فهرست مطالب

آنالیز مشخصات فاضلاب و روش های اندازه گیری آنها

در طراحی و بهره برداری تصفیه خانه فاضلاب، شناخت پارامترهای فاضلاب اهمیت بالایی دارد.فاضلاب دارای خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می باشد. با توجه به مقادیر هر یک از پارامترهای فاضلاب، روش تصفیه فاضلاب متفاوت می باشد.

به طور کلی پارامترهای فاضلاب شامل: کل جامدات، جامدات محلول، جامدات معلق، جامدات قابل ته نشینی، میزان BOD،میزان COD،کل کربن آلی TOC،ازت کل،فسفرکل،چربیو روغن، میزان کلیفرم، ترکیبات آلی فرارمی باشد.

جامدات فاضلاب

از دیدگاه تجزیه مواد، تعریف کل مواد جامد عبارت است از تمامی موادی که به شکل پسماند تبخیر فاضلاب در دمای 105-103 درجه سانتی گراد باقی می ماند. مواد جامد قابل ته نشینی، که بر حسب ml/l بیان می شود، معیار تقریبی از مقدار لجنی است که در رسوبگیری اولیه جدا می شود. این مواد در واقع موادی هستند که در قیف ایمهاف و در مدت 60 دقیقه ته نشین می شوند. کل مواد جامد را می توان با عبور دادن از صافی به مواد معلق و محلول تقسیم کرد.

در این مرحله از جداسازی اغلب از صافی های شیشه ای با سوراخ هایی به اندازه اسمی 1.2 میکرون و یا از صافی های غشایی پلی کربناتی استفاده می شود. بخش صافی پذیر شامل مواد جامد کلوئیدی و محلول است. هریک از دسته های مواد جامد را میتوان بر اساس فراریت آنها در دمای 50+_550 باز هم دسته بندی کرد. بخش آلی اکسید می شود و در این دما به شکل گاز خارج می شود و بخش غیر آلی به صورت خاکستر باقی می ماند. بدین ترتیب اصطلاح مواد جامد معلق فرار و مواد جامد معلق ثابت به ترتیب به محتوای آلی و معدنی مواد جامد معلق اطلاق می شود.

اندازه گیری مواد معلق SS

جهت اندازه گیری میزان جامدات معلق فاضلاب از یک کاغذ صافی فایبرگلاس استفاده می کنیم. صافی فایبرگلاس را در قسمت فوقانی صافی قرار می دهیم. پمپ خلاء را روشن نموده و صافی را در سه نوبت متوالی با 20 cc از آب مقطر می شوییم. کاغذ صافی را به مدت یکساعت در دمای 100 درجه سانتی گراد در آون خشک نموده تا به وزن ثابت برسد و سپس در دسیکاتور خنک کرده و بلافاصله وزن می کنیم، این وزن را به عنوان w1 بر حسب گرم یادداشت می نماییم.

نمونه فاضلاب را به شدت تکان داده و حجم معینی از آن را به کمک پمپ خلاء از صافی عبور می دهیم و در حالی که مکش توسط پمپ خلاء ادامه دارد استوانه مدرج، فیلتر، دیواره فیلتر و صافی را در سه نوبت متوالی با آب مقطر شسته تا کلیه آب از صافی عبور کند. سپس کاغذ صافی را به مدت یک ساعت خشک کرده تا به وزن ثابت برسد، سپس در دسیکاتور تا دمای اتاق سرد می کنیم و بلافاصله آن را وزن می کنیم. این وزن را W2  می نامیم. مقدار مواد معلق فاضلاب را از فرمول زیر به دست می آوریم.

= جامدات معلق 

اندازه گیری مواد معلق فرار VSS

نمونه توزین شده از مرحله قبل اندازه گیری مواد معلق را در یک کوره الکتریکی در دمای 550 درجه سانتی گراد به مدت 20 دقیقه قرار داده، سپس آن را از کوره در آورده و خنک کرده و نهایتا در دسیکاتور به دمای محیط می رسانیم و بلافاصله آن را وزن کرده و به عنوان وزن W3 بر حسب گرم یادداشت می نماییم. مقدار مواد معلق فرار و ثابت را به صورت زیر محاسبه می نماییم.

= جامدات معلق فرار

= جامدات معلق فرار

PH فاضلاب

فاضلاب های خانگی تازه و خالص معمولا حالتی خنثی و یا متمایل به قلیایی دارند. تنها در اثر ماندن و شروع عمل گندیدگی، گازهای اسیدی(هیدروژن سولفوره) تولید گردیده و درجه اسیدی فاضلاب کاهش یافته، خاصیت اسیدی پیدا می کند. هر چه دمای محیط بیشتر باشد، عمل گندیدن و تعفن سریع تر اتفاق می افتد. در شرایط نسبتا متعارف پس از گذشت 3 تا 4 ساعت عمل تعفن فاضلاب آغاز می شود.

روش اندازه گیری PH

از دستگاه PH متر برای اندازه گیری PH استفاده می شود. با توجه به مدل های مختلف این دستگاه جهت انجام صحیح آزمایش طبق کاتالوگ سازندگان آن عمل می گردد. این دستگاه باید به کمک بافر با PHنزدیک به نمونه، استاندارد شود و سپس فاصله طولی پاسخ الکترود باید با حداقل یک بافر بالاتر از دامنه مورد انتظار کنترل گردد. هنگامی که دو بافر مورد استفاده با PH برابر 4 و 7 نمونه مورد نظر تحت پوشش قرار بگیرد بعد از استاندارد کردن الکترود باید با آب مقطر به دقت شستشو شود و با دستمال کاغذی نرم خشک شود. چون فاضلاب ممکن است حاوی چربی و روغن باشد بنابراین بهتر است هر از گاهی الکترود با بعضی از حلال ها تمیز گردد.

اکسیژن مورد نیاز بیو شیمیایی BOD

BOD عبارتست از مقدار اکسیژن مورد نیاز باکتری ها که تحت شرایط هوازی، مواد آلی قابل تجزیه شدن را تجزیه می کند.این آزمایش جهت تعیین شدت آلودگی فاضلاب های شهری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. میزان اکسیداسیون بیوشیمیایی توسط تعیین اکسیژن محلول DO باقیمانده در زمان های مختلف قابل اندازه گیری می باشد. برای انجام آزمایش BOD بایستی نمونه را از مجاورت با هوا حفظ کرد تا میزان اکسیژن محلول در ان تغییر نکند.

معمولا آزمایش BOD در دمای 20 درجه سانتی گراد انجام م گیرد. از نظر تئوری زمانی نامحدود برای اکسیداسیون مواد آلی توسط باکتری ها لازم است، ولی معمولا مدت 20 روز را که در طی آن 95 تا 99 درصد از مواد آلی اکسید می شوند، به عنوان زمان لازم برای اکسیداسیون مواد آلی در نظر می گیرند. از آنجاییکه این زمان طولانی است و درصد زیادی از مواد آلی (70-68%) در طی 5 روز اول تجزیه می شوند، معمولا آزمایش را در مدت 5 روز انجام داده و نتیجه را به صورت BOD5 نمایش می دهند.

اندازه گیری اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی BOD

جهت آزمایش BOD به دستگاه ها و مواد زیر نیاز می باشد.

دستگاه سنجش BOD

انکوباتور

رطوبت گیر

ماده مغذی

بطری BOD

مگنت مغناطیسی

ابتدا با توجه به رنج BOD میزان حجم فاضلاب مورد آزمایش را جدا کرده و سپس در بطری BOD به همراه یک عدد مگنت مناطیسی قرار می دهیم. سپس یک بسته ماده مغذی را در بطری ریخته و رطوبت گیر (LiOH) را در محفظه خودش ریخته و بر روی بطری قرار می دهیم. سپس بطری حاوی نمونه فاضلاب را روی یکی از خانه های دستگاه BOD قرار می دهیم و دستگاه را در محدوده BOD مورد نظر تنظیم می نماییم. سپس در انکوباتور در دمای 20 درجه قرار داده و میزان BOD را به صورت لحظه ای بر روی صفحه دستگاه با ترسیم نمودار تغییرات حک می کنیم که با این روش می توان میزان BOD روزانه و پنج روزه فاضلاب را قرائت کرد.

اکسیژن مورد نیاز شیمیایی COD

میزان COD عبارتست از میزان اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون شیمیایی مواد آلی موجود در یک نمونه. آزمایش COD برای اندازه گیری مقدار مواد آلی فاضلاب و آب های طبیعی بکار می رود. این آزمایش یکی از متداول ترین آزمایشات برای تعیین شدت آلودگی فاضلاب های بهداشتی و صنعتی می باشد. در طی این آزمایش COD مواد آلی بدون توجه به منشاء آن ها به دی اکسید کربن و آب تبدیل می شوند و چنانچه ازت در ماده آلی وجود داشته باشد، ابتدا به آمونیاک و سپس به نیترات تبدیل می شود.

از آزمایش COD برای اندازه گیری مواد آلی فاضلاب های صنعتی و خانگی که دارای ترکیبات سمی برای حیات بیولوژیکی هستند، نیز استفاده می شود. این موضوع برتری آزمایش COD را نسبت به BOD نشان می دهد. همچنین آزمایش COD را می توان در مدت 3 ساعت در مقایسه با 5 روز برای آزمایش BOD انجام داد. عموما میزان COD فاضلاب از BOD آن بیشتر بوده زیرا مقدار ترکیباتی که می توانند به صورت شیمیایی اکسیده می شوند، بیشتر است.

روش اندازه گیری اکسیژن خواهی شیمیایی COD

این آزمایش به دو روش تیتراسیون و روش استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر (جذب) صورت می گیرد که اساس آزمایش در هر دو یکسان است، به طوری که در روش اول محلول مورد آزمایش توسط شاخص آزمایشگر تهیه می شود و در روش دوم به صورت ویال هایی با محدوده COD مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

ابتدا ویال در محدوده COD مورد نظر انتخاب شده سپس  2cc از فاضلاب مورد آزمایش را در ویال ریخته و توسط راکتور COD در دمای 148°c به مدت 2 ساعت عمل هضم انجام می گیرد. بعد از پایان مدت ذکر شده ویال از حفره راکتور خارج تا خنک شود سپس اسپکتروفتومتر را در برنامه COD مورد نظر تنظیم نموده و بعد از صفر کردن آن توسط ویال استاندارد آب مقطر، نمونه فاضلاب را در دستگاه قرار می دهیم و میزان COD فاضلاب را قرائت می کنیم .

اندازه گیری اکسیژن محلول DO

بهتر است اکسیژن محلول توسط دستگاه DO متر و الکترود غشایی اندازه گیری شود. سیستم های الکترود غشایی پوشش دار، دارای یک عنصر حساس می باشند که به وسیله یک غشاء قابل نفوذ اکسیژن حفاظت شده اند و به عنوان یک مانع در برابر نفوذ ناخالصی ها عمل می کند. با کالیبره نمودن صحیح این دستگاه می توان اکسیژن محلول حوض هوادهی و دیگر واحد ها در صورت لزوم اندازه گیری نمود

اندازه گیری حجم لجن

آزمایش تعیین حجم لجن باید بلافاصله بعد از برداشت نمونه از انتهای حوض هوادهی صورت گیرد. نمونه مورد نظر را به داخل یک مزور یک لیتری ریخته و پس از گذشت 30 دقیقه میزان حجم اشغال شده به وسیله لجن از روی قسمت مندرج خوانده می شود.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

جدید ترین مقالات

مطالب تصفیه فاضلاب

مطالب تصفیه آب

اسکرول به بالا