفت که منابع موجود آب دو نوع است :
۱- آبهای زیرزمینی
۲- آبهای سطحی
بر حسب نوع منبع نوع آب و مواد موجود در آن متفاوت می باشد.
۱-۲-۱- آبهای سطحی
۱- آبهای جوی
آب باران در پاره ای نقاط برای مصارف عمومی مورد استفاده قرار می گیرد مناطقی که پوشیده از زمینهای آذرین ویادریاچه هایی که دراین نوع زمینها می باشند وسفره های آب دارزیرزمینی وجود نداشته باشد از آبهای جوی استفاده می شود.
۲- آب رودخانه ها
رودخانه ها و نهرها بوسیله چشمه ها و آبهای جاری تغذیه می شوندآبدهی آنها معمولا زیاد ودر فصول مختلف دارای درجه حرارت متفاوت می باشند.
۳- آب دریاچه ها و مخازن
آب دریاچه ها می تواند برای مصارف شرب مورد استفاده قرا رگیرد دریاچه های مصنوعی یا مخازن آب برای مصارف شهرهای بزرگ ویا تنظیم آب مصرفی نیز بکار می روند.
۴- آب دریاها
عظمت دریاها بشر را از گذشته دور به فکر استفاده از این منابع به منظور مصارف صنعتی وشرب کشانده است ولی می دانیم که این عمل به سادگی انجام پذیر نیست. آب دریاها ۹۸ % کل آب آزاد موجود در سطح زمین است.
۱-۲-۲- آبهای زیرزمینی
چشمه های رگه های آبهای زیرزمینی می توانند آب خالص طبیعی را با ترکیبی مناسب برای شرب در اختیار انسان قرار دهند ترکیب این آبها به صورت مختلف چون چشمه جریان آبهای زیرزمینی سفره آبهای آبرفتی و منابع عمیق می باشند. آلودگیها بسیار متنوعند واز منابع مختلف و به راههای گوناگون وارد آب می شوند.
علت آلودگی هر چه باشد آب را هنگامی آلوده می نامیم که میزان مواد خارجی موجود در آن به اندازه ای باشد که استفاده از آن سبب بروز اثرات زیان آور به راههای مختلف گردد.
خواص آب به دو دسته فیزیکی وشیمیایی تقسیم می گردد:
۱-۳- خواص آبهای آشامیدنی
۱- خواص فیزیکی آب
۲- خواص شیمیایی آب
۱-۳-۱- خواص فیزیکی آب
خوش طعم وخوش بو بودن آب دلیل برخوبی آن نمی باشد.چنانچه آبی ممکن است خوش طعم وخوش بو باشد منتهی قابل نوشیدن نباشد به طورکلی چهار حس انسان در مورد خواص فیزیکی آب قضاوت می کنند:
۱- حس بینایی (برای تشخیص رنگ وکدری )
۲- حس چشایی ( برای تشخیص مزه )
۳- حس بویایی ( برای تشخیص بو )
۴- حس لامسه ( برای تشخیص حرارت آب )
۱-۳-۲- خواص شیمیایی آب
خواص شمیایی آب با آزمایشهایی که روی آن انجام می گیرد مشخص می گردد. مهمترین خواص شیمیایی آب عبارتند از:
۱- خاصیت اسیدی و بازی
۲- قدرت اسیدی
۳- قدرت قلیایی
۴- کربناتها
۵- بی کربناتها
۶- هیروکسیدها مثل سود و آهک
۱-۵- سختی آب
سختی آب مربوط به املاح خاصی است که در آب وجود دارد مانند بیکربنات کربنات کلرید سیلیکات ونیترات که بصورت محلول در آب وجود دارند.
سختی کل شامل سختی موقت یا سختی کربناتی به اضافه سختی دائم یا سختی غیر کربناتی است. سختی آب در اثر جوشاندن آب ته نشین می شود وجرم داخل ظرف را تشکیل می دهد.
۲-۱- مصرف آب در صنایع غذایی
استفاده از آب در تمام صنایع وبه ویژه صنعت غذایی امری رایج بوده وبدون حضور این ماده حیاتی انجام فعالیتهای صنعتی غیر ممکن خواهد بود.مثالهای ارائه شده در زیر نمونه هایی ازاهمیت آب درعملیات کارخانه های صنعتی است.
۱- تولید کاغذ منسوجات و همچنین مواد غذایی
۲- انتقال مواد اولیه (چغندر شستشوی خاکستر و رسوبات زائد کوره های بلند ذوب آهن)
۳- آبکشی وشستشو در صنایع (لبنیات نوشابه سازی داروسازی وآبکاری)
۴- سرد کردن محصولات (صنایع آبکاری)
۵- تهویه مطبوع ودهها مصرف دیگر
مقدارمصرف آب با توجه به فرآیند تولید وسطح فن آوریهای مورداستفاده درهرواحد صنعتی متفاوت می باشد.
موارد اصلی استفاده های آب در صنعت را می توان به صورت ذیل خلاصه کرد
- تولید انرژی از طریق تهیه بخار
- انتقال حرارت
- انتقال وجا به جا کردن مواد خام یا محصولات زائد
- فعالیتهای مکانیکی
- تولید محصول
۲-۲-۱- آلوذگیهای ناشی از مصرف آب در فرایندهای صنعتی
از آنجا که آب حلال خوبی در طی تماس با مواد آنها را در خود حل کرده و همچنین قادر است مواد معلق ریز ونامحلول را نیز با خود نماید به همین دلیل درآب مصرف شده هرفرآیند صنعتی تغییراتی حاصل می شود که ممکن است فیزیکی شیمیایی ویا بیولوژیکی باشد . نمونه های زیر مواردی از این تغییرات می باشند :
الف- افزایش دما
ب- انحلال گازها گردوغبار یا محصولات شیمیایی ویا بلعکس حذف گازها
ج- سوسپانسیون شدن انواع ذرات
د- انحلال ترکیبات آلی و معدنی مختلف
ه- ورود روغن گریس ومواذ نرم کننذه مورد استفاده در صنعت
۱-۳- جنبه های تاریخی مصرف صنعتی آب
طی قرن گذشته رشد عظیمی درمصرف آب فرآیندهای صنعتی روی داده است. بر اساس بررسیهای
انجام شده علت اصلی افزایش مصرف آب صنعتی آب تا سال ۱۳۴۹ افزایش تولید بود بعدازسال ۴۹ این روند شروع به تنزل نموده وحتی دربرخی موارد مصرف آب کاهش یافت دلایل کاهش مصرف می تواند به صورت زیر خلاصه شود:
۱- محدودیت منابع آب وافزایش میزان آلودگی در اثر ورود فاضلابهای صنعتی
۲- افزایش هزینه تولید آب از جمله هزینه پمپاژ وتصفیه به دلیل آلودگی بالاتر
۳- افزایش هزینه تصفیه فاضلاب تولید شده در صنایع به دلیل فشارهای سازمانهای دولتی
۴- تغییر و به کار گیری فن آوریهای نوین و پیشرفته تولیدی در صنعت
در زمینه کاهش مصرف آب در صنعت باید به این مساله توجه داشت که مصرف ویژه آب در واحد تولید برای هرصنعت به طورچشمگیری از یک کشور به کشور دیگر واز یک ناحیه به ناحیه دیگردر در همان کشور متفاوت است . به عنوان مثال میزان مصرف آب به ازای هر تن محصول تولید شده روغن نباتی درکارخانه ای واقع در تهران وکارخانه ای دیگردر یکی ازاستانهای کشورمتفاوت است این تفاوتها به انتخاب فناوری نوع آب وهوا در دسترس بودن آب و بسیاری ازعوامل دیگربستگی دارد .

دانلود مقاله تصفیه آّب

اختصاصی از رزفایل دانلود مقاله تصفیه آّب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در سیستم های نوین پوششی، به دلیل معضلات زیست محیطی تلاش در جهت کاهش مصرف حلالها (برای سیستم های پوششی) است. زیرا این حجم از حلال پس از خشک شدن فیلم از آن خارج و در محیط پراکنده می شود. VOC معیاری است که برای توصیف این مقدار، بیان می‌شود.
یکی از روشهای کاهش VOC (برای سیستم های پوششی) آن است که حلال را با آب جایگزین کرده و یا اینکه مقدار حلال آلی را کاهش دهیم .
برای تحقق این هدف در روش اول رزینهایی تهیه شدند که محلول در آب بوده و یا بصورت امولسیونهای آبی و یا دیسپرس در آب می باشند، در روش دوم نیز سیستم های پرجامد که بیش از 80 درصد مواد دارند و یا پوششهای پودری که مقدار حلال در آنها کمتر از 5% است، ابداع شده‌اند.
هدف در این پروژه بررسی نوع اول از پوششهایی است که در بالا ذکر شد. از آنجایی که پایه پوشش از روی رزین مربوطه به آن تعیین می شود، این سیستم های را پوششهای پایه آبی گویند که دارای مقدار VOC پایین تر از lb/gal 0/2 می باشند.
با توجه به انواع مختلف از این نوع رزین ها، می توان طیف گسترده‌ای از خواص شیمیایی و فیزیکی را بدست آورد. برای مثال سیستم های پایه آبی می توانند خواص مثبت زیادی از جمله استقامت و سختی ، مقاومت در برابر لکه دار شدن ، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر خوردگی را تأمین کرده و همچنین مقاومت بالایی نیز در برابر مواد شیمیایی و رطوبت از خود نشان دهند.
از طرف دیگر، با توجه به فرمول بندی آنها، می توان دو نوع هوا خشک یا کوره‌ای از رزین های پایه آبی بدست آورد.
پایه آبی
Basecoat پایه حلالی
basecoat
20 – 13 20 – 13 درصد جامد
حداکثرتا 15 87 – 80 درصد حلال
420 > 800 - 650 VOC (g/L)
جدول شماره 1
انواع پوششهای پایه آبی:
تنوع این سیستم ها از روی حالتی که رزین آنها با آب ایجاد می کند، می باشد.
پوششهای پایه آبی از نوع امولسیونهای آبی:
این سیستم ها شامل پلیمرهای امولسیونی می باشند که به صورت ذرات کروی با وزن مولکولی بالا در آب پراکنده و دیسپرس می شوند. در این سیستم ها می توان وزن مولکولی پلیمر را به منظور بهبود خواص فیلم، افزایش داد و از آنجایی که بین کره های پلیمری توسط آب فاصله‌ایجاد شده است، این امر تغییری روی ویسکوزیته بوجود نمی آورد. به همین دلیل، مزیتهای حاصل از بالا بودن وزن مولکولی پلیمر در سیستم امولسیونی نسبت به دو سیستم دیگر رزین از پوششهای پایه آبی، خواص سختی و مقاومت شیمیایی بهتری را حاصل می کند. فیلم حاصل از این پوشش می تواند هوا خشک و یا ترموست (که در این حالت، مقاومت شیمیایی در برابر حلال افزایش یافته و در بعضی حالات که چغرمگی فیلم تنها با افزایش وزن مولکولی بالا نرود، تشکیل فیلم کوره‌ای آن را جبران می کند) باشد. این پوششها به طور گسترده‌ای روی سطوح با کارآیی بالا، اعم از سطوح فلزی و ... بکار می رود.
پوششهای پایه آبی از نوع حلال در آب:
این سیستم ها نیز شامل ذرات کروی می باشند که در آب دیسپرس شده اند. اندازه‌این ذرات کروی شکل، نسبت به سیستم های امولسیونی آبی کوچکتر بوده و در آب حالت متورم پیدا می کنند. بنابراین وزن مولکولی، مابین پلیمرهای امولسیونی و حالت حلالی قرار دارد. این اجزاء که پلیمرهای کلوئیدی دیسپرس شده نامیده می شوند، دارای گروههای قطبی اعم از اسیدی یا بازی می باشند که درجه حلالیت را افزایش می‌دهد. این پلیمرهای کلوئیدی به عنوان یک حالت میانی از دو نوع پلیمرهای امولسیونی و محلولی در نظر گرفته می شوند، زیرا خواص هر دو نوع را از خود نشان می دهند. به طور مثال، از خواص سیستم حلال در آب، خصوصیات جلای بالا، چغرمگی و مقاومت در برابر آب و مواد شیمیایی برآورده می شود. این نوع پوشش نیز برای بسیاری از کاربردهای صنعتی استفاده می شود.

پوششهای آب کاهنده:
این پوششها شامل کوپلیمرهایی می باشد که با عمل پلیمریزاسیون حاصل شده اند پلیمریزاسیون در حلالهای آلی که در آب تشکیل توده می دهند،(مانند الکلها و استرها) صورت می گیرد. گروههای قطبی روی پلیمر، عامل ایجاد یک حلال واقعی از پلیمر در آب می باشند. بر خلاف نوع پلیمرهای امولسیونی، در این سیستم، ویسکوزیته و خواص پوشش بطور مستقیم به جرم مولکولی پلیمر وابسته است. این سیستم حاصلی با شفافیت بالا، وضوح عالی، خاصیت تر شدن و دیسپرسی پیگمنت بالا، و خواص کاربردی مناسب خواهد داد و معمولاً برای مصارف صنعتی و اعمال روی سطوح فلزی کاربرد دارد.
پس بطور کلی می توان گفت که رزین های مورد استفاده می توانند سه حالت محلولی، امولسیونی، دیسپرس شده در آب را داشته باشند که در اینجا از روی این مورد به بررسی گونه ها می‌پردازیم:
محلولی:
به حالتی گفته می شود که یک یا چند ماده بصورت هموژن در ماده دیگری دیسپرس شده باشند. بنابراین پوششهای حلال در آب و آب کاهنده در این دسته جای می گیرند. رزین های حلالی پایه آبی شامل گروههای شیمیایی فعال هستند که با افزودن ترکیبات آبی آمینی، گروههای یونی تشکیل می دهند تا خاصیت قطبی ایجاد شود و رزین حلال در آب شود. بدلیل اینکه‌این رزینها وزن مولکولی پایینی دارند، دارای مزیتهایی از قبیل پایداری مکانیکی و هیدرولیکی و زمان انبارداری طولانی می باشد.

امولسیونی:
امولسیون، یک سوسپانسیون کلوئیدی از دو مایع غیرقابل امتزاج می باشد که یکی از آنها به صورت کره های بسیار ریز است که با یک صابون یا ماده فعال کننده سطح دیگری، پوشانیده شده و در میان مایع دوم دیسپرس شده اند. ماده فعال کننده سطح امولسیفایر است که کشش سطحی بین دو مایع غیرقابل امتزاج را کاهش می دهد. پوششهای امولسیونی پایه آبی، پوششهای لاتکسی نیز نامده می شوند. طبیعت شیمیایی آنها این اجازه را به‌ایشان می دهد که در حجم جامدهای بالا، فرمول بندی شوند بدون آنکه ویسکوزیته آنها بی جهت اضافه گردد. این دسته از پوششها وزن مولکولی بالا (100،000 تا 3،000،000) را دارا می باشند ولی رسیدن به نقطه انجماد، خواص آنها را مورد تهدید قرار می دهد.
دیسپرسیونی:
دیسپرسیون در یک مایع، سیستمی است که در آن ذرات بصورت معلق در یک مایع می باشند. یک رزین دیسپرس شده از ترکیب حلالهایی با قطبیت پایین کمک می گیرد تا مولکولهایش وارد کلوخه های نرم موجود شوند. تفاوت این سیستم با حالت امولسیونی در این است که کلوخه های رزین(1)، در اینجا کوچکتر بوده و سیستم برای تشکیل یک مخلوط سیالی پایدار، نیازی به امولسیفایر پیدا نمی کند ولی این سیستم به حدی به سیستم امولسیونی نزدیک است که گاهی جزء یک طبقه محسوب می گردند.

سیستم آب کاهنده سیستم حلال در آب سیستم امولسیون آبی خواص
شفاف، بدون انتشار نور نیمه شفاف، انتشار دهنده نور پشت پوش، انتشار دهنده نور خواص ظاهری
m005/0> nm 100 – 20 = m 1/0≥ اندازه ذرات
50،000 – 20،000 200،000- 20،000 106 × 1 وزن مولکولی
وابستگی شدید به وزن مولکولی پلیمر تا حدی وابسته به وزن مولکولی پلیمر پایین، بدون وابستگی به وزن مولکولی ویسکوزیته
پایین متوسط بالا میزان جامد در ویسکوزیته اعمال
بسیار خوب عالی عالی دوام
خوب خوب - عالی عالی خصوصیات مقاومتی
با وزن مولکولی پلیمر، قابل کنترل است با افزودن کمک حلال ضخیم می شوند به ضخامت دهنده خارجی نیاز دارند کنترل ویسکوزیته
ساده واسطه‌ای ترکیبی فرمولاسیون
عالی خوب – عالی ضعیف توانایی دیسپرس کردن پیگمنت
بالا متوسط پایین براقیت و جلا
کم مقدار متوسط بسیار زیاد مشکلات اعمال
جدول شماره 2 (تصویری شماتیک از رزین در سیستم های مختلف پوششهای پایه آبی)

جدول شماره 3 پس از بررسی انواع این رزینها، نگاهی کلی بر معایب و مزایای سیستم های پایه آبی می اندازیم:
مزایا معایب
از نظر آیین نامه های آلودگی هوا، مورد تأییدند هزینه بالاتر نسبت به مقدار معادل خود از سیستم های قدیمی
پوشش، فیلم نازکی حدود1 – 8/0 mils را هم می سازد کاربردهای محدود
ایمنی در کارکردن با آن حساسیت بالا نسبت به آماده سازی صحیح سطح
ایده آل برای پوشش دهی با روش غوطه وری نیاز به کنترل دقیق در طی پروسه عملیات
قابلیت داشتن براقیت بالا بعضی از آنها دارای خواص تیکسوتروپ اند
پایداری در برابر ذوب و انجماد به افراد با تجربه جهت اعمال نیاز است
حداقل مسدود کردن دهانه نازل و امکان پاک کردن آسان آن از تجهیزات و وسایل نیاز به کمک حلال دارد و فرآیند خشک شدن آنها طولانی تر می باشد
وزن مولکولی پایین برای اندازه حوضچه غوطه وری، مقدار بحرانی داریم
کاهش خطر آتش سوزی کنترل رطوبت محیط، از جهت مکانیسم خشک شدن حائز اهمیت است.
از اغلب تجهیزات موجود در سیستم حلالی، می توان برای پوششهای پایه آبی نیز استفاده کرد باید به درستی اعمال گردد تا از مشکلاتی از قبیل حفره زایی و مشکل لبه ها جلوگیری به عمل آید
معایب ظاهری از قبیل پوست پرتقالی شدن ، جوشیدگی حلال ، غیر یکنواختی پوشش و براقیت مشکلات عمده‌ای ایجاد نمی کنند. بعضی از این پوششها، مقاومت کمی در برابر شوینده ها دارند که البته‌این معضل با حلال کردن آنها از طریق خنثی سازی گروههای کربوکسی با آمین ها، برطرف می شود
کاهش میزان سمیت و بالا رفتن ایمنی در کار با آن همه رزین هایی که می توانند با آب، در این سیستم ها به کار روند، پایداری کمی در زمان انبار داری از خود نشان می دهند
خواص سطحی و ظاهری خوب تا عالی، از جمله براقیت، مقاومت در برابر سایش و غیر زرد شوندگی اغلب تمایل به کفی شدن دارند
آماده سازی کامل سطح و پاک شدن آن از انواع روغن و گریس بسیار حائز اهمیت می باشد
رزین هایی که می توانند در سیستم های پایه آبی به کار برده شوند، محدودتر هستند
اتمیزه کردن آنها اغلب دشوارتر می باشد

با توجه به آنچه گفته شد برای مطابقت با آیین نامه های جلوگیری از آلودگی، پوششهای نوین باید با حداقل میزان مواد فرار فرموله شوند که بر این اساس دو سیستم پایه آبی و سیستم پرجامد، کاربردی ترین می باشند. بنابراین بین این دو سیستم موجود، مقایسه‌ای انجام می دهیم:
جدول شماره 4
پوششهای پایه حلالی پوششهای پایه آبی خواص
اغلب مقدارvoc آنها بیشتر از سیستم‌های پایه آبی است به جز سیستم‌های 100% جامدی که تهیه شده اما این سیستم ها نیز چون برای پخت به دمای 0F 350 – 250 نیاز دارند، کاربرد دشواری خواهند داشت این سیستم ها اغلب مقدار vocمجاز را دارا می باشند تا جایی که حتی از این سیستم ها، voc صفر نیز می توان بدست آورد مقدارvoc
در اغلب موارد خشک شدن آنها سریع‌تر صورت می گیرد و همچنین غالباً خشک شدن آنها به رطوبت هوا بستگی ندارد انواع هوا خشک، تک جزئی و به خصوص بعضی امولسیونها، سریع تر از سیستم های پرجامد پایه حلالی خشک می شوند ولی در اکثر موارد، سیستم‌های پایه حلالی سریع تر خشک می شوند پارامتر های خشک شوندگی
از جایی که سیستم های پرجامد ویسکوزیته پایین ندارند، تجهیزات اعمال قادر به اتمیزه کردن کامل آنها نبوده و در نتیجه نمی توان از آنها فیلم نازک بدست آورد درصد جامد نسبی کم این سیستم‌ها که حداکثر حدود %30 – 25 است، ایجاد فیلمی با ضخامت کم حدود mil 1 – 8/0 را میسر می سازد و این امر مزیت اصلی این سیستم ها در برابر سیستم های پرجامد است ضخامت فیلم
وجود حلال، احتمال بروز آتش سوزی را در حین اعمال زیاد می کند. همچنین پتانیسیل آن را دارا می باشد که برای سلامتی افراد اعمال کنده که با آن سروکار دارند، ایجاد مشکل کند. این سیستم ها عموماً ایمنی بیشتری دارند زیرا ایجاد خطر آتش سوزی نکرده و بقایا و پسابهای سمی از خود بر جای نمی گذلرند ایمنی در کارکردن با آن
به دلیل ویسکوزیته بالای این پوششها، معایبی از قبیل پوست پرتقالی شدن و جوشیدگی حلال، احتمال بروز بالایی دارد. در سطوح با اشکال پیچیده با نایکنواختی ضخامت فیلم در نواحی مختلفف رو به رو هستیم که‌ایجاد تفاوت پوششی و تفاوت براقیت در سطح می گردد. معایب ظاهری از قبیل پوست پرتقالی شدن، جوشیدگی حلال و نایکنواختی پوشش و براقیت در این سیستم هاکم است ولی در عوض حفره زایی و زنگ زدگی این سیستم ها بالاتر است. معایب ظاهری
در بسیاری از موارد، کنترل ویسکوزیته برای این سیستم ها آسان تر از سیستم های پایه آبی است. پوششهای پایه آبی اغلب تیکسوتروپ بوده و به همین دلیل اعمال آنها به کنترل بیشتری نیاز دارد کنترل ویسکوزیته
اجزاء پوششهای پایه آبی:
در یک تقسیم بندی کلی، سیستم ساختاری این پوششها، متشکل از اجزاء زیر در نظر گرفته می شود:
دانه های پوششی پیگمنت
افزودنی ها (با توجه به سیستم پایه آبی، همچنین خواص نهایی مورد انتظار از پوشش)
- پر کننده ها
- کمک حلالها
- ترکیب رزینی
با توجه به سامانه پوشش، برای پوششهای اتومبیل که نقش نزئینی و محافظتی را برعهده دارند، لایه های پوششی و ضخامت حدودی هریک از لایه ها به قرار زیر است:
در پوششهای خودرویی، مطابق تصویر سیستم از چند لایه تشکیل یافته است. ابتدا یک لایه برای پوشانیدن سطح به روش غوطه وری روی سطح بدنه اعمال می گردد (لایه ED). پس از خشک شدن این لایه، یک لایه میانی روی سطح اسپری می شود. لایه رویة نهایی یا بصورت تک مرحله‌ای و از یک سیستم پوششی دو جزئی تشکیل شده و یا در پوششهای متالیک که یک پوشش اصلی با یک لایه دو جزئی دیگر و در دو مرحله اعمال می گردد، در کل می توان برای بررسی وظایف عمده هریک از این لایه ها گفت:
وظایف عمومی وظایف خاص وظیفه عمده لایه پوششی
ایجاد چسبندگی بین لایه‌ایجاد پیوستگی در لایه داشتن مقاومت
ایجاد انعطاف پذیری در فیلم
ایجاد پیوندهای درون لایه‌ای چسبندگی روی سطح ایجاد پیوند با لایه بعدی چسبندگی ED
ایجاد پیوستگی از طریق پیوندهای درون لایه‌ای ایجاد ضخامت برای فیلم ایجاد استحکام فیلم مقاومت شیمیای
مقاومت الکتریکی ایجاد پیوند با لایه زیرین
ایجاد پیوند با لایه رویه ضخامت دادن به لایه و همچنین بالا بردن ساختار آستری
مقاومت، استحکام، انعطاف پذیری، خواص ظاهری، چغرمگی مقاومت در برابر عوامل اتمسفری و محیطی
ایجاد اتصال با لایه آستری مقاومت جوی لایة رویه
جدول شماره 5

در ترکیب اجزاء بکار رفته برای هریک از این لایه ها باید توجه داشت که با تغییر در لایه ها از زیرین به رویی، کاهش درصد پیگمنت و بالعکس افزایش درصد رزین را داریم. لایه های میانی تر نیز نقش حفظ قدرت مکانیکی فیلم را برعهده دارند. در لایه نهایی از پرکننده استفاده نمی شود زیرا خواص ظاهری فیلم، تحت تآثیر آن قرار گرفته و از کیفیتشان کاسته می شود.
ترکیب اجزاء تشکیل دهنده در فرمولاسیون باید به گونه‌ای باشد که محدوده وسیعی از پوششها را ایجاد کند، همچنین از نظر ویسکوزیته باید در حدی باشند که تنظیم ویسکوزیته آنها برای اعمال ایجاد مشکل نکند. علاوه بر این عوامل ایمنی و غیرسمی بودن نیز باید در نظر گرفته شود. فرمول بندی باید به گونه‌ای باشد که حال با در نظر گرفتن این عوامل و همچنین تفاوتهای سیستم پایه آبی با سیستم های پایه حلالی، هریک از این اجزاء را جداگانه بررسی می کنیم:
پیگمنت ها در سیستم پوششی پایه آبی:
اکثر پیگمنت هایی که در سیستم های پایه آبی به کار می روند، مشابه سیستم های پایه حلالی می باشند (با این تفاوت که در این حالت به صورت دیسپرس در آب یا دیسپرسیون رزینی می باشند) مگر موارد اندکی که از جهت پایداری قلیایی پایین و یا مقاومت در برابر هیدرولیز کم، برای کاربرد در سیستم های آبی ایجاد مشکل کنند.
ولی در هر صورت، وجود اجزاء و عوامل حلال در آب در ساختار پیگمنت به میزان زیاد، می توان موجب تجمع محمل در زمان انبار داری شود و یا در محیط مرطوب و مواجهه با آب، ایجاد تاول زدگی در پوشش کند. ولی در هر حال برای همة پیگمنت هایی که به کار می روند، دیسپرسیون پیگمنت، باید قبلاً پایدار سازی (از طریق تشکیل دهنده های فیلم حلال در آب) شده باشد. برحسب نوع پوشش مورد نیاز اعم از جامد، متالیک و یا پرلسنت، نوع و اندازه ذرات پیگمنت تغییر خواهد کرد.
کمک حلال در سیستم پوششی پایه آبی:
حلال اصلی در پوششهای پایه آبی، آب است ولی از حلالهای آلی نیز با غلظتهای کم به عنوان کمک حلال استفاده می شود که در این حالت نسبت آب به کمک حلال 1: 4 است. این موارد به منظور کنترل خواص رئولوژیکی و جریان پذیری پوشش به سیستم افزوده می شوند. در انتخاب نوع کمک حلال برای یک سیستم، باید به سازگاری آن با ترکیب رزینی و سیستم موجود توجه نمود. در کل از آنجایی که نمی توان ویژگیهای فیزیکی آب (از جمله انرژی زیاد برای تبخیر شدن) را تغییر داد، یکی از راهکارهایی که برای افزایش سرعت خشک شدن پوششهای پایه آبی وجود دارد، از حلالهایی استفاده کرد که با آب تشکیل مخلوط های آزئوتروپی داده تا در دمای کمتر به سرعت تبخیر مورد نظر دست پیدا کنند.
مواد افزودنی در سیستم پوششی پایه آبی:
در این قسمت، با توجه به مواد افزودنی که برای این سیستم ها مورد نیاز است به بررسی مکانیسم عمل هریک می پردازیم.
مواد افزودنی ضدکف کنندگی :
کف کردن و حباب دادن، مشکلی است که در پوششهای پایه آبی بیشتر از حلالی دیده می شود و وجود آن نه تنها سبب نایکنواختی پوشش می شود. بلکه، در حالیکه پوشش درون قوطی است ممکن است حبابهای هوای موجود، پوشش را ترک کنند و قوطی نیمه پر بماند. ایجاد کف یا مکانیکی است و یا شیمیایی، ایجاد کف مکانیکی یا از طریق میکسر رخ می دهد و یا به دلیل خاصیت مویینگی پمپ به‌این صورت که هنگام چرخش میکسر با سرعت بالا، فشار حاصل مقداری از هوا را وارد حجم پوشش نموده و از آنجایی که وزن مخصوص هوا نسبت به پوشش خیلی کمتر است، لذا هوای موجود میل به فرار از فیلم پوشش را دارد که‌این عامل حباب و یا کف را به وجود می آورد.
از طرف دیگر، واکنش های شیمیایی نیز می توانند ایجاد گاز در پوشش کنند و یا به دلیل لزوم مصرف مواد فعال کننده سطح یا مواد کمک کننده در پخش پیگمنت در محمل های امولسیونی و آبی، که ریشه صابونی دارند، کف بوجود آید.
بنابراین برای رفع این مشکل از مواد ضدکف یا کاهش دهنده کف استفاده می شود. از مواد ضدکف در مواردی که هدف جلوگیری از تشکیل کف باشد استفاده می شود و در صورتیکه از کاهش دهنده کف در مواردی استفاده می شود که هدف از بین بردن یا کاهش کفی باشد که تولید شده است. برای انتخاب یک ضدکف مناسب حتماً باید توجه شود که‌این ماده در مراحل ساخت، تینت کردن، انبارداری و زمان مصرف از تشکیل کف جلوگیری به عمل آورد و امتزاج پذیری آن با محمل پوششی، پایداری امولسیونی و عدم اثرات منفی بر فام نهایی، کنترل شوند.
(مکانیسم خروج گاز از سطح و ایجاد کف)
هنگامی که حبابها شکل گرفته و به سطح مایع می آیند، مواد فعال کننده سطح شروع به آرایش یافتن در جهتی می کنند که ترمودینامیک سیستم کاهش پیدا کند و حالت پایدارتری ایجاد شود. به‌این ترتیب که سر آب گریز این مواد به طرف بیرون و جایی که گاز موجود است می مانند و سر آب دوست آنها نیز به طرف آب آرایش می یابد. اثر بارهای همنام در سر آب دوست ایجاد نیرویی به سمت بیرون و به سمت حباب می کند، از طرف دیگر فشار اتمسفری روی سطح خارجی، حباب را به سمت تودة سیال می راند در این حالت هنگامی که ماده ضد کف به سیستم افزوده شود فوراً تشکیل لایه‌ای روی سطح می دهد. هنگامی که مایع در سطح زیرین ماده ضدکف توسط فشار حاصل از پخش این ماده روی سطحشان، پاره شود دیواره خارجی لایه بعدی نیز نازک می شود تا جایی که پاره شود و ماده ضدکف به لایه درونی راه پیدا می کند و از تغییر شکل این دیواره جلوگیری به عمل می آورد.
مواد ضدکف، روغنهای سیلیکونی و یا مخلوطی از مواد آلی فعال سطحی در حضور روغنهای گیاهی و یا حیوانی می باشد.
مواد افزودنی ضدقارچ ، کپک و خزه:
طبیعت پوششهای امولسیونی و محلول در آب که از ضخیم کننده های پروتئینی و یا سلولزی در آنها استفاده می شود، طور است که محیط مساعدی را برای رشد قارچ و کپک ایجاد می نماید و از آنجا که قارچ و کپک حاصله در دراز مدت باعث تباهی پوشش شده و اثرات نامطلوبی را بر خواص نهایی پوشش برجای می گذارد، از موادی استفاده می کنیم که باعث جلوگیری این مشکل شوند. عامل اصلی بروز این مشکل نوعی آنزیم می باشد که از مواد ریز مولکول تولید می شوند. کپک زدگی و یا قارچ زدگی برروی فیلم حاصل از یک پوشش، آنها را از بین برده و یا ظاهر آنها را تحت تآثیر قرار می دهد. جهت شناسایی کپک طرق مختلفی ارائه شده که از همه ساده تر می توان استفاده از یک ماده سفید کننده را نام برد. بطور مثال محلول سفید کننده هیپوکلرید، زیرا این مواد بر کثافات فیزیکی تأثیری ندارند ولی کپک با مواد شیمیایی دیگر را پاک می کنند. از طرف دیگر لکه های حاصل از قارچ و کپک زدگی معمولاً پوشش پریدگی تخم مرغی شکل یکنواختی از خود نشان می دهند. حال آن که رسوبات فیزیکی گوشه دار و نامنظم اند که روی سطح فیلم باقی می مانند.
رشد کپک در سطح بیرونی بیشتر از سطح درونی است، زیرا که شرایط محیط و نوع پوشش و همچنین آلودگیهای شیمیایی در محیط های صنعتی، بستر مناسبی برای این مورد ایجاد می کنند.
روغن بزرک در میان تمامی محمل ها، محیط مناسب تری برای رشد کپک می باشد اما در صورت اصلاح شیمیایی آن مثلاً تولید الکید رزین، استرهای اپوکسی و... مقاومت بهتری از خود در برابر رشد کپک و قارچ نشان می دهند.
برای از بین بردن کپک، محلولی متشکل از تری سدیم فسفات – صابون و محلول %5 هیپوکلرید تهیه می کنند که‌این محلول کپک را از سطح کپک خورده، می زداید ولی برای پوششهای ضدقارچ که از به وجود آمدن آنها جلوگیری کنند، از مواد استفاده می شود که عبارتند از مشتقات جیوه‌ای، پیگمنت متابولرات باریم، دی کلروفلوآمید، دی تیوکاربامات، اکسید روی و اکسید مس و ... .
مواد افزودنی ضد یخ زدگی:
از آنجایی که، آب در دمای صفر رجه سانتیگراد یخ می بندد و این عامل می تواند بسیاری از خواص پوشش را تحت تأثیر قرار دهد، به خصوص در سیستم های امولسیونی و محلول در آب بایستی از مواد ضد یخ استفاده گردد که از آنجمله می توان گلیکول ها خصوصاً اتیل گلیکول را نام برد که اولاً حلال ضعیفی برای ذرات پلیمری بوده و ثایناً به سادگی در آب حل می شود و نقطه انجماد آب را نیز پایین می آورد. این ماده از طرفی نقش مرطوب نگهدارنده لبه یا کناره های فیلم تشکیل شده، جهت اتصال با فیلم کناری را ایفا می کند.
مواد افزودنی جهت به هم پیوستگی :
در پوششهای پایه آبی، هدف استفاده از این عوال نرم کردن و حل کردن جزئی ذرات لاتکسی و به منظور کمک در جاری شدن آنها با یکدیگر و تشکیل یک لایه تقریباً پوسته، به خصوص در دماهای پایین می باشد. این مواد هریک دارای درجه‌ای از تبخیر هستد که در عرض یک زمان مشخص (کمتر از چند روز) از فیلم تبخیر گردیده و فیلم سختی را بر جای می گذارند.
در سیستمی که از این مواد به عنوان افزودنی اضافه شود. کنترل تبخیر آب نیز باید صورت بگیرد زیرا حضور آب در زمان انعقاد و به هم پیوستگی ذرات بسیار مهم است چون ذرات منعقد کننده بایستی دائماً در حرکت باشند به طوریکه بر اثر حرکت و جابجایی ایجاد یک فیلم یکنواخت کنند به همین دلیل است که تبخیر سریع و یا تند آب از محیط، از به هم نزدیک شدن ذرات جهت اعمال انعقاد جلوگیری به عمل آورده و فیلم حاصل دارای منافذ زیادی می باشد و یا اصلاً تشکیل فیلمی رخ نمی دهد. پس کنترل حرارت – رطوبت حائز اهمیت می باشد.
این نقش را می توان به اتر الکلهایی نظیر بوتیل سالوسلو و بوتیل کربتیول واگذار کرد از طرفی روغن کاچ و بعضی دیگر از حلالهای قوی نیز برای این منظور به کار می روند.

مواد افزودنی جهت افزایش جریان پذیری :
کشش سطحی مواد در سیستم های پایه آبی بالا می باشد، اولاً بدلیل گروههای قطبی زیادی که در ساختار مولکولی رزینهای این سیستم وجود دارند و ثانیاً کشش سطحی بالای آب. بنابراین سطحی که روی آن اعمال می شوند را ممکن است تر نکند، البته استفاده از کمک حلال مناسب، می توان این مقدار کشش سطحی را کاهش دهد ولی برای آنکه سطح کاملاً تر شود باید از مواد دیگری نیز به‌این مظور استفاده شود که آنها را عوامل کنترل جریان می نامند.
روغنهای سیلیکونی با کاهش کشش سطحی حلالها به مقدار زیاد و در نتیجه کاهش نیروی بین سطحی، از نامتوازن شدن فیلم جلوگیری به عمل می آورند. روغنهای سیلیکونی با وزن مولکولی بالا بیشتر در حقیقت یک رزین بوده تا روغن بنابراین برای منظور افزایش جریان، از روغنهای سیلیکونی با وزن مولکولی پایین استفاده می شود.

افزودنیهای ضخامت دهنده (ضدشره و ته نشینی ):
مواد ضخامت دهنده علاوه بر افزایش ویسکوزیته، خصلتهای جانبی بسیار مهم دیگری از قبیل ضدته نشینی ، ضدشره، جریان پذیری خوب و یکنواختی فیلم حاصل را نیز در پوشش ایجاد می نمایند.
به عبارت دیگر هدف از بالا بردن ویسکوزیته، در حقیقت رسیدن به همین خواص عدم ته نشینی پیگمنت، عدم شره کردن و جریان پذیری و برس خوری بهتر، رسیدنبه یک فیلم یکنخواخت و یکدست، پوششی با مقاومت بیشتر و بهتر و ایجاد فیلمی با ضخامت مناسب می باشد. موادی که برای رسیدن به اهداف فوق با بالا بردن ویسکوزیته عمل می کنند عبارتند از:
- پروتئینها ماننده ماده پیزی ازین (امروزه بدلیل اینکه به مرور زمان ایجاد زردی و عفن در فیلم می کنند، کمتر استفاده می شود.)
- مشتقات سلولزی مانند متیل سلولز یا هیدروکسی اتیل سلولز
- پلیمرهای اکریلیکی ترموپلاست امولسیونی
همه موارد فوق دارای وزن مولکولی بالا هستند و در انتهای زنجیرهای پلیمری خود تشکیل هیدرات داده و از این رو قابل حل در آب می باشند. تشکیل پلی بین ذرات مواد ضخیم کننده با مولکلوهای رزین و یا ذرات پیگمنت و در نتیجه تشکیل توده مولکولی از آنها را، می توان یکی از دلایل بالا رفتن ویسکوزیته توسط این مواد دانست.
مشتقات سلولزی ذکر شده، که برای سیستم های امولسیونی مناسب می باشند ویسکوزیته را به طور واقعی افزایش می دهند، نه‌اینکه حالت تیکسوتروپی و یا اینکه ویسکوزیته کاذب به محلول بدهند.
همچنین در پوششهای امولسیونی (اغلب سستم های اکرلیک ترموپلاست) از پلیمرهای اکریلیکی انحلال پذیر در آب نظیر نمک سدیم یا آمونیموم اسیدهای پلی اکریلیک و اسیدهای پلی اکریلیک، استفاده می شود. البته اکریلیکها ویسکوزیته کمتری نسبت به سلولزها در سیستم پوشش ایجاد می کنند اما خواص جریان و یکنواختی بهتری به فیلم می دهند.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   150 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله تصفیه آب

اختصاصی از رزفایل دانلود مقاله تصفیه آب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بررسی روش های تصفیه آب خانگی و کاربرد آنها
دستگاههای تصفیه آب خانگی برای حذف یا کاهـش مواد زائد آب آشامیدنی بکار میروند. این مواد عمدتا عبارتند از :
الف) سختی آب
ب) کلر و ترکیبات بیماریزای کلر
ج) فلزات سنگین
د) آلودگی های میکربی
در زیر به بررسی این پارامترها و روشهای تصفیه آن ها می پردازیم :
۱)مواد زائد آب
الف) سختی آب [۱]
املاح موجود در آب موجب بالا رفتن سختی آب می شوند
تماس آب با ترکیبات آهکی موجود در زمین باعث ورود عوامل سختی در آب ها شده و معمولا آب های زیرزمینی از سختی زیادتری نسبت به آب های سطحی برخوردارند.
سختی آب، عملا شاخص میزان فعل و انفعال آب با صابون است و برای شستشو با آب های سخت تر به صابون زیادتری نیاز است. سختی آب به مجموعه املاح کلسیم و منیزیم موجود در آب بر حسب میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم اطلاق میشود.
طبقه بندی آب ها از نظر سختی بشرح زیر میباشد :
ـ آب های سبک : ۶۰-۰ میلی گرم در لیتر
ـآب های با سختی متوسط : ۱۲۰-۶۰ میلی گرم در لیتر
ـ آب های سخت : ۱۸۰-۱۲۰ میلی گرم در لیتر
ـ آب های خیلی سخت : بیشتر از ۱۸۰ میلی گرم در لیتر
ـ آب های سخت در درجه حرارت بالا در جداره کتری و دیگ های بخار رسوبات کربنات کلسیم ایجاد میکند. مطالعات اخیر نشان داده که مصرف آب های سخت تر بعلت وجود منیزیم و کلسیم مرگ های ناگهانی ناشی از امراض قلبی و عروقی را به شدت کاهش میدهد.
در حال حاضر هیچگونه رابطه ای میان پیدایش سنگ کلیه و سختی آب گزارش نشده است. علاوه بر این وجود کلسیم و منیزیم در آبهای آشامیدنی سخت مانع جذب فلزات سنگین نظیر سرب، کادمیوم، روی و مس و رسوب آنها در استخوانها می شود.
در عین حال در نقاطی از روسیه که از آب های نسبتا سخت استفاده می کنند به مواردی از پیدایش سنگ در مجاری ادرار برخورده اند. این موضوع تقریبا در آب های با سختی ۵۰۰ میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم به اثبات رسیده است.
از سوی دیگر در نقاطی که از آب های نرم تر استفاده می شود، به فشار خون، وجود چربی و کلسترول در خون برخورده اند که هر دوی این عوامل میتواند در مرگ های ناگهانی بسیار مؤثر باشد. به طور کلی میتوان گفت که در نقاطی که آب سخت مصرف می شود امراض قلبی کمتر از نقاطی است که ساکنین آنها آب های سبک تر مصرف می کنند. به علاوه بروز سکته های قلبی در نقاط با آب های سخت تر به مراتب کم تر از نقاط با آب های سبک تر است .
ب) کلـر [۲]
برای میکرب زدایی، در تصفیه خانه های شهری کلر به آب افزوده میشود
کلر و ترکیبات آن برای ضدعفونی آب آشامیدنی در تصفیه خانه ها به آب اضافه میگردد. در سالهای اخیر تحقیقات بعمل آمده نشان داده اند که مواد آلی موجود در آب با کلر ترکیب شده و ایجاد تری هالومتان ها، کلرات و سایر ترکیبات جانبی مضر و سمی می نمایند که باعث بروز انواع بیماریهای صعب العلاج در انسان میگردند.
ج) فلزات سنگین [۳]
فلزات سنگین از طریق نفوذ پساب صنعتی در آب آشامیدنی به انسان منتقل میشود
فلزات سنگین با توجه به توسعه شهرنشینی و صنایع که منجر به افزایش میزان فاضلاب و پساب تولید گردیده است، عمدتا از طریق دفع نادرست و غیربهداشتی فاضلاب شهری و پساب صنعتی وارد محیط زیست می گردد. مرگ و میرهای آبزیان در اثر تخلیه پساب های محتوی فلزات سنگین در دنیا و ایران بی سابقه نیست. سبزیجات اطراف تهران نیز که با فاضلاب آبیاری میشود از این آلودگی ها بی بهره نمیباشد. فلزات سنگین شامل سرب، جیوه، روی، نیکل، کرم، کادمیوم و غیره میباشد. وجود فلزات سنگین در غلظت بیش از استاندارد در آب شرب باعث عوارض مختلف نظیر مسمومیت، حساسیت شدید، ضایعات کروموزومی، عقب افتادگی ذهنی، فراموشی، پارکینسن، سنگ کلیه، نرمی استخوان و انواع سرطان منجمله سرطان پروستات میگردد. یکی از کارشناسان محیط زیست، آلودگی محیط مخصوصا آب با فلزات سنگین را بعنوان بزرگترین گناهی که بشر در طبیعت انجام میدهد ارزیابی نموده است..
د) میکرواورگانیزم های بیماری زا
میکربها از طریق نفوذ فاضلاب انسانی در آب آشامیدنی به انسان منتقل می شوند
امراض مختلفی بوسیله آب به انسان منتقل می شوند. از جمله این امراض می توان وبا، حصبه، اسهال میکربی و خونی، هپاتیت، سل، دیفتری، انگلهای خونی و کبدی را نام برد. عوامل بروز این بیماریها که شامل تک یاخته ها، ویروس ها، باکتری ها، کرم ها و انگلها می باشند، از طریق نفوذ فاضلاب در آب آشامیدنی به انسان منتقل می شود. بیماری های ناشی از آب آلوده سالانه نزدیک به یک میلیارد انسان را در روی کره زمین مبتلا می کند و باعث مرگ حدود ۱۰ میلیون نفر می شود.
۲) منشاء آب
▪ آب لـوله کشی
آب تهران که از سدهای کرج، لار و لتیان تامین می گردد دارای کیفیت بالائی بوده و از این نظر معروفیت جهانی دارد. در سالهای اخیر بعلت کافی نبودن آب این سدها، برای تامین آب مورد نیاز تهران چاههای عمیق در سطح و حومه شهر حفر گردیده و آب آن به شبکه شهری اضافه گردیده است. آب این چاهها سختی آب تهران را بالا برده است و در صورتیکه قبل از ورود به شبکه تصفیه و گندزدایی نگردد می تواند از طریق نشت پساب منشاء آلودگی های انگلی و میکروبی و فلزات سنگین شود. از طرف دیگر بالا بودن مقدار کلر تزریقی در تصفیه خانه ها برای مقابله با این آلودگی ها موجب ایجاد آلودگی شیمیایی آب می گردد که علاوه بر طعم و بوی نامطبوع، کلر موجب ایجاد ترکیبات بیماری زای تری هالومتانها می شود. آب های شهری را بایستی قبل از استفاده از وجود میکرب ها و انگل ها و همچنین کلر و ترکیبات آن و در صورت موجود بودن، از فلزات سنگین پاک نمود.
▪ آب معـدنی
در اکثر کشورهای غربی برای شرب از آب لوله کشی استفاده نشده و بجای آن از آب آشامیدنی بسته بندی شده در بطری استفاده میشود. دلیل این امر بدی کیفیت آب لوله کشی این ممالک که از رودخانه های حاوی فاضلاب تصفیه شده تامین میگردد میباشد.
آبمعدنی در کشورهائی که آب لوله کشی از تصفیه پساب تهیه میشود و فاقد املاح مفید میباشد و یا دسترسی به آب پاک میسر نمی باشد، تنها شیوه مطمئن تامین آب شرب است.
در مورد استفاده از آبمعدنی در کشور ما بایستی به موارد زیر توجه نمود[۴]:
همه آبهای بطری شده آبمعدنی نمیباشند. عبارت” آب آشامیدنی “قید شده بر روی بطری ها نشان دهنده آن است که این آبها فاقد املاح معدنی کافی بود و اکثرا از چاههای داخل یا اطراف شهر بدست می آیند.
ـ منشاء آب ( چشمه یا چاه) میتواند بعلت مجاورت با عوامل آلوده کننده آب مانند چاههای فاضلاب محدوده شهری و ییلاقی، کارخانجات و محل چرای دام و غیره در معرض آلودگی قرار گیرد.
ـ عدم رعایت مسائل بهداشتی و آلوده بودن احتمالی بطری و درب بطری در خط پرکن آبمعدنی می تواند موجب آلودگی آبمعدنی گردد.
میکرواورگانیزم ها در شرایط مساعد در داخل بطری بسرعت رشد و تکثیر می یابند. از این نظر آبمعدنی را بایستی پیش از گذشت تاریخ مصرف استفاده نموده و قبل از مصرف چند روز در داخل یخچال نگهداری کرد.
۳) روش های تصفیه آب خانگی
متداول ترین روش های تصفیه آب خانگی بشرح زیر میباشد :
▪ رزین های تبادل یون برای کاهش سختی آب :
رزین های تبادل یونی با تبدیل یون های کلسیم و منیزیم محلول در آب به یون های نامحلول ، آنها را جذب و در نتیجه سختی آب را کاهش می دهد. متاسفانه، این رزین ها محیط بسیار مساعدی برای رشد و تکثیر باکتریها میباشند بطوریکه تعداد باکتریها در داخل این فیلترها در کمترین مدتی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
جدیدا برای مقابله با تکثیر میکرواورگانیزم ها در محیط رزینی، فیلترهای رزینی نوع Bacteriostatic تولید گردیده است که تا حدودی مانع تکثیر سریع میکروبها در داخل فیلتر می گردد. با این وجود، قبل وبعد از این نوع فیلتر آب بایستی کاملا ضدعفونی گردد و چون راکد ماندن‌ آب در داخل بستر رزین موجب گندیدگی سریع آب می گردد، باید دقت نمود که آب در داخل این فیلترها همیشه جریان داشته باشد. رزینهای داخل فیلتر پس از مدتی اشباع شده و بایستی تعویض شوند. استفاده از این فیلترها برای آبهای مشکوک و یا آلوده به میکروب و انگل مجاز نمی باشد.[۵]
▪ کربن اکتیو (زغال فعال) برای حذف کلر، رنگ، بو و تری هالومتانها :
فیلترهای کربن فعال خاصیت جذب مواد آلی و بعضی فلزات سنگین محلول در آب را دارد و رنگ، بو، کلر و ترکیبات کلر آب را حذف می نماید. مشابه فیلترهای رزین، بستر کربن فعال محیط مساعدی برای تغذیه و تکثیر باکتری ها بشمارمی آیند و پس از آن گندزدایی و تصفیه میکربی ضروری میباشد.
▪ زئولیت [۶] برای حذف فلزات سنگین :
زئولیت ها رزین های طبیعی هستند که دارای خاصیت مبادله کاتیونی و حذف فلزات سنگین میباشند. از جمله موارد مهم کاربری زئولیت ها حذف کاتیونهای ارسنیک، تیتان، آلومینیوم کوبالت، کرم، آلومینیوم، سرب، روی و غیره میباشد.
▪ فیلترهای سرامیکیئ برای حذف مواد معلق، باکتری ها و انگلها
فیلترهای سرامیکی با منفذهای عبور آب حدود ۵/۰ میکرون، مانع عبور مواد معلق و کلیه انگلها و میکربها گردیده و با اطمینان کامل آلاینده های بیماری زای آب را حذف می نمایند. حتی آبهای آلوده و مشکوک پس از عبور از این صافی ها کاملا شفاف، بهداشتی و قابل شرب می گردند.
تصفیه با فیلترهای سرامیکی تنها روش غیرشیمیایی میباشد که بدون نیاز به برق، آلودگی های میکربی آب را حذف می نماید. فیلترهای سرامیک مرغوب، در مواقع شیوع بیماریهای اپیدمی نیز بهترین شیوه تامین آب شرب سالم در محل مصرف میباشند.
۴) دستگاه های تصفیه آب خانگی
بطوریکه مشاهده می شود، هیچ یک از روشهای فوق به تنهایی قادر به تامین آب شرب سالم و گوارا نمی باشد. با در نظر گرفتن مواد زائد موجود در آب و با استفاده از روشهای مختلف تصفیه بایستی مواد زائد را از آب خارج نمود.

تکنیک نوظهور تصفیه آب آشامیدنی سالم و جلوگیری از گرفتگی
و زنگ زدگی لوله ها و دستگاه های حرارتی آب
ـ بدون استفاده از مواد شیمیائی و فیلتر ـ
در سال های اخیر خرید آب آشامیدنی در بطری گسترش یافته. اینکه چرا آب آشامیدنی در بطری خریداری می شود دلایل گوناگون دارد. از سوئی خوب نبودن کیفیت آب لوله کشی در برخی مناطق دلیل اینکار است و از سوی دیگر نا آگاهی در مورد آب و خواص آن در کنار رفع عطش.. به علاوه برخی خواصی را برای آب آشامیدنی (معدنی) بر می شمارند که صحت علمی آن هیچگاه به اثبات نرسیده است.
چنانچه در صورت فقدان مواد مضر میزان مواد سالم معدنی موجود در آب را به عنوان معیار خوب بودن آب در نظر بگیریم به سهولت می توان بر اساس مقایسه میزان موادی که روی بطری ها نوشته شده با میزان املاح سالم در آب لوله کشی به این نتیجه رسید که در غالب موارد میزان املاح موجود در آب لوله کشی همان اندازه و یا حتی بیشتر است.
آنچه مسلم است اینکه چنانچه بخواهیم نیاز املاح بدن خود را از طریق نوشیدن آب (معدنی) در بطری بر طرف کنیم این روشی غیر ممکن است. ضمن اینکه برخی از پزشکان بر این باورند که چون املاح موجود در آب منشاء معدنی دارند، بیش از 5% آنها جذب بدن نمی شوند. به این دلایل تبلیغ مصرف آب معدنی دلیل اقتصادی دارد و به ویژه استفاده از آب (نوشابه های) گازدار جز در موارد خاصی سالم نیست.
ـ آب های بسته بندی شده همواره سالم نیستند
آب لوله کشی می بایست بر اساس قوانین سازمان بهداشت جهانی و کشوری همه روزه مورد آزمایش قرار گرفته و در صورت سالم نبودن، بویژه هنگامی که باکتری ها بیش از حد مجاز در آن وجود داشته باشند، موارد از طریق رسانه ها به اطلاع عموم برسند.
در مورد آب های معدنی و غیره در بطری بر خلاف قوانین آب لوله کشی قوانین جدی کنترل مواد آن وجود ندارد و به استناد نشریه سازمان یونسکو(the new Courier No.3, 2002) نه تنها قوانین جدی در مورد این آب ها وجود ندارد بلکه تولید کنندگان قادر به آنالیز همه پارامترها روزانه نبوده و حتی در کشورهای صنعتی دولت آنها را کنترل جدی نمی کند. غالبا هر از چندی آزمایشات، آن هم بطور جزئی و پس از سالیانی چند انجام گرفته و برخی هم صرفا یکبار اینکار را انجام می دهند، در حالی که کیفیت آب هر زمان می تواند تغییر کند.
هفته نامه معروف آلمان «اشترن» در سال 2003 چندین آب معدنی معروف و گران قیمت را مورد آزمایش قرار داده و به این نتیجه رسید که در برخی از آنها باکتری و مواد مضر وجود دارد، از جانب دیگر حلال های شیمیائی موجود و مضر ظروف پلاستیک می تواند در آب حل شود. آزمایش ها در سال جاری (2007 ) نشان دادند که در بطری های پلاستیکی ای که چند بار مورد مصرف قرار می گیرند انواع و اقسام مواد از جمله روغن مشاهده می شوند.
بر اساس همان نوشتار سازمان یونسکو، حدود یک چهارم آب ها ی به اصطلاح معدنی در بطری ها در آمریکا مستقیما توسط تولید کننده از شیر آب لوله کشی گرفته شده و حتی یک شرکت آبی را بسته بندی می کرده که چاه آن در یک منطقه صنعتی و در نزدیکی انبار ذباله های سمی قرار گرفته بود.
ـ مشکلات آب لوله کشی
در کنار این مسائل نگرانی مصرف کننده پیرامون مواد نا سالم در آب امری جدی و واقعی است. علاوه بر اینکه در برخی از کشورها آب لوله کشی وجود ندارد، در دیگر کشورهائی هم که آب لوله کشی دارند و حتی در کشورهای صنعتی، به وفور می توان به مواردی برخورد که به دلایل گوناگون در آب مواد مضر وجود دارند. به عنوان نمونه در غالب کشورها جهت پیشگیری از رشد باکتری در لوله ها به مقدار زیادی کلر وارد آب می کنند، اما کلر در کنار ضدعفونی کردن از یک سو سالم نبوده و از سوی دیگر کلر با مواد آلی موجود در آب نیز ترکیب شده و ترکیباتی بوجود می آورد که مضر هستند.
از جمله دیگرمواد آلاینده آب آشامیدنی می توان باکتری ها و فلزات آهن و منگان و فلزات سنگین چون سرب، روی، مس، کادمیوم، کرم، نیکل و جیوه ، آرسنیک، نیتریت، نیترات، فلورید و فسفات و مواد معلق در آب و حتی مواد رادیو اکتیو و گازهای آمونیاک و هیدروژن سولفید و دفع آفات و مواد هورمونی را نام برد.
از جانب دیگر در بسیاری از مناطق میزان سختی آب بالا است. هرچند سختی آب (در اصطلاح رایج آهک) برای سلامتی مضر نیست، لیکن هنگام مصرف آب در منازل و در صنعت مشکلاتی ایجاد می کند که مصرف کننده را ناچار از آهک زدائی آن می کند. سختی آب به ویژه هنگام گرم کردن آب مشکل ایجا د می کند. به عنوان نمونه مصرف آب سخت مزه چای و قهوه را تغییر داده و آنها را تلخ مزه و کدر می کند. از سوی دیگر این آب می تواند تا 60% میزان مورد نیاز پاک کننده ها را هنگام شستشو افزایش داده و باعث گرفتگی لوله های آب شده و طول عمر آب گرم کن ها، ماشین های لباس شوئی و ظرف شوئی بستگی مستقیم به سختی آب دارد.
به دلایل فوق دستگاه های فراوانی جهت تصفیه آب و یا صرفا آهک زدائی وجود دارد.

ـ دستگاه های رایج تصفیه آب و آهک زدائی
غالب این دستگاه ها جهت تصفیه و آهک زدائی آب در مقیاس زیاد صحیح عمل می کنند اما در مورد تصفیه آب در مقیاس کم به دلایل زیر دچار اشکال بوده و و در برخی از موارد مواد مضر وارد آب می کنند.
این روش ها یا از فیلتر ساده سرامیک و غیرو و یا از فیلترهای حاوی ذغال اکتیو و رزین های تعویض یون (Ion exchange) در بسته های پلاستیکی و یا از اسموز معکوس (Revers osmos) استفاده می کنند. یکی از رایج ترین این دستگاه ها ظرف پلاستیکی ای است که در آن یک فیلتر حاوی مخلوطی از ذغال اکتیو و رزین تعویض یون قرار گرفته و آب با گذر از آن، از قرار تصفیه می شود؛ این فیلتر هرچند یکبار می بایست تعویض شود.
مهم ترین اشکال این فیلترها بر اساس آزمایشات مؤسسه بررسی محصولات در آلمان (Stiftung Warentest) این است که همواره درست عمل نمی کنند و برخلاف ادعای تولید کننده صرفا مقداری از سختی آب را (حدود 20%) گرفته و قادر به تصفیه مواد مضر دیگر آب نیستند. دیگر آنکه آن ها آب را اسیدی می کنند. این امر باعث حل شدن قلزات مضر همچون کرم و نیکل در ظروف فلزی می شوند. سوم اینکه زمان اشباع شدن این فیلترها معلوم نیست و زمان تعویض آنها نه بر اساس آزمایش های جدی، بلکه بر اساس تخمین پیشنهاد می شود. به این جهت چنانچه این فیلترها در زمان مشخص تعویض نشوند بعد از اشباع شدن، مواد اضافی و مضر و حتی باکتری نیز وارد آب می کنند.
از جانب دیگر هرچه ذرات معلق در آب بیشتر باشد منافذ جذب مواد این نوع فیلتر و فیلترهای دیگر ومنجمله فیلترها با ذغال اکتیو و سرامیک سریع تر بسته شده و دیگر هیچ تصفیه ای با آن ها صورت نمی پذیرد. از این رو این فیلترها در بهترین شرایط قادر به بهبود کیفیت آب لوله کشی تصفیه شده زلال که میزان کدر بودن آن کم است، هستند. به عبارت دیگر چنانچه میزان کدر بودن آب لوله کشی زیاد باشد عملا این دستگاه ها عمل نمی کنند. این مضرات البته در صورتی به این نکات محدود می شود که از این فیلترها صحیح استفاده شود.
به طور کل در تمامی دستگاه هائی که دارای فیلتر هستند به علت وجود رطوبت در آنها و کمبود اکسیژن و نور در آنها باکتری های خطرناک سریعا رشد کرده و به محض استفاده مجدد، آنها وارد آب شده و می توانند باعث بیماری شوند. از این رو تولید کنندگان این دستگاه ها توصیه می کنند آب را جهت ضد عفونی کردن پس از تصفیه بجوشانید. در مجموع مؤسسه فوق الذکر و همچنین اداره پیش گیری از سوانح آلمان (Amt fuer Katastrophenschut) پس از آزمایش این فیلترها، استفاده از آنها را توصیه نمی کنند.
بر اساس آزمایش های انجام شده توسط مؤسسات فوق الذکر از بین تمامی دستگاه های موجود برای تصفیه آب در منزل تنها دستگاه هائی که بر اساس روش اسموز معکوس عمل می کنند، قابل اطمینان هستند. اما از سوئی قیمت خرید این دستگاه ها گران است ( حدود900 هزار تومان در آلمان ) و از سوی دیگر بسیار حساس بوده و تمامی املاح آب را گرفته و آب مقطر تولید می کنند. مصرف آب مقطر برای سلامتی انسان مضر است.
ـ تکنیک نوظهور تصفیه آب
این تکنیک جدید که طی سال ها تحقیق در آلمان توسط یک ایرانی متخصص تصفبه آب اختراع و به ثبت جهانی رسیده تنها بر اساس روش حرارتی و بدون استفاده از مواد شیمیائی و فیلتر و غیره عمل کرده و برای اولین بار به بازار عرضه می شود.
ابتدا آب در این دستگاه در اثر حرارت خواه ناخواه ضدعفونی شده و امکان بوجود آمدن باکتری در آب و دستگاه وجود ندارد. از آنجا که فیلتر در این دستگاه بکار نرفته هرگز قدرت تصفیه آن اشباع نمی شود و نیازی هم به خرید دائم فیلتر و غیره نیست. قدرت تصفیه دستگاه هیچگاه حتی نوسان نداشته و بر اساس آزمایشات متعدد تمای موادی که در پائین بر شمرده شده با اطمینان از آب جدا می شوند:
در جریان تصفیه آب در این دستگاه بدون اضافه کردن مواد شیمیائی بر اساس آخرین تحقیقات علمی به علت تنظیم و تشدید جریان هیدرودینامیک و فعل و افعالات شیمیائی در سطوح نانو و میکرو در آب همراه آلیاژ ویژه ای که در ساخت دستگاه بکار رفته و به عنوان کاتالیزور عمل می کند، امکان فعل و انفعالات شیمیائی سریع و بیشتری را در آب برای اولین بار عملی ساخته و همزمان میزان قلیائی آب را افزایش می دهد که برای سلامتی بسیار مفید است. در کنار ضد عفونی شدن آب از سوئی تا میزان 80% سختی آب کاهش پیدا می کند. همزمان برخی از آلاینده به صورت رسوب ته نشین می شوند و یا به صورت گاز از آب جدا می شوند. نمونه های آلاینده از این قرارند:
- فلزات آهن، منگان، سرب، جیوه، کادمیوم، کرم، مس، روی و نیکل و آرسنیک و فلورید و همچنین فلزات رادیو اکتیو
- کلر، آمونیاک ، بو، تمام ترکیبات فرار و نیمه فرار( از جمله حلال ها و برخی از مواد دفع آفات)
ـ علاوه بر مواد مذکور از میزان کدر بودن آب که ناشی از شناوری ذرات معلق ترکیبات آلی و معدنی در آب است تا حدود 75% کاسته می شود. از این رو مورد استفاده این دستگاه تنها به تصفیه آب لوله کشی منحصر نشده بلکه می تواند آب های زیرزمینی و سطحی با میزان کدر بودن زیاد را نیز تصفیه کند.
در تمامی آب گرم کن های رایج جهت کاهش سختی آب می بایست مدت مدیدی آب را جوشاند اما از آنجا که میزان قلیائی آن به اندازه کافی بالا نمی رود، آلاینده ها و مواد معلق از آب جدا نمی شوند، ضمن اینکه مقدار زیادی از آب بخار شده، غلظت مواد در آن افزایش یافته و هزینه این کار نیز زیاد است. در مقابل، در این دستگاه نوظهور بدون صرف انرژی و زمان بیشتر از انرژی و زمان مورد نیاز جهت گرم کردن آب، همزمان تصفیه نیز در آب صورت می پذیرد؛ ضمن اینکه در جریان این نوع تصفیه تمام املاح سالم آب گرفته نشده و امتیاز آن در مقابل روش اسموز معکوس علاوه بر ارزان بودن در این نکته است. این دستگاه حدود 80% از دستگاه های اسموز معکوس ارزانتر است.
گرم کردن دستگاه می تواند با برق، گاز ، نفت و یا هیزم انجام گیرد. به این خاطر جهت تهیه آب سالم، به ویژه در سفر و مناطق فاقد آب لوله کشی و همجنین سوانح این دستگاه وسیله قابل اعتمادی جهت تهیه آب آشامیدنی سالم تر و به مراتب ارزانتر از آب های آشامیدنی در بطری است.
ـ هزینه تصفیه
جهت اثبات مناسب تر بودن هزینه تصفیه با این دستگاه در مفایسه با روش های دیگر محاسبه زیر انجام می گیرد.
از آنجا که بهای فیلترها در بازار ایران در دست نیست و بخاطر اینکه هرکس بتواند این مقایسه را شخصا انجام دهد این مقایسه بر اساس قیمت ها در آلمان و میزان برق مصرفی برای تصفیه آب توسط دستگاه جدید انجام می گیرد.
مبنای محاسبه قیمت هر کیلو وات برق در آلمان که حدود 160 تومان است می باشد، بر مبنای هر یورو معادل با 1000تومان. این دستگاه جدید قادر به تصفیه 3 لیتر آب در عرض 15دقیقه با گرم کننده ای به قدرت 1200 وات در ساعت است. بر این اساس هزینه تصفیه هر لیتر آب حدود 17 تومان می شود.
بر اساس محاسبه مؤسسه بررسی محصولات در آلمان بهای تصفیه هر یک لیتر آب با دستگاه هائی که در بالا ذکرشان رفت بین 40 تا 120 تومان است. 40 تومان برای فیلترها با مضرات فوق الذکر و120 تومان هزینه تصفیه با دستگاه اسموز معکوس است.
در صورت استفاده از گاز جهت گرم کردن میزان هزینه تصفیه آب بیش از 50% (بر اساس هزینه گاز در آلمان) کاهش پیدا می کند.
به این ترتیب هزینه تصفیه آب با دستگاه جدید با برق کمتر از پنجاه درصد و با گاز کمتر از 75% ارزانترین دستگاه در بازار است. از آنجا که گرم کردن آب با گاز نیز امکانپذیر است، به علت پائین بودن بهای گاز در ایران هزینه تصفیه آب به کمک این دستگاه تقریبا ناچیز بوده و در مقایسه با دستگاه های دیگر سالم ترین آب را تولید می کند. از سوی دیگر چنانچه آب خواه ناخواه جهت تهیه نوشابه های گرم و آشپزی می بایست گرم شود، عملا بهای تصفیه به حدود صفر می رسد و هزینه مصرف کننده تنها یکبار است، یعنی بهای خود دستگاه. درعوض دیگر نیازی به آب گرم کن دومی نیست. به علاوه چون دستگاه فلزی است تبعا عمر آن در مقایسه با ظروف پلاستیکی چند برابر است.
به دلایل فوق این روش تصفیه آب بویژه در کشورهائی چون ایران که منابع انرژی ارزان در اختیار دارند حتی در مقیاس صنعتی با همه روش های دیگر تصفیه آب گرم رقابت کرده و به مراتب آب سالم تری تحویل می دهد.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله 32   صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله مراحل مختلف تصفیه آب در تصفیه خانه

اختصاصی از رزفایل دانلود مقاله مراحل مختلف تصفیه آب در تصفیه خانه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

عنوان مقاله : مراحل مختلف تصفیه آب در تصفیه خانه

فرمت Word

تعدادصفحات:36

شرح مختصر : آب ماده‌ای فراوان در کره زمین است. به شکلهای مختلفی همچون دریا، باران، رودخانه و … دیده می‌شود. آب در چرخه خود، مرتباً از حالتی به حالت دیگر تبدیل می‌شود اما از بین نمی‌رود. هر گونه حیات محتاج آب می‌باشد، انسانها از آب آشامیدنی استفاده می‌کنند یعنی آبی که کیفیت آن مناسب سوخت و ساز بدن باشد.مجموعه عملیاتی که به منظور آماده کردن آب برای مصارف مورد نظر اجرا می گردد، «تصفیه آب» و مجموعه تأسیسات و تجهیزاتی که عملیات تصفیه آب را در بر می گیرد «تصفیه‌خانه» نامیده می‌شود بنابراین برای تهیه آبی مناسب برای شرب و مصارف عمومی شهری یک رشته عملیات در تصفیه‌خانه آب به اجرا گذارده می‌شود تا آب دریافتی از منابع آب را با کیفیتی قابل قبول در چهارچوب استاندارد «آب آشامیدنی» تحویل نماید.آب آشامیدنی استاندارد به طور کلی آبی است که بیرنگ، بی‌بو و با طعم مطبوع و گوارا که مصرف آن حتی در دراز مدت هم به لحاظ عاری بودن از مواد مضر، ضرری برای سلامتی مصرف کننده نداشته و خسارتی به تجهیزات انتقال، توزیع و مصرف وارد نیاورد.عملیاتی که در تصفیه‌خانه آب آشامیدنی در رابطه با تصحیح کیفیت آب اجرا می‌شود بستگی به کیفیت آب منابعی دارد که برای تأمین آب آشامیدنی در نظر گرفته می‌شود و طرح تأسیسات تصفیه‌خانه نیز با در نظر گرفتن اینکه آب تصفیه شده برای چه مصرفی در نظر گرفته خواهد شد پیش‌بینی می‌شود.

منابع آب که به منظور تأمین آب آشامیدنی و مصرف عمومی به کار گرفته می‌شوند، شامل؛

• منابع آبهای سطحی؛ دریاها و دریاچه‌ها، آبگیرها و برکه‌ها، رودخانه‌ها و جویبارها
• منابع آبها زیرزمینی؛ چاه‌ها، قنوات و چشمه‌ها، است.

که در بعضی از تأسیسات تصفیه آب از یک یا چند منبع مختلف آب دریافت و تصفیه می‌شود. به هر حال اقداماتی که در زمینه تصفیه آب منظور خواهد شد، آب دریافتی را به آب آشامیدنی تبدیل خواهد کرد و به همین جهت مطالعه کیفیت فیزیکی، شیمیایی و میکروبیولوژیکی منابع مورد نظر تأمین آب آشامیدنی برای ایجاد یک سیستم تصفیه و توزیع آب سالم ضرورت پیدا می‌کند.
فهرست :

بخش اول

مقدمه

تاریخچه آب تهران

منابع تأمین آب

تاریخچه تصفیه آب

تصفیه‌خانه‌های آب تهران

تصفیه‌خانه شماره یک(جلالیه)

تصفیه‌خانه آب شماره دو(کن)

تصفیه‌خانه‌های شماره سه و چهار(حکیمیه)

تصفیه‌خانه شماره پنج (مینی سیتی)

فرآیند تصفیه آب

انتخاب فرآیندهای تصفیه بر پایه کیفیت آب خام

آشغالگیری

پیش ته‌نشینی

بهره‌برداری

کلرزنی آب خام

انتخاب فرآیندهای تصفیه بر پایه کیفیت آب

فرآیندهای مختلف یک تصفیه‌خانه

شرح مراحل تصفیه و تأسیسات آب

ایستگاه پمپاژ آب‌گیری و حوضچه‌ی شیرآلات ورودی

شیر کنترل آب خام

اندازه‌گیری دبی آب ورودی به تصفیه‌خانه

هوادهی

آهک زنی (تنظیم pH آب و حذف سختی)

اختلاط سریع

واحد زلال‌ساز

زلال‌ساز با بستر لجن

زلال سازهای پولساتور و ته صاف

مزایا و معایب زلال‌ساز پولساتور

زلال‌ساز با تماس لجن

فلوکلاریفایرها یا کلاریفلوکولاتور

فرآیند انعقاد (کوآگولاسیون)

مکانیسم انعقاد‌سازی

انواع منعقد کننده‌ها

مواد منعقد کننده مورد نیاز در تصفیه‌خانه

مقایسه کلروفریک و سولفات آلومینیوم (آلوم)

فرآیند لخته‌سازی

فرآیند ته‌نشینی

صاف‌سازی یا فیلتراسیون

صافی‌های شنی تحت فشار

نحوه‌ شستشوی فیلترهای تحت فشار

فیلترهای شنی ثقلی کند

مزایای صافی شنی کند

فیلتر شنی ثقلی تند

مزایای صافی‌های شنی تند

صافی‌های ویژه

صاف‌سازی در تصفیه‌خانه جلالیه

سالم‌سازی آب (کلرزنی نهایی)

واحد کلر زنی

ویژگی‌های شیمیایی کلر

مبانی کلرزنی

روش کلرزنی

چگونگی اثر گندزدایی کلر

سیستم‌های کلرزنی

تجهیزات کلرزنی

فضاهای تشکیل دهنده واحد کلرزنی گازی

روش های تشخیص نشت گاز کلر در واحد کلرزنی

بخش دوم

شرایط لازم برای آزمایشگاه تصفیه‌خانه

آزمایش‌های مورد نیاز

آزمایش‌های فیزیکیـ شیمیایی

دما

رنگ

بو

کدورت

کل جامدات معلق

pH

اندازه‌گیری اکسیژن محلول (DO)

هدایت الکتریکی (EC)

کل جامدات محلول (TDS)

قلیائیت کل

سختی کل

سولفات(SO-)

کلرید(Cl-)

سدیم(Na)

آمونیاک(NH)

نیترات و نیتریت(NO و NO)

کلر ازاد باقیمانده(Cl)

آهن(Fe)

منگنز(Mn)

آلومینیوم(Al)

آزمایش جار

آزمایش‌های میکروبیولوژیکی

آزمایشهای باکتریایی

آزمایشهای زیست‌شناختی

آزمایش فلزات سنگین

آزمایش مواد کمیاب

فلورید(F-)

برومید(Br-)

مواد پاک‌کننده

آزمایشهای مواد آلی

آزمایشهای مواد پرتوزا

لوازم مورد نیاز

احداث ایستگاه پایش کیفی پیوسته آب رودخانه کرج

استاندارد سازی

منابع

انتقادات و پیشنهادات

این مقاله در قالب گزارش کارآموزی ارائه شده است

طرح تولید و تصفیه روغن ماهی خوراکی

اختصاصی از رزفایل طرح تولید و تصفیه روغن ماهی خوراکی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

طرح توجیهی تولید و تصفیه روغن ماهی خوراکی در ادامه ارائه شده است. مطابق تعاریف علمی، واژه روغن برای آن دسته از مایعات به کار می رود که با آب مخلوط نمی شوند و به دلیل آن که چگالی آنها کمتر از آب است، روی آب شناور می مانند. اصولاً روغن به چربی اطلاق می شود که در دمای اتاق معمولاً به حالت مایع باشد . لیکن به صورت عمومی روغن ها (خوراکی) به آندسته از روغن ها و چربی ها که از نباتات یا حیوانات استخراج شده و مصرف خوراکی انسان را دارد، اطلاق می گردد .

برای دانلود فایل به این آدرس مراجعه کنید seher.ir