شیمی آب و استاندارد آب آشامیدنی

شیمی آب و استاندارد آب آشامیدنی

PPB

واحد اندازه گیری و نشان دادن غلظت مواد در آب می باشد. این روش برای آب رقیق با وزن مخصوص بیشتر از یک به کار می رود. یک PPD معادل یک میکرو گرم در لیتر می باشد. هزار PPD برابر یک  PPM می باشد.

BOD (Biological Oxygen Demand)

روشی برای انازه گیری و محاسبه قابلیت  رشد بیولوژیکی است که به صورت ppm در اکسیژن نشان داده می شود. BOD نرخ مصرف اکسیژن در داخل آب توسط ارگانیزم ها را نشان می دهد. اگر BOD آبی کم باشد پاک و فاقد ارگانیزم است یا آنکه ارگانیزم های داخل آن مرده و نیازی به مصرف اکسیژن ندارد. BOD مقدار اکسیژن لازم برای ثبات بیولوژیکی در آب را نشان می دهد. اگر BOD آبی 1PPM باشد تقریبا خالص است و عاری از ارگانیزم می باشد. BOD  تا 5 PPM نیز در آب قابل قبول است اما اگرBOD آبی بیش از 5 باشد خلوص آن مورد تردید قرار می گیرد.

COD

روش اندازه گیری و تعیین مقدار اکسیژن مصرف شده برای فساد بیولوژیکی و غیر بیولوژیکی مواد آلی را COD نامیده و براساسPPM اکسیژن نشان داده می شود. چون برای آزمایش BOD حدود 5 روز زمان لازم و ممکن استارگانیزم ها به جای فرآیند بیولوژیکی به صورت شیمیایی اکسید شوند و لذا میزان اندازه گیری COD متداول تر است. در COD میزان اکسیژن مورد تقاضا برای فرآیند شیمیایی محاسبه می شود. به طور مثال سلولز ناشی از پساب کارخانه جات کاغذ سازی به صورت بیولوژیکی به  کندی اکسیسد می شود ولی به صورت شیمیایی با نرخ بالایی اکسید می شود. برای اندازه گیری COD از دی کرومات پتاسیم یا اسید کرومیک به عنوان ماده اکسید کننده استفاده می شود.

TOC

چون سوخت و سوز کربن تولید CO2 می نماید و لذا با احتراق کامل یک نمونه می توان به ارگانیزم های موجود در فاضلاب پی برد. با سوزاندن نمونه در داخل یک لوله و اندازه گیریCO2 می توان TOC یا مجموع کل کربن آلی را اندازه گیری کرد. اندازه گیری TOC در فاضلاب و پساب های صنعتی کاربرد دارد.

PH

مقدار  PH اسیدی یا قلیایی بودن آب را نشان  می دهد. دامنه تغییرات PH بین صفر تا 14 بوده و PH معادل 7، خنثی تلقی می گردد. مقادیر کمتر از 7 در زمره مواد اسیدی و بالای 7 بازی به شمار می آیند. در شیمی آب ، PH دارای اهمیت خاصی در تعریف حالت در قلیائیت بین  دی اکسید  کربن، بی کربنات و یون های هیدروکسید می باشد. مقدار PH آب پساب در دستگاه های شیرین سازی آب به علت غلظت بالاتر یون های بی کربنات  و کربنات به نسبت دی اکسید کربن، بالاتر از آب تغذیه می باشد. کاهش PH آب ورودی توسط اسید کلریدریک یا اسید سولفوریک موجب کاهش شاخص LSI شده و پتانسیل رسوبات کربنات کلسیم کاهش می یابد.

همچنین تغییرات PH در آب ورودی یا پساب تاثیر زیادی بر حلالیت یا پتانسیل نشت موادی چون سیلیکا، آلومینیوم، مواد ارگانیکی و روغن ها دارد. بطور نمونه در  PH پایین (اسیدی) ، بور، سیلیکا و فلوراید کمتر وارد پساب می شوند.

MG/L یا PPM

هر دو واحد بیانگر غلظت یونی بوده و معادل همدیگر می باشند. PPM عبارت است از مقدار اجزا یک ماده در یک میلیون جزء از همان ماده ( با یک ماده مرجع) و  MG/L عبارت است از مقدار یک ماده با واحد هزارم گرم مشخص در یک لیتر از محلول مرجع.

TDS

مقدار باقی مانده مواد غیر آلی که بعد از تبخیر کامل حجم مشخص از آب فیلتر شده بدست می آید را TDS می نامند. مقدار TDS بر حسب PPM یا MG/L  بیان می شود. در طراحی سیستم RO،TDS با محاسبه مجموع کاتیون ها، آنیون ها و یون های سیلیس بدست می آید. مقدار TDS در آب پرومیت با استفاده از یک ضریب تبدیل از هدایت الکتریکی محاسبه می شود. TDS متر نیز اندازه گیری این کمیت می باشد. TDS متر بعد از اندازه گیری مقدار هدایت الکتریکی و استفاده از یک ضریب تبدیل مقدار TDS به ازای یک محلول مرجع را محاسبه می کند. بطور متوسط از ضرب 0.5 تا 0.6 در مقدار هدایت الکتریکی مقدار بدست می آید.

آب شور

آبی است که بطور مستقیم یا از طریق چاه های ساحلی از دریا استحصال گردیده و دارای شوری در حدود 10000 میکروزیمنس به بالا می باشد اطلاق می گردد.

آب لب شور

به آب های که از چاه، رودخانه ها و سایر منابع استحصال گردیده و دارای شوری در حدودی 1000 تا1000  میکروزیمنس می باشد اطلاق می گردد.

استرونیوم

کاتیون دو ظرفیتی است که سولفات آن حلالیت پایینی دارد و باعث تشکیل رسوب  مخصوصا در انتهای غشاء RO می شود. حلالیت سولفات استرونیوم با کاهش دما و افزایش سولفات کمتر نیز می شود. استرونتیوم اغلب در آب چاه وجود دارد که همواره کمتر از 15 PPM می باشد.

آلمینیوم

آلمینیوم حلالیت پایینی در آب دارد و در آب دریا یا چاه ها کمتر یافت می شود. آلمینیوم یافت شده در آب به صورت کلوئیدی خنثی دیده می شود. آلوم سولفات آلمینیوم معمول ترین انعقاد ساز در تصفیه آب محسوب می شود. آلوم مواد کلوئیدی با بار منفی مانند لجن و خاک رس را به خوبی از آب های سطحی جدا می کند. هنگامی که آلوم به آب اضافه می شود به صورت سولفات و آلمینیوم سه ظرفیتی در می آید و آلومینیوم هیدراته با آب واکنش داده و هیدروکسید آلمینیوم هیدراته تشکیل می شود. سپس پلی مرایز شده و مواد کلوئیدی منفی آب را جذب می کند.

آمونیوم

کاتیون تک ظرفیتی است که نمک های آن حلالیت بسیار بالایی دارند و غشاء ها تشکیل رسوب نمی دهند. یون آمونیوم از حل شدن گاز حلال آمونیاک در آب با PH بالا ایجاد می شود. در PH پایین گاز آمونیاک توسط غشاء اسمز معکوس دفع نمی شود.

در آب چاه ها مقدار آمونیوم بسیار کم و یا صفر است و همان مقدار کم  ناشی از واکنش باکتری های خاک و ناپایداری نیتریت هاست. در آب های سطحی مقدار آمونیاک در کمترین سطح 1 PPM و باعث فعالیت های بیولوژیکی در نتیجه شکسته شدن ترکیبات آلی نیتروژن می شود. در فاضلاب ها میزان آمونیوم تا 20PPM نیز یافت می شود.