مرجع تخصصی آب و فاضلاب

کربن فعال به عنوان یک جاذب دارای کاربردهای مهم و حیاتی میباشد. این ماده از پیرولیز موادگیاهی حاوی کربن تولید میشود و تحت عملیات فعالسازی قرار میگیرد.

تولید و بررسی خواص کربن فعال:
کربن فعال بهعنوان یک جاذب دارای کاربردهای مهم و حیاتی میباشد. این ماده از پیرولیز موادگیاهی حاوی کربن تولید میشود و تحت عملیات فعالسازی قرار میگیرد.

با توجه به نوع موادخام مصرفی، کربنهای فعال دارای اندازه منفذ و شکلهای متفاوت هستند و از طرفی با توجه به اندازه منفذ و توزیع اندازه دارای کاربردهای گسترده و ویژهای میباشند. در این مقاله مراحل تولید کربن فعال و ساختار منفذی انواع کربن فعال مورد بررسی قرار میگیرد.

کربن فعال به گروهی از مواد اطلاق میشود که مساحت سطح داخلی بالا، تخلخل و قابلیت جذب گازها و مایعات شیمیائی را دارند. کربنهای فعال بهعنوان جاذبهای حیاتی در صنایع شناخته شدهاند و کاربردهای گستردهای با توجه به قابلیت جذب گازها و مایعات مزاحم دارند و میتوان از آنها برای تصفیه و پاکسازی و حتی بازیافت موادشیمیائی استفاده نمود. کربنهای فعال بهدلیل ویژگیهای منحصربهفرد و همچنین قیمت پائین در مقایسه با جاذبهای غیرآلی مانند زئولیت از اهمیت ویژهای برخوردار میباشند. کربنهای فعال شده بهدلیل مساحت گسترده آنها، ساختار منفذی، ظرفیت جذب بالا و قابلیت فعالسازی مجدد سطح، یک ماده منحصربهفرد میباشند. کاربرد مهم و قابل اهمیت آنها در جداسازی بو، رنگ، مزههای غیردلخواه از آب در عملیاتهای خانگی و صنعتی، بازیافت حلال، تصفیه هوا بهویژه در رستورانها، صنایع غذائی و شیمیائی میباشد، همچنین با موادغیرآلی بهعنوان کاتالیست نیز استفاده میشوند. در داروسازی نیز برای مبارزه با یک نوع باکتری خاص مورد استفاده قرار میگیرند و بهعنوان جداکننده اسیدهای آروماتیک از حلال در داخل اسیداستیک نیز میتوان از کربن فعال استفاده کرد.کربنهای فعالشده محصولات پیچیدهای میباشند و به تبع طبقهبندی براساس رفتار، مشخصات سطح و روش آمادهسازی آنها مشکل میباشد، هر چند یکسری طبقهبندی براساس مشخصات فیزیکی آنها انجام شده است.

۱. کربن فعال پودری (دارای اندازهای کمتر از ۱۰۰ نامومتو و میانگین قطری بین ۱۵ تا ۲۵ میکرومتر)
۲. کربن فعال گرانولی (دارای اندازهای بزرگتر از کربن فعال شده پودری میباشد)
۳. کربن فعال کروی
۴. کربن تزریق شده
۵. کربن روکش شده با پلیمرها

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

امروزه مصرف آب های داخل بطری رواج بسیاری پیدا كرده است. برخی از مردم معتقدند آب هایی كه دارای مواد معدنی غنی می باشند برای انسان مفید هستند. اساسا سه نوع آب بطری وجود دارد:
1- آب معدنی طبیعی: این نوع آب باید از یك منبع زیرزمینی و محفوظ از هرگونه آلودگی بوده و توسط مقامات مسئول ثبت شده باشد. استاندارد های مختلف میكروب شناسی را دارا باشد و به طور مداوم تست شود، هیچ گونه عمل دیگری به جز تصفیه با دی اكسید كربن یا تصفیه عادی روی آن انجام نشود و در همان منبع آب مربوطه داخل بطری ریخته شود. به علاوه این آب باید دارای تركیبات خاص شیمیایی باشد. آب های معدنی طبیعی در مقایسه با انواع دیگر آب های بطری دارای بهترین كیفیت هستند.

2- آب چشمه: از یك منبع زیرزمینی مشخص می آید. این آب نیز باید در همان محل، داخل بطری ریخته شده و با استانداردهای شیمیایی و میكروب شناسی سازگار باشد تنها عملی كه می تواند روی این آب انجام شود تصفیه با دی اكسید كربن یا تصفیه عادی است، لزومی ندارد آب چشمه تركیبات شیمیایی خاص داشته باشد و یا قبل از این كه وارد بازار شود توسط مقامات مسئول شناسایی و ثبت شود.
3- آب آشامیدنی: به هر آبی كه داخل بطری ریخته شده باشد گفته می شود. ممكن است از هر منبع آبی باشد و چه بسا این منبع، زیرزمینی هم نباشد، حتی می تواند از آب های معمول لوله كشی بوده و یا از منبع اصلی توسط تانكر به كارخانه پر كننده بطری فرستاده شود. ممكن است روی این آب اعمالی از قبیل تغییر تركیبات شیمیایی یا كاهش تعداد میكروب ها را انجام دهند؛ حتی برخی از كارخانه ها به منظور این كه طعم این آب شبیه آب چشمه معدنی شود نمك معدنی به آن اضافه می كنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در سال‌های اخیر خرید آب آشامیدنی در بطری گسترش یافته است. اینکه چرا آب آشامیدنی در بطری خریداری می‌شود، دلایل گوناگون دارد. از سویی خوب نبودن کیفیت آب لوله‌کشی در برخی از کشورها و مناطق دلیل این کار است و از سوی دیگر نا آگاهی در مورد آب و خواص آن در کنار رفع عطش و دلیل آخر سوء استفاده تولیدکنندگان آب در بطری از نا آگاهی عموم. به علاوه بعضی‌ها خواصی را برای آب آشامیدنی (معدنی) برمی‌شمارند که یا اساسا ناصحیح است و یا صحت علمی آنها هیچ‌گاه به اثبات نرسیده...
چنانچه در صورت فقدان مواد مضر در آب میزان مواد سالم معدنی موجود در آن را به‌عنوان معیار مفید بودنش در نظر بگیریم، به سهولت می‌توان بر اساس مقایسه میزان موادی که روی بطری‌ها نوشته شده با میزان املاح سالم در آب لوله‌کشی به این نتیجه رسید که میزان املاح در آب لوله‌کشی همان اندازه و یا در غالب موارد بیشتر است.
● تحمیل هزینه‌های بالا
آن‌چه مسلم است اینکه چنانچه بخواهیم نیاز املاح بدن خود را از طریق نوشیدن آب (معدنی) برطرف کنیم این روشی غیرممکن است زیرا که در این صورت انسان باید روزانه تا حدود ۲۰ لیترآب بنوشد، ضمن اینکه برخی از متخصصان امور تغذیه بر این باورند که چون املاح موجود در آب منشاء معدنی دارند، بیش از ۵ درصدشان جذب بدن نمی‌شوند. ضمنا بهای آب در بطری‌ها ۵۰ تا ۷۰ برابر آب تصفیه شده لوله‌کشی است. طبیعی‌ است که حداقل قشر ضعیف قادر به تامین چنین هزینه‌ای نبوده در حالی‌ که نوشیدن فراوان آب ضروری است. از آنجا که آب مهم‌ترین ماده غذایی است، توجه جدی به آن از طرف دولت امری است انکارناپذیر زیرا از یک سو بروز تنها یک اپیدمی هزینه گزافی برای دولت دربر دارد و از سوی دیگر سلامتی‌ آب هزینه‌های درمانی را کاهش می‌دهد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

«جنگ آب» واژه ای است كه در سال های اخیر كارشناسان مسائل بین الملل و استراتژیست ها آن را زیاد تكرار می كنند. نیازهای رو به رشد، محدودیت منابع، تبعات توسعه ناپایدار و دخالت های گاه و بیگاه انسان در چرخه آب همگی از جمله عواملی است كه موجبات بروز نگرانی و دغدغه خاطر مجامع بین المللی را در زمینه تأمین نیازهای آبی جامعه انسانی فراهم كرده است. بحث آب حتی به اجلاس مختلف سازمان ملل متحد نیز رسیده است و این بیانگر آن است كه بحران آب هر روز ابعاد تازه تر و گسترده تری به خود می گیرد. مطالعات فائو نشان می دهد ۹۳ كشور جهان امروز با بحران آب مواجه هستند، ضمن آن كه وضعیت ۱۰ كشور برای تأمین آب بحرانی است و در عین حال این كشورها بیش از نیمی از منابع آبی خود را به بخش كشاورزی اختصاص داده اند.
بخش كشاورزی نقشی بسیار حیاتی در تمام اقتصادها من جمله اقتصاد ملی ایران دارد به طوری كه بیش از ۲۷ درصد تولید ناخالص ملی، ۲۶ درصد اشتغال و تأمین بیش از ۸۵ درصد از نیاز غذایی كشور وابسته به بخش كشاورزی است.
شرایط خاص اقلیمی ایران كه خشكی و پراكنش نامناسب زمانی و مكانی بارندگی و تبخیر بالای آب واقعیت های گریزناپذیر آن است هرگونه تولید مواد غذایی و كشاورزی پایدار را منوط به استفاده صحیح و منطقی از منابع محدود آب كرده است. در واقع امروز آب و آبیاری مهمترین نهاده تولید محصولات كشاورزی و محدودكننده ترین عامل توسعه كشاورزی محسوب می شود، ضمن آن كه وجود فاضلاب ها، روان آب ها و زباله های شهری، سیلاب ها و فاضلاب های صنعتی بروز بحران آب را در سطح بین المللی، منطقه ای، ملی و محلی شدیدتر كرده است. در چنین شرایطی یك مدیریت مطلوب (به ویژه مدیریت اقتصادی و مالی) جهت مقابله با بحران، می تواند بسیار راهگشا باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

بهداشت آب

دكتر علي الماسي
مقدمه

بهداشت آب موضوعي بسيار مهم در بهداشت عمومي و مديريت سلامت مي‌باشد. قبل از پرداختن به راه كارهاي عملي استحصال، انتقال، بهسازي و توزيع آن لازم است اين عنصر حياتي موثر بر سلامت و مرتبط با توسعه پايدار، شناخته شود.

شناخت آب از نظر كيفيت و كميت و چگونگي حصول آن قدمي اساسي در جهت بهينه سازي مصرف آن مي‌باشد. اگر چه بيش از سه چهارم كره زمين را آب فرا گرفته است، سهم قليلي از آب‌هاي موجود، براي مصارف بهداشتي و كشاورزي، قابل استفاده است. زيرا حدود 3/97 درصد اقيانوس‌ها و 1/2 درصد يخ‌هاي قطبي و 6/0 درصد درياچه ها و رودخانه و آب‌هاي زيرزميني وجود دارد كه حدود 36/0 درصد كل منابع آب مي‌باشد. آب اقيانوس‌ها، درياها و اغلب درياچه ها و بسياري از منابع آب زيرزميني به علت شوري بيش از حد و داشتن املاح معدني براي مقاصد بهداشتي، كشاورزي و صنعتي، غيرقابل استفاده مي‌باشند.

آب ماده حياتي است كه بطور يكنواخت در سطح كره زمين موجود نمي‌باشد. در نتيجه بسياري از نقاط كره زمين با كمبود آب مواجه است. حركت مداوم بخار آب به هوا و برگشت آن به زمين را گردش آب در طبيعت مي‌نامند.
انرژي خورشيد باعث تبخير آب اقيانوس‌ها، رودخانه ها، درياچه ها و منابع آب سطحي مي‌گردد. بخار آب فشرده شده همراه توده هاي هوا باعث نگهداري آب در هوا شده و موجب تشكيل ابر باردار يا ذخيره كننده آب مي‌شود ريشه گياهان، آب و رطوبت موجود در خاك را گرفته و از طريق روزنه هاي تنفسي برگ‌ها به هوا فرستاده و به بخار تجمع يافته در هوا اضافه مي‌شود كه در شرايط مناسب به صورت نزولات جوي به زمين برمي‌گردد.

آب يك عنصر حياتي است با ويژگي‌هاي قابل توجه و كم نظير، يكي از مهم ترين عناصر شيميايي مي‌باشد كه قسمت اعظم موجودات زنده و محيط زيست راتشكيل مي‌دهد. اين ماده 70% گياهان را تشكيل مي‌دهد. آب فراوان‌ترين و بهترين حلال در طبيعت است. آب يك مايع زيست شناختي است كه واكنش‌هاي فيزيكوشيميايي سوخت و ساز در پيكره موجودات زنده را مقدور و تسهيل مي‌نمايد ومحيطي است براي نقل و انتقال مواد در بدن موجودات زنده كه علاوه بر نقش موثرآن در متابوليسم، دفع مواد زائد حاصل از فعاليت‌هاي زيست شناختي موجود زنده را موجب مي‌شود. آب ناشي از تعريق در گرما باعث خنك كردن بدن مي‌گردد. آب و انيدريد كربنيك توسط انرژي خورشيدي در پيكره گياهان سبز تبديل به كربوهيدرات يا انرژي شيميايي مي‌شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نتايج تحقيق پژوهشگران كه با هدف پاكسازي آب‌هاي آلوده به نيترات انجام شد، نشان داد: نانوذرات آهن صفر ظرفيتي، توانايي بالايي براي احياي نيترات و حذف آن از منابع آبي دارند و استفاده از ذرات شن به عنوان حامل ذرات آهن موجب افزايش سطح تماس آن‌ها و در نتيجه افزايش كارايي آن‌ها در تصفيه آب مي‌شود.

به گزارش سرويس پژوهشي ايسنا، آبهاي سطحي و زيرزميني در بسياري از مناطق ايران و جهان آلوده به يون نيترات(^-NO₃) است. عامل اصلي ورود نيترات به منابع آب، فعاليتهاي كشاورزي، دامپروري و صنعتي است.

آزاده ميخك، كارشناس ارشد خاك‌شناسي دانشكده كشاورزي دانشگاه تربيت مدرس با بيان اين مقدمه به مضرات وجود نيترات در آب اشاره و اظهار كرد: غلظت بالاي يون نيترات در آب براي سلامتي انسان‌ها و حيوانات مضر است و موجب رشد زيان‌آور جلبك‌ها در آبهاي سطحي مي‌شود.

وي در ادامه با اشاره به روش‌هاي پاكسازي آب آلوده به نيترات به تشريح طرح پژوهشي خود پرداخت و افزود: كاهش شيميايي نيترات توسط نانوذرات آهن صفر ظرفيتي(Fe0)، روشي موثر براي پاكسازي آب‌هاي آلوده به نيترات است. در اين تحقيق، كارايي استفاده از اين ذرات ساخته شده با دو روش قوس الكتريكي و احياي شيميايي در حذف نيترات بررسي شد. همچنين اثر تثبيت نانوذرات آهن بر روي ذرات شن(كوارتز) در حذف نيترات ارزيابي شد. بدين منظور، احياي شيميايي نيترات در دامنه‌اي از غلظت اوليه نيترات (0 تا 35 ميلي گرم در ليتر) تابعي از pH اوليه محلول(2 تا 8)، غلظت نانوذرات آهن(0.6 تا 2.6 گرم در ليتر) و قدرت يوني (0.001 تا 0.1 مولار KCl) بررسي شد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آبراهه‌هاى غيرفرسايشى
کانال‌هائى که بدنه آنها با بتن يا مواد سخت ديگر ساخته شده باشد به‌نام کانال‌هاى غيرفرسايشى ناميده مى‌شوند. ابعاد اين کانال‌ها بر اساس فرمول‌هاى جريان يکنواخت، و در نظر داشتن کارائى هيدروليکى به‌دست مى‌آيد.

حداقل سرعت مجاز
حداقل سرعت مجاز در کانال‌هاى غيرفرسايشى به ‌سرعتى گفته مى‌شود که مى‌بايست در کانال تأمين شود تا مواد معلقى که همراه آب وجود دارند در کانال ته‌نشين نشوند. همچنين اين سرعت اجازه ندهد جلبک‌ها و گياهان آبزى مشابه د کانال استقرار يافته و رشد نمايند. رسوب سيلت و مواد معلق در کانال و يا رشد جلبک‌ها باعث مى‌شود که کانال از نظرسطح مقطع تغيير شکل بدهد و جريان آب از حالت يکنواخت خارج شود. تجربه نشان داده است که حداقل سرعت در کانال‌هاى غيرفرسايشى حدود ۶/۰ تا ۹/۰ متر در ثانيه است.
معادله مانينگ که سرعت آب توسط آن محاسبه مى‌شود نشان مى‌دهد که سرعت تابعى از شيب کف کانال است و چون شيب کانال بسته به شيب زمينى است که کانال درآن ساخته مى‌شود بنابر اين مهندس طراح بايد کنترل کند که آيا شيب زمين مى‌تواند چنان سرعتى را در کانال ايجاد کند از حداقل سرعت مجاز کمتر نباشد يا خير؟
بهترين مقطع هيدروليکى
معادله‌هاى تجربى که در طراحى کانال‌ها استفاده مى‌شود- مانند معادله مانينگ - مى‌بايست در ارتباط با توازن بين نيروهاى ثقلى که آب را به جلو حرکت مى‌دهد، و نيروهاى مقاومت بدنه کانال، که باعث کندى حرکت آب مى‌شود، باشد. کاراترين کانال از نظر انتقال آب کانالى است که به ازاء سطح مقطع مشخص کوچک‌ترين محيط خيش شده را داشته باشد. در هر شکل هندسى کاراترين کانالى که بتواند مقدار بيشترى آب را از خود عبور دهد بهترين مقطع هيدروليکى گفته مى‌شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب