بهینهسازی شرایط عملیاتی تصفیه پساب کارخانجات تولید نشاسته به روش الکتروشیمیایی
فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 12 صفحه
چکیده
همان گونه که می دانیم دو راه برای مبارزه با آلاینده ها در فضا وجود دارد. یکی حذف منبع آلودکننده که بهترین روش برای کاهش آلاینده ها است و دیگری کنترل منابع تولید آلاینده.به کمک فناوری نانو می توان خود سرچشمه آلودگی را حذف کرد. انتظار میرود فناوری نانو نقش مهمی در حذف آلایندهها ایفا کند و در توسعه فرآیند تولید سبز که انتشار و تولید مواد زائد را کاهش دهد، مهم واقع شود. یکی از روشهای اقتصادی برای تصفیه این مواد، استفاده از سیستمهای ترکیبی میکروفیلتراسیون- نانو فیلتراسیون است. در این سیستمها از میکروفیلتراسیون برای زدودن ذرات معلق مانند روغنها و گریسها و از نانوفیلتراسیون برای حذف پاککنندهها استفاده میشود. این مواد بدین جهت توسعه یافته اند که توانایی حذف آلودگی های فلزی و ترکیبات آلی را دارند. به نظر می رسد این شاخه از علم نانو برای از میان برداشتن آلاینده های آلی، حذف نمک ها و فلزات سنگین بسیار مناسب باشد.
مقدمه:
مجتمع پتروشیمی خراسان واقع در 17km شهرستان بجنورد ,دارای مساحت کل 200 هکتار که محوطه های صنعتی آن 30هکتار, محوطه های غیر صنعتی 82هکتار و فضای سبز آن 110 هکتار می باشد.
این مجتمع در اردیبهشت ماه 1371فعالیت های اصلی خود را شروع کرد. کارهای ساختمانی در تیرماه 1372 و عملیات نصب در تیرماه 1373 آغاز گردبد. شروع واحدهای آب و نیروگاه در بهمن 1374 و شروع بهره برداری در خردادماه 1375 بود.
خوراک این مجتمع 70000m^3/hr گاز طبیعی 850m^3/hr آب خام طراحی (450m^3/hr آب واقعی) می باشد.
در این مجتمع سیستم های کنترل و ابزار دقیق از نوع پیشرفته D.C.S استفاده شده است.
محصولات مجتمع:
آمونیاک:330000تن در سال (1000 تن در روز)
اوره:طراحی 495000تن در سال (1500تن در روز) و واقعی 1700تن در روز
کریستال ملامین:2000تن در سال (60تن در روز)
ظرفیت تولید برق:3×8مگاوات بعلاوه یک مگاوات ژنراتور اضطراری و 2.8مگاوات قابل استفاده از شبکه سراسری برق کشور.
ظرفیت تولید بخار:3×70تن در ساعت با فشار متوسط 40بار.
ظرفیت تولید ازت:60کیلوگرم در ساعت ازت مایع و 250 متر مکعب در ساعت به صورت گازی.
ظرفیت تصفیه آب:850متر مکعب در ساعت.
ظرفیت تولید آب بدون املاح:600متر مکعب در ساعت.
ظرفیت تولید هوای فشرده:2×1700متر مکعب در ساعت.
ظرفیت واحد کیسه گیری:210تن در ساعت.
ظرفیت ذخیره محصول اوره:70000تن.
ظرفیت ذخیره آمونیاک:2×10000تن.
ظرفیت ذخیره آب مصرفی:50000متر مکعب در ساعت.
برج های خنک کننده آب:17000متر مکعب در ساعت.
ظرفیت ذخیره محصول ملامین:2000تن.
واحد تصفیه آب:
تاسیسات تصفیه آب برای تصفیه کامل آب خام و دستیابی به کیفیت مناسب آب برای سیستم های جبرانی (make up) خنک کننده ها و آب ورودی به بویلر و سیستم های آب آتشنشانی و آب سرویس در نظر گرفته شده است.
سیستم تصفیه آب شامل 4 واحد یا سیستم می باشد که عبارتند از:
الف)واحد تصفیه آب خام
ب)واحد اسمز معکوس
ج)واحد تصفیه کندانس
د)سیستم آب آشامیدنی
الف)واحد تصفیه آب خام:
آب خام مجتمع توسط رودخانه و 8 فقره چاه که در اطراف پتروشیمی حفر شده اند,تامین می شود(در 6 ماه اول سال(بهار و تابستان) که آب رودخانه برای مصارف کشاورزی استفاده می شود آب از چاهها و در 6ماه بعد از رودخانه تامین می شود).
مراحل تصفیه طی دو مرحله انجام می شود:
1-تصفیه فیزیکی:درکلاریفایر و فیلترهای شنی
2-تصفیه شیمیایی:در سیستم های R.O ,کربن اکتیوها و میکسبدها
واحد تصفیه آب خام شامل اجزای زیر است:
-کلاریفایر
-سمپ لجن و پمپ های انتقال لجن
-واحد تزریق مواد منعقد کننده
-سیستم تزریق پلیمر
-فیلترهای شنی ودمنده های مربوطبه آن
-سمپ آب شستشویمعکوس و پمپ های آب برگشتی
سمپ آب فیلتر شده و پمپهای مربوط به آن
کلاریفایر:
شمای طراحی کلاریفایر از سه منطقه ضروری برای شفاف سازی مناسب برخوردار است:
-منطقه اختلاط سریع :در قسمت مرکزی کلاریفایر که در آن آب خام و رسوب های برگشتی و مواد شیمیایی ورودی به سرعت باهم مخلوطمی شوند.
-منطقه اختلاط آرام:عملاختلاط آهسته امکان تشکیل Floc را فراهم می سازدو ذرات Floc را در تماس نزدیک با ناخالصی های معلق قرار می دهد.
-منطقه ته نشینی یا شفاف سازی بیرونی:در آن جریان رو به بالای آب تا اندازه ای کاهش یافته و اجازه ته نشینی رسوب را می دهد.
مقدمه
گسترش روز افزون جوامع بشری و پیشرفت در زمینههای صنعتی، هرچند که امتیازات ویژه ای بهمراه داشته است ولیکن مشکلات عدیده ای را نیز برای اجتماعات به ارمغان آورده است. یکی از این مشکلات ، فاضلاب حاصل از اماکن مسکونی و فعالیت واحدهای صنعتی میباشد. از آنجا که دفع غیر صحیح فاضلابهای خانگی و صنعتی اثرات نامطلوبی بر روی محیط زیست دارد، تصفیه هرچه کاملتر فاضلابها اهمیت بیشتری مییابد. فاضلابهای خانگی و از آن مهمتر فاضلابهای صنعتی بعلت داشتن مواد آلی و معدنی ، در صورت دفع در محیط باعث آلوده شدن آبهای سطحی و زیرزمینی گشته و در نتیجه استفاده مجدد از آب برای بهترین کاربرد آن با مشکل مواجه میگردد. همچنین استفاده از آب برای مصارف مختلف و نیاز شدید به آب در هر منطقه از ایران ، ما را برآن میدارد که از به هدر رفتن آب به هر شکل جلوگیری کرده و با تصفیه فاضلابهای خانگی و صنعتی که از حجم زیادی نیز برخوردار هستند در جهت تأمین آب مورد نیاز قدم برداریم.
حجم فاضلاب یک واحد صنعتی بستگی به عواملی همچون نوع محصول ، نحوه تولید ، ابزار و وسایل و ... بستگی دارد. از واحدهای صنعتی که دارای فاضلاب با حجم نسبتا" بالا و آلودگی بسیار شدید میباشند، واحدهای کشتاری گاو و گوشفند میباشند.در حال حاضر در اکثر شهرهای ایران کشتارگاهی جهت ذبح گاو و گوسفند وجود دارد. فاضلاب این کشتارگاهها بیشتر به چاهها ، رودخانهها ، قنوات متروکه بدون کوچکترین عملیات تصفیه دفع میگردند و در بهترین حالت، فاضلاب پس از عبور از یک حوضچه ته نشینی ساده به محیط دفع میشود. علاوه بر اینکه آلودگی معدنی و آلی از این طریق بوجود میآید، انتشار بیماریهای مشترک بین انسان و دام نیز از طریق دفع فاضلاب کشتارگاهها بعلت عدم رعایت مسائل بهداشتی وجود دارد.
تاکنون روشهای بیولوژیکی گوناگونی چه هوازی و غیر هوازی در رابطه با تصفیه فاضلابها بکار گرفته شده است. هر یک از این روشها از امتیازات و بعضا" معایبی برخوردار هستند. مثلا" روش هوازی ( لجن فعال ، فیلترهای چکنده و ... ) در تصفیه فاضلابهای خانگی و صنعتی دارای کارائی بالا در کاهش مواد آلی و معدنی موجود بوده و این خود یک مزیت عالی است. لیکن همین روش هوازی نیاز به وسایل هوادهی و مکانیکی در مراحل مختلف تصفیه دارد و ضمنا" با لجن زیادی که تولید میگردد مشکل هضم لجن آغاز کار است . در روش غیر هوازی تصفیه فاضلاب، هرچند که BOD پساب خروجی از واحد تصفیه کننده بیشتر از BOD پساب خروجی در روش هوازی است، ولی امتیازاتی از قبیل عدم نیاز به وسایل هوادهی ، لجن تولیدی بسیار کمتر ، تولید گاز متان قابل استفاده و ... برای روش غیر هوازی متصور میباشد. (1)
تاریخچه تصفیه آب به روش صنعتی
بر اساس اطلاعات موجود و به نوشته M.N.Baker در کتاب " در جستجوی آب خالص و بهداشتی" قدمت این مقوله به دو هزار سال قبل از میلاد مسیح میرسد. اما آنچه از نقطه نظر تاریخی مدون شده به 400 سال پس از میلاد مسیح تعلق دارد که در آن برای بهداشتی کردن آب ، جوشانیدن آن بر روی آتش و یا فروکردن میله سرخ آهنی در درون آب را توصیه نموده است. گرم کردن آب بوسیله آفتاب و یا صاف نمودنش ، با عبور دادن آن از میان لایههای شنی نیز آمده است.
در کتاب مقدس تورات نیز درارتباط با چگونگی تصفیه آب آلوده در آن زمان تصویری از روش مبادله یونی ارائه شده ، عملا" از روشهای طبیعی مبادله یونی در آن موقع سخن به میان آمده است. این تصویر توسط داشگاه فیلادلفیا واقع در ایالت پنسیلوانیای آمریکا انتشار یافته وقدمتش را به مارس یا آوریل سال 1335 قبل از میلاد مسیح نسبت داده اند.
البته، روش صنعتی تصفیه آب در قرن نوزدهم و در زمان انقلاب صنعتی رشد و تکامل یافت و پایههای اصلی آن عملا" نضج گرفت.این صنعت، همزمان با بهره گیری از دیگهای بخار جهت تولید بخار ، به کار گرفته شد و شکل صنعتی به خود گرفت. عمدهء فعالیتهای اولیه به منظور تصفیه آبها برای رفع مشکلات دیگهای بخار بوده است.
Nodell آغاز این روش را به نخستین روزهای پیدایش ماشین وات و تمیزکردن دیگ بخار و پرکردن مجدد آن نسبت داده است. در همان زمان بر حسب اتفاق دریافتند که استفاده از سیب زمینی در دیگهای بخار کار جمع آوری لجن را راحت کرده و از چسبیدن رسوبات به جدارههای دیگ جلوگیری میکند.
در سال 1857 اطلاعیههایی در باره کنترل مقدار رسوبات با مواد آلی تانن دار، و نیز در سال 1962 استفاده از فسفات دی سدیک جهت جلوگیریاز ایجاد رسوب در دیگ بخار به ثبت رسیده است و از آن زمان همه روزه روشها و مواد گوناگونی برای تصفیههای مختلف به ثبت میرسد.
از حدود یکصد سال پیش که رابطه بین اثر باکتریها و میکروبهای بیماریزا در واگیری و شیوع بیماریها آشکار گشت ، انسان به فکر پاکسازی آبهای آلوده افتاد.به عبارت دیگر تصفیه آبو فابضلاب در روند امروزی خود بیشتر در اثر پیشرفت علم زیست شناسی ، پزشکی و شیمی بوجود آمده است. به ویژه پس از جنگ جهانی دوم ، در نتیجه توسعه شهرها و صنایع، خطر آلودگی محیط زیست و در نتیجه نیاز به تصفیه فاضلاب با شدت بی سابقه ای افزایش یافت و همزمان با آن روشهای بسیاری برای تصفیه فاضلاب پیشنهاد و به کار گرفته شد. بویژه استفاده از فاضلاب برای آبیاری در کشاورزی به علت خاصیت کودی آن از یکصد سال پیش تا کنون در کشورهای اروپائی متداول بوده است.
در ایران نیز همانگونه که از گذشته به یاد داریم ، بیشتر فاضلابها بویژه فاضلاب توالتها، لجن ته استخرها و ... به مصرف کشاورزی میرسید. ولی امروزه بواسطه آلودگیهای ناشی از بوی بد، و تولید حشرات مثل پشه و ... در دیگر اکثر مناطق و حتی روستاها فاضلاب ناشی از توالتها و ... به مخازن زیرزمینی (چاهها) سرازیر شده و در اثر آمیخته شدن با پسآب حاصل از شستشوی ظروف و حمامهای خانگی از ارزش این لجنها برای استفاده در مصارف کشاورزی تا حد زیادی کاسته شده است.
علاوه بر پسآبهای متداول ذکر شده با پیشرفت تکنولوژی هسته ای ، امروزه، پسآب حاصل از راکتورهای هسته ای که حاوی فلزات رادیواکتیو هستند و از آب اطراف راکتورها حاصل میشود، مشکلی اساسی بوده و بواسطه ماهیت ویژه چنین پسآبهایی، باید تسریع در تصفیه و حذف این مواد رادیواکتیو به عمل آید. یکی از روشهای متداول در تصفیه فلزات رادیواکتیو استفاده از مبادله کنندههای یونی معدنی میباشد.
استفاده از زوائد کشاورزی برای گرفتن یون فلزات سنگین از دهه قبل بویژه مورد توجه قرار گرفته است. Web and Leach در 1971 کار خود را روی پشم تمییز و رنگ نشده برای جذب جیوه بر روی آن مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که پشم طبیعی و هم پشت عمل شده، تصفیه کنندههای مؤثرتری نسبت به رزینهای سنتزی Dowex 1*8,Dowex 1-A آزمایش شده برای جیوه میباشند. این دو محقق سپسبه مطالعه روی زوائد کشاورزی پرداختند و دریافتند که جذب جیوه توسط این مواد از پشم و مشتقات آن بیشتر است.
در ایران نیز در سال 1367 تحقیقی روی میزان جذب یون مس، سرب و کرم شش ظرفیتی ، روی خاک اره صورت گرفته و نتایج خوبی در پی داشته است.(7)
آب و پساب در صنعت
صنایع حجمهای بزرگی از آب را در عملیات کمکی و شستشو و ... و فرآیندهای ویژه خود مصرف میکنند. تناژ مصرف آب در کارخانههای مواد غذائی ساخت کاغذ و شیمیایی از همه بالاتر است و 93% آن به پساب تبدیل میشود. 50 milian gal/day بعضی کارخانهها مصرف میکنند.60% آب مورد نیاز از پساب گرفته شده ، 40% تازه وارد میشود و بیش از 7% مصرف و تبخیر نمی شود.
مقدار آب لازم برای بعضی صنایع
Industry Unit of Production Gallen Per Unit
Beet Sugar (چغندر قند) Ton of beets 7000
Meat ton 4000-1300
Automobile Vehicle 10000
Cotton Goods 100 eb 20000
Leather 100 ft2 64000
Paper ton 100000-20000
Steel ton 50000-15000
پالایشگاه نفت بشکه 3000
در بسیاری از صنایع 100% آب لازم جهت خنک کردن استفاده میشود.( صنایع برق)
پساب صنعتی (Industrial Wastewater)
پسابهای صنعتی بر حسب منشأ و نوع صنعت به دو طبقه کلی تقسیم میشوند:
1) آنهایی که دارای آلودگی معدنی هستند. مثل صنایع معدنی
2) آنهایی که دارای آلودگی آلی هستند. مثل صنایع نفت و مواد غذایی
علاوه بر اینها هر صنعتی ناخالصی در پساب خود دارد و لذا روشهای تصفیه متفاوت است.
نوع پساب ناخالصیهای اصلی
پالایشگاههای نفت نفت و محصولات نفتی، اسیدهای نفتنیک، مرکاپتانها، سولفیدها،هالوژنها، فنلها
صنعت تولید کک پیریدین، هیدروکربنها، اسیدهای چرب، آمونیاک
صنایع تولید خمیر کاغذ و کاغذ لیگنین، سولفونیک اسید، مرکاپتانها، الکلها، کتونها، آلدئیدها، مواد معلق آلی
صنایع تولید رنگ اسیدهای معدنی، ترکیبات نیترو، فنولها، بقایای رنگ و رنگدانهها که در آب حل نمی شوند.
صنایع تولید پلاستیک الکلها، هیروکربنها، آلدئیدها
تصفیه تا میزانی صورت میگیرد که آلاینده به حد مجاز خود برسد و باید معیاری برای اندازه گیری آنها وجود داشته باشد.
- مقدار مجاز برای اسیدهای معدنی-------------------30 ppm
- مقدار مجاز برای فنلها---------------------------0.002ppm
- مقدار مجاز برای مرکاپتانها-------------------------2.5ppm
- مقدار مجاز برای H2s-----------------------------1-3ppm
- مقدار مجاز برای نفتنیک اسید----------------------0.2ppm
- مقدار مجاز برای SO2 ----------------------------0.1-0.5ppm
استفاده مجدد از پساب تصفیه شده جهت :
1) مصارف شهری ( آشامیدنی )
2) مصرف صنعتی ، خصوصا" برای Cooling . ولی اگر برای Boiler مصرف شود باید بیشتر تصفیه شود.
3) مصارف شستشوی زمینی و خنک کردن
CL< 175 ppm
PH = 6.8-8.5
< 25 ppmمواد معلق
BOD < 30 ppm
4) استفاده کشاورزی و فضای سبز
یونهای سدیم و منیزیوم و کلسیم و پتاسیم باعث ترک خوردگی زمین میشوند.
Na * 100 / ( Na + Mg + Ca + K ) <= 50-60 :مجاز برای کشاورزی
استاندارد آب کشاورزی : آب مطلوب برای زراعت برای بعضی از محصولات حساس به نمک مناسب نیست.اثر منفی بر بسیاری از محصولات وارد میکند. آب خیلی شور را میتوان برای صیفی کاری استفاده کرد.
عواملی که باید در تصفیه پسابها در نظر گرفت :
1) مقدار پساب تولید شده در 24 ساعت با جریان حداکثر فاضلاب
2) نوع آلودگی که هر یک تصفیه مخصوص نیاز دارد.
3) میزان آلودگی که بیشتر منظور مواد آلی محلول در فاضلاب (BOD )است.
4) وضع جغرافیای محل
مقدار مجاز برای آب مزروعی ( عناصر محلول )
مقدار مجاز (ppm) عناصر
1 Al
1 As
5/0 Be
75/0 B
2/0 Co
2/0 Cu
5 Pb
5 Li
2 Mn
005/0 Mo
5/0 Ni
05/0 Se
10 V
پارامترهای مهم
1- اندازه گیری جریان فاضلاب
1-1- روش تخلیه مستقیم در آزمایشگاه و در جایی که جریان کم است .
1-2- Velocity Area : سرعت خطی را اندازه گرفته و در سطح مقطع ضرب میکنیم تا دبی بدست آید.
2- اندازه مواد جامد ( Total Solid ) TS
3- اندازه مواد قابل ته نشینی
بدو روش وزنی و حجمی انجام میشود :
روش وزنی : وزن لجن موجود در یک لیتر آب را پس از عبور دادن از کاغذ صافی و خشک کردن در دمای 105 درجه سانتیگراد اندازه میگیریم .
روش حجمی : به کمک یک قیف ته نشینی به نام ایمهاف از فاضلاب پر کرده و یک ساعت بماند.
4- تعیین قلیائیت :
4-1- قلیائیت کل بر حسب ppm CaCo3 بیان میشود و برابر است با تعداد میلی لیترهای اسید سولفوریک N / 50 که در مجاور معرف متیل اورانژ برای خنثی سازی یک لیتر فاضلاب صاف شده مصرف میشود.
4-2- قلیائیت هیدروکسید : بر حسب ppm CaCo3 عبارتست از تعداد میلی لیترهای اسید سولفوریک N / 50 که در مجاور فنل فتالئین برای خنثی سازی فاضلاب صاف شده لازم است .
قلیائیت بیشتر در فاضلابهای خانگی است که مفید است چون اسیدهای ناشی از فعالیت میکروارگانیسمها را کاهش میدهند.
گازهای موجود در فاضلاب :
شامل N2 , O2, CO, H2S, NH4, CH4, CH3SH ، سولفید و دی سولفید میباشند.
5- اندازه گیری مواد آلی
1) برای تصفیه بسیار مهم است و برای کنترل میزان آلودگی بار فاضلابهاست . مواد آلی را میتوان بکمک هوادهی و میکروارگانیسمهای هوازی به CO2 و آب و مواد معدنی پایدار مثل نیترات و فسفات تبدیل نمود. میزان اکسیژن لازم حهت اکسیداسیون بیولوژیکی عبارتند از :
Biochemical Oxygen Demand ( BOD )
Chemical Oxygen Demand ( COD )
Total Organic Carbon ( TOC )
Total Oxygen Demand ( TOD )
Theorical Oxygen Demand ( THOD )
BOD : مقدار اکسیژن به ppm که برای اکسیداسیون بیولوژیکی پساب توسط باکتریهای هوازی و تبدیل مواد آلی به CO2 و آب در 20 درجه سانتیگراد. این پارامتر هم برای فاضلاب و هم برای آب صنعتی بکار میرود. ( BOD پس از 5 روز زمان ماندن ) یک فرآیند آهسته است که از نظر تئوری برای کامل شدن به زمان بی نهایت لازم دارد ولی در 5 روز حذف مواد آلی بکمک میکروارگانیزمها بصورت نمایی میباشد.
6-عوامل مؤثر بر غلظت O2 محلول در آب :
6-1- فتوسنتز باعث افزایش غلظت O2 میشود مواد سبزینه دار داخل آب در مجاور نور تنفس کرده O2 تولید میکنند. ( از 6 صبح تا 6 بعدالظهر فعال است.)
6-2- تنفس آبزیان ( مصرف O2 )
6-3- هوادهی مجدد در اثر تلاطم باعث افزایش O2 میشود.
7- COD (Chemical Oxygen Demand) :
همیشه از BOD بیشتر است چون اکسیداسیون شیمیایی است.
Ppm.COD اکسیژن لازم برای اکسیدشدن مواد آلی فاضلاب توسط یک اکسیدکننده شیمیایی.
( مانند K2Cr2O7 )
8- TOC
اندازه گیری کربن مواد آلی توسط سوزاندن آنها در کوره الکتریکی و اندازه گیری CO2 حاصل در مجاورت کاتالیزورها ( اکسید فلزات CuO ) بوسیله IRspectroscopy
9- THOD
مواد آلی ازت دار(1+ Oآمونیاک + Co2+H2O
(2NH3+OHNO2+H2O
(3HNO2+OHNO3
از نظر مقدار :
THOD>COD>BOD5>TOC
الف- تعاریف
این استاندارد با استناد ماده 5 آئین نامه جلوگیری از آلودگی آب و با توجه به ماده سه همین آئین نامه و با همکاری وزارتخانههای بهداشت درمان و آموزش پزشکی، نیرو، صنایع معادن و فلزات ، کشور و کشاورزی توسط سازمان حفاظت محیط زیست تهیه و تدوین گردیده است. در این استاندارد تعاریف و اصطلاحاتی که بکار رفته است بشرح ذیل میباشد :
آب سطحی : عبارتست از آبهای جاری فصلی یا دائمی، دریاچههای طبیعی یا مصنوعی و تالابها
چاه جذب : عبارتست از حفره یا گودالی که قابلیت جذب داشته و کف آن تا بالاترین سطح ایستابی حداقل 3 متر فاصله داشته باشد.
ترانشه جذبی : عبارتست از مجموعه ای از کانالهای افقی که فاضلاب بمنظور جذب در زمین به آنها تخلیه شده و فاصله کف آنها از بالاترین سطح ایستابی حداقل 3 متر باشد.
کنار گذر : کانالی است که فاضلاب را بدون عبور از بخشی از تصفیه خانه یا کل آن به تخش دیگر و یا کانال خروجی هدایت کند.
نمونه مرکب : عبارتست از تهیه یک نمونه 24 ساعته از نمونههایی که با فواصل زمانی حداکثر 4 ساعت تهیه شده اند.
ب- ملاحظات کلی
1- تخلیه فاضلابها، باید بر اساس استانداردهایی باشد که بصورت حداکثر غلظت آلوده کنندهها بیان میشود و رعایت این استانداردها تحت نظارت سازمان حفاظت محیط زیست ضروریست.
2- مسئولین منابع آلوده کننده باید فاضلابهای تولیدی را با بررسیهای مهندسی و استفاده از تکنولوژی مناسب و اقتصادی تا حد استانداردها تصفیه نماید.
3- اندازه گیری غلظت مواد آلوده کننده و مقدار جریان در فاضلابها باید بلافاصله پس از آخرین واحد تصفیه ای تصفیه خانه و قبل از ورود به محیط انجام گیرد.
4- اندازه گیری جهت تطبیق با استانداردهای اعلام شده قبل از تأسیسات تصفیه فاضلاب باید بر مبنای نمونه مرکب صورت گیرد. در سیستمهائیکه تخلیه ناپیوسته دارند اندازه گیری در طول زمان تخلیه ملاک خواهد بود.
5- لجن و سایر مواد جامد تولید شده در تأسیسات تصفیه فاضلاب قبل از دفع بایستی بصورت مناسب تصفیه شده و تخلیه نهایی این مواد نباید موجب آلودگی محیط زیست گردد.
6- فاضلاب تصفیه شده باید با شرایط یکنواخت و بنحوی وارد آبهای پذیرنده گردد که حداکثر اختلاط صورت گیرد.
7- فاضلاب خروجی نبایستی دارای بوی نامطبوع بوده و حاوی کف و اجسام شناور باشد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 139 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
تعداد صفحات : 75 نوع فایل : WORD
نیکل :
نیکل فلزی سخت ، چکش خوار، براق با ساختار بلورین مکعبی به رنگ سفید- نقره ای است . این عنصر در سال 1751 توسط Axel Cronstedt دانشمند سوئدی کشف گردید .
از نظر خواص مغناطیسی وفعالیت شیمیایی شبیه به آهن وکبالت است . کانیهای اصلی نیکل پنتلاندیت ، پیروتیت (سولفید های نیکل- آهن) و گارنییریت (سیلیکات نیکل- منیزیم ) هستند. نیکل یکی از اجزا اصلی بیشتر شهابسنگها به شمار می آید. شهابسنگهای آهن و سیدریت شامل آلیاژهای آهن حدود 5 تا 20 درصد نیکل می باشد. نیکل تجاری به فرمهای پنتلاندیت و پیروتیت می باشد که این معادن در ایالت انتاریو یافت می شود که این ناحیه حدود 30 درصد از نیکل دنیا را تامین می کند. دیگر معادن این عنصر در کالندونیا، استرالیا، کوبا، اندونزی و در مناطق دیگر یافت می شود.
این عنصر رسانای جریان بر ق است و سطح آن براق و صیقلی می باشد. اینعنصر از گروه عناصر آهن و کبالت می باشد و آلیاژهای آن قیمتهای بالایی دارند.
این عنصر کاربردهای فراوانی در طبیعت دارد و برای ساخت فولاد ضدزنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ و خوردگی مثل اینوار و مانل که الیاژى از نیکل و کبالت که در برابر خوردگى مقاوم است و و اینکونل و Hastelloys کاربرد دارد. برای ساخت لوله های نیکلی و مسی و همینطور برای نمک زدایی گیاهان و تبدیل آب شور به آب مایع استفاده می شود. نیکل استفاده های فراوانی برای ساخت سکه ها و فولاد نیکلی برای زره ها و کلید ها کار برد دارد و همینطور از نیکل می توان آلیاژهای نیکروم و پرمالوی و آلیاژی از مس را تهیه کرد.
از نیکل برای ساخت شیشه های به رنگ سبز استفاده می شود. صفحات نیکلی می تواند نقش محافظت کننده برای دیگر فلزات را داشته باشد. نیکل همچنین کاتالیزوری برای هیدروژن دار کردن روغنهای گیاهی است. همچنین صنعت سرامیک و ساخت آلیاژی از آهن و نیکل که خاصیت مغناطیسی دارد و باتری های قوی ادیسون کاربرد دارد.
از ترکیبات مهم نیکل می توان سولفات و آکسید را نام برد. نیکل طبیعی مخلوطی از 5 ایزوتوپ پایدار است . همچنین 9 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز شناخته شده است.
نیکل هم به صورت فلز و هم به صورت ترکیب محلول می تواند وجود داشته باشد. بخار سولفید نیکل سرطان زا می باشدکه در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.
اثرات نیکل بر سلامت انسان
مقدارنیکل در طبیعت بسیار کم است. انسان در زمینه های مختلف از نیکل استفاده میکند. یکی از عمده ترین کاربردهای نیکل، در صنعت فولاد است. از نیکل به عنوان یکی از اجزا سازنده فولاد و سایر محصولات فلزی استفاده میشود. حتی از نیکل در جواهرات هم استفاده میشود. مواد غذایی به طور طبیعی دارای مقداری نیکل هستند. شکلات و چربی ها دارای مقدار بسیار زیادی نیکل هستند. در صورتیکه افراد از سبزیجات حاصل از مناطق آلوده به نیکل تغذیه کنند، مقدار زیادی نیکل وارد بدنشان میشود. نیکل در بافت گیاهان تجمع می یابد و در نتیجه مقدار نیکل در سبزیجات افزایش پیدا میکند. در ششهای افراد سیگاری مقدار زیادی نیکل وجود دارد. همچنین نیکل در شوینده ها نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
راههای ورود نیکل به بدن انسان از طریق هوا، آشامیدن آب، خوردن غذا و کشیدن سیگار است. ممکن است بر اثر تماس پوست با خاک یا آب آلوده به نیکل، مقداری نیکل وارد بدن انسان شود. مقدار اندک نیکل برای انسان ضروری است اما اگر مقدار آن افزایش یابد، برای سلامت انسان خطرناک است.
نتایج مصرف بالای نیکل به شرح زیر است:
شانس مبتلا شدن به سرطان ریه، سرطان بینی، سرطان حنجره و سرطان پروستات را افزایش میدهد.
پس از اینکه فرد در معرض گاز نیکل قرار گرفت، دچار کسالت و سرگیجه میشود.
آب آوردن ریه ها
مشکلات تنفسی
کاهش توانایی تولید مثل
آسم و برونشیت مزمن
حساسیتهایی از قبیل خارش پوست (به خصوص در هنگام استفاده از جواهرات)
نارسایی قلبی
بخارات نیکل به دستگاه تنفس و ریه ها آسیب میرساند. نیکل و ترکیبات آن باعث آماس پوست میشوند که تحت نام " خارش نیکل" نامیده میشود و معمولاً در افراد با حساسیت پوستی بالا مشاهده میشود. اولین علامت، خارش است که معمولاً هفت روز قبل از از بین رفتن پوست رخ میدهد. اولین علائم تخریب پوستی التهاب پوست یا پوسته پوسته شدن پوست است. سپس در پوست زخمهایی نمودار میشود.
از لحاظ تقسیم بندی برنامه سمشناسی ملی آمریکا (NTP)، نیکل و ترکیبات آن جزعوامل سرطانزا محسوب میشوند و از نظر طبقه بندی آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) ترکیبات نیکل در گروه یک قرار میگیرند. گروه یک شامل عناصری میباشد که شواهد کافی در مورد سرطانزایی آنها وجود دارد. در این تقسیم بندی عنصر نیکل در گروه 2B قرار دارد. گروه 2B عناصری هستند که ممکن است در انسان سرطان ایجاد کنند.
تاثیرات زیست محیطی نیکل
کارخانه ها و سوزاندن زباله ها دو عامل اصلی در تولید نیکل و ورود آن به هوا میباشند. مقدار نیکلی که در هوا وجود دارد به مراتب از نیکل موجود در زمین بیشتر است. مدت زمان از بین رفتن نیکل موجود در هوا زیاد است. زمانیکه هرزآبها جریان پیدا میکنند، مقداری نیکل را وارد آبهای سطحی میکنند. بخش اعظم ترکیبات نیکل در طبیعت جذب ذرات خاک و رسوبات شده و در نهایت به صورت غیر متحرک درمی آیند. در زمینهای اسیدی نیکل بسیار متحرک میشود و معمولاً در آبهایزیرزمینی شسته میشود.
شواهد چندانی درباره تاثیر نیکل بر سایر موجودات زنده به غیر از انسان وجود ندارد. در حال حاضر دانشمندان می دانند که غلظت بالای نیکل در خاکهای ماسه ای به گیاهان صدمه میزند و همچنین غلظت بالای نیکل در آبهای سطحی سبب کاهش تعداد و رشد جلبکها میشود. رشد موجودات ذره بینی نیز در حضور نیکل کاهش پیدا میکند، اما معمولاً با گذشت زمان در برابر نیکل مقاوم میشوند. مقدار اندک نیکل باید در غذای جانوران وجود داشته باشد. اما زمانیکه مقدار نیکل از حد مجاز خود فراتر رود، میتواند برای جانوران مضر و خطرناک باشد. جانورانی که در نزدیکی پالایشگاه زندگی میکنند، بر اثر دریافت مقدار زیاد نیکل به انواع مختلف سرطان مبتلا میشوند.
از آنجاییکه نیکل در بافتهای گیاهی و جانوری نمیتواند تجمع پیدا کند، اثری در زنجیره غذایی ندارد.