نوشته‌ها

آلودگی میکروبی استخر

آلودگی میکروبی استخر

آلودگی میکروبی استخر شامل  انواع بیماريهاي باکتریایی، ویروسی، قارچی و انگلی بوده و تدوین معیارهاي بهداشتی، به منظور جلوگیري از بیماريهاي منتقله از آب آلوده نیز یکی از مهمترین عواملی است که در سالم سازي آب استخرها و سلامت شناگران تأثیر مستقیم دارد. در بررسی کیفی آب استخرهاي شنا، عوامل فیزیکی و میکروبی جزء شاخصهاي بهداشتی کیفی آب استخرهاي شنا قرار گرفته اند که رعایت استاندارد هریک از آنها در جلوگیري از بروز بیماريها، نقش عمدهاي دارد.

در شاخص هاي جدید عوامل فیزیکی شامل کدورت، pH و کلر باقیمانده، عوامل میکروبی شامل هترو پلیت کانت (یک معیار عمومی و غیراختصاصی براي تعیین سطح میکروبی)، شاخص هاي مدفوعی (نظیر کلیفرمهاي مقاوم به گرما و اشرشیاکلی،) سودوموناس آئروژینوزا و استافیلوکوکوس اورئوس میباشد.

شاخصهاي مدفوعی براي بررسی آلودگی میکروبی استخر از نظر آلودگی با مدفوع، شاخصهاي غیرمدفوعی (نظیر سودوموناس آئروژینوزا) براي بررسی شرایط رشد در آب استخر و استافیلوکوکوس اورئوس براي تعیین ورود مواد غیرمدفوعی کاربرد دارند.

سودوموناس آئروژینوزا، عامل اتیولوژیک درماتیت و عفونت گوش در افراديکه در معرض آبهاي تفریحی بوده اند میباشد.  اوجود اینکه منبع غالب ورود سودوموناس آئروژینوزا در آب استخر و جکوزي از طریق افراد آلوده است، ولی گرما و رطوبت محیط استخر میتواند در ایجاد آلودگی مؤثر باشد. اگزوتوکسین Aاین باکتري نیز بیشترین ارتباط را با بیماريزایی آن دارد.


خطر انتقال عفونتهاي استافیلوکوکی در آبهاي تفریحی با تعداد شناگران بالا وجود دارد، لذا دوش گرفتن قبل از استخر میتواند در کاهش ورود استافیلوکوکوس اورئوس از طریق پوست به داخل استخر مؤثر باشد.

چرخش مداوم آب استخر از طریق فرآیند تصفیه (عبور از فیلترها) نیز به کنترل این باکتري در استخر کمک میکند. آلودگی با استافیلوکوک را میتوان با نظافت مناسب محوطه اطراف استخر کاهش داد. براي غیـرفعـالکـردن استـافیلـوکـوکـوس اورئـوس در استخـرهاي شنـا میتوان میـزان کلر باقیمانده استخر را بیشتر از 1میلیگرم برلیتر در نظر گرفت .از شاخصهاي مهم دیگر در بررسی کیفی استخرهاي شنا، اندازهگیري پارامترهاي فیزیکی نظیر کدورت ، pH و کلر باقیمانده است.

کدورت در آب به وسیله حضور ذراتی مانند رُس، لجن، ذرات کلوئیدي و پلانکتونهاي میکروسکوپی ایجاد شده و معیاري از توانایی آب براي پراکنش و جذب نور است. میزان کدورت ،(Nephelometric Turbidity Unit – NTU) استخر طبق استاندارد 0.5  مـی بـاشـد. مهـمتـریـن اثـر کـدورت بـالا، تحـریـک رشـد میکروارگانیسمهاست.

زیرا میکروبها با اتصال به ذرات، رشد سریعتري نسبت به حالتیکه در آب آزادند دارا هستند. یکی دیگر از اثرات کدورت بالا، افزایش مصرف مواد ضدعفونی است؛ زیرا باعث حفاظت میکروارگانیسمها از مواد ضدعفونی میشود. تماس افراد با pHبالاي 11منجر به التهاب در چشم، پوست و غشاي مخاطی میشود. تماس با pHپایین نیز میتواند منجر به آسیبهاي مشابه گردد. کاهش ( pHزیر ۲/۵) نیز باعث آسیب شدید به اپیتلیوم میشود. همچنین براي ضدعفونی مؤثر آب با کلر، ترجیحاً pHباید کمتر از 5باشد. البته pHآب واردشده در شبکه لوله ها میبایست طوري تنظیم گردد که حداقل خورندگی را دارا باشد. بهینه pHدر موارد مختلف مطابق با مصرف آب است، ولی در کل یک محدوده 9.5-6.0در نظر گرفته میشود.

ابزار اندازه گیری آلودگی میکروبی استخر شامل دستگاه های تجزیه دستگاهی همچون اسپکتروفتومتر، جذب اتمی و … و دستگاه TDS متر، دستگاه PH متر و اتوکلاو و آون و لوله های کشت و محیط کشت های میکروبی و … می باشد. در واقع برای آنالیز آب باید نمونه های آب از لحاظ میکروبی و شیمیایی و فیزیکی مورد بررسی قرار گرفته، دستگاه های تجزیه دستگاهی برای اندازه گیری کاتیون ها و آنیون های آب شامل یون های نیترات، سولفات، فسفات، نیتریت، آمونیاک، آهن، کروم، مس، منگنر، روی ، آرسنیک و … می باشد که میزان استاندارد توصیه شده این پارامتر ها در استاندارد شماره ۱۱۲۰۳ سازمان ملی استاندارد ذکر شده است.

هالوژنها و مشتقات آنها مواد شیمیایی اولیه اي هستند که براي کنترل فعالیتهاي میکروبی مورد استفاده قرار میگیرند.
رایجترین ترکیب شیمیایی براي ضدعفونی کردن آب استخرها، کلر میباشد. تماس با کلر در انسان سبب تشدید حملات آسم،
ایجاد درماتیت و افزایش خطر ابتلا به سرطان مثانه میشود. میزان کلر باقیمانده در آب استخر باید بین 1-3میلیگرم برلیتر باشد.

 

استاندارد  آب استخر جهت آلودگی میکروبی استخر

 

مواد آلی فاضلاب

مواد آلی فاضلاب

به طور کلی دما و مواد آلی فاضلاب تاثیر زیادی بر اقتصادی بودن و امکان انجام تصفیه به خصوص تصفیه بی هوازی دارد. درجه حرارتهاي راكتور 25تا35 درجه سانتیگراد معمولاً براي انجام سرعت هاي بهينه واكنش بيولوژيكي و فراهم نمودن تصفيه با ثبات بيشتر ترجيح داده می شود. بطور معمول غلظت هاي COD بیشتر از 1500 تا 2000 میلیگرم بر لیتر برای تولید مقدار کافی متان مورد نياز است و فاضلاب بدون منبع خارجي سوخت گرم مي شود. در مقدار COD برابر 1300 میلیگرم بر لیتر يا كمتر ممكن است تصفيه هوازي بعنوان يك گزينه ترجيح داده شود . تصفيه بيهوازي ممكن است در دماهاي كمتر بكار گرفته شود و در دماي 10تا 20 درجه سانتیگراد 10-20 در راكتورهاي رشد معلق و چسبيده نگهداري شود . در درجه حرارتهاي پايين تر، واكنش با سرعت كمتري انجام مي شود و زمان ماند جامدات طولاني تر، حجمهاي بيشتر راكتور و بارگذاري COD آلي كمتر مورد نياز ميباشد.

بعلاوه، تجزيه اسيدهاي چرب فرار با زنجيره طولاني در دماي حدود10تا20 درجه سانتیگراد  اغلب از لحاظ سرعت محدود مي شود . در صورتي كه اسيدهاي چرب با زنجيره طولاني تجمع پيدا كند ممكن است در راكتور كف ايجاد شود . هنگامي كه زمان ماند جامدات بيشتري در سيستم مورد نياز باشد، ا فت جامدات در راكتور بي هوازي مي تواند يك عمل محدودكننده مهم باشد . معمولاً راكتورهاي بي هوازي، جامدات لخته شده كمتر و جامدات پراكندهشده بيشتري نسبت به سيستمهاي هوازي توليد مي كنند كه غلظت هايTSSخروجي براي فرآيندهاي رشد معلق در محدوده 100تا200میلیگرم بر لیتر می باشد.

امكان زمان ماند جامدات و پتانسيل تصفيه در فاضلابهاي رقيق بوسيله غلظت TSS خروجی محدود شده و باعث ايجاد عملكرد ضعيف تصفيه مي شود و يا بهره برداري راكتور در دماهاي بالاتر ضروري مي باشد . بنابراين روش مورد استفاده براي حفظ جامدات در راكتور بي هوازي در عملكرد و طراحي كلي فرآيند اهميت دارد.

نسبت مواد آلي غير محلول در مواد آلی فاضلاب  بر حسب نسبتهاي محلول و ذره اي آن بر نوع راكتور بي هوازي انتخاب شده و طراحي آن اثر مي گذارد . فاضلابهايي با غلظت زياد جامدات در راكتورهاي رشد معلق بطور مناسب تري نسبت به راكتورهاي رشد ثابت ب ا جريان روبه بالا يا رو به پايين تصفيه شده است . در مواردي كه كه تجزيه بيشتر مواد آلي ذره اي مدنظر باشد و مانند تعادل بين تخمير اسيدي و متانوژنز در تصفيه بي هوازي، هيدروليز جامدات در مرحله محدود كننده از لحاظ سرعت
مقادير SRT طولاني تري مورد نياز است.

شاخص کیفیت آب

شاخص کیفیت آب

شاخص کیفیت آب ، يك پيشنهاد براي توسعه سيستم مقايسه كيفيت آب در بخش هاي مختلف يك كشور بوده و داراي 100
درجه كيفيت آب است. به طور عمده بر مبناي محاسبات رياضي براي محاسبه ارزش واحدي جهت بيان اين كيفيت از نتايج چند گانه است نتايج شاخص سطحي از كيفيت آب را در يك حوضه آبي مانند : درياچه ، رودخانه و نهر ارائه مي كند.

شاخص کیفیت آب (WQI) كه در حدود سالهاي 1970 توسط بنياد ملي بهداشت آمريكا توسعه يافته مي تواند براي مانيتورينگ تغييرات  كيفيت آب در منابع آبي به ويژه در زمانهاي مختلف به كار ميرود و همچنين براي مقايسه كيفيت منابع آبي در يك ناحيه
و حتي در سراسر جهان مورد استفاده قرار گيرد. نتايج اين شاخص همچنين براي تعيين و توضيح سلامتي منابع آب مورد
استفاده قرار ميگيرد.

آلودگي آب را مي توان به صورت ناخالصي در آب به طوري كه استفاده از آن را براي مصارف خاص نامناسب سازد ، تعريف كرد. آب آشاميدني بايد عاري از هرگونه جامدات معلق ، كدورت ، مزه نامطلوب و بو است . همچنين آب بايد فاقد مواد آلي، مواد سمي و عوامل بيماري زا باشد و به لحاظ عناصر و مواد شيميايي موجود در آن در محدوده مجاز كه توسط سازمانهاي بهداشتي تعيين شده، است. استانداردهاي آب آشاميدني در طي سالهاي گذشته با افزايش دانش بشر درباره ماهيت و تاثيرات آلايندههاي مختلف مورد بازنگري قرار گرفته است.

مراحل محاسبه شاخص کیفیت آب (WQI)

  1. انتخاب پارامترها بر اساس جدول زير
  2. تبديل غلظت اكسيژن محلول (بر حسب ميلي گرم برليتر) به درصد اشباع (در صورت نياز)
  3. تعيين وزن هر پارامتربا استفاده از جدول زير،
  4. به دست آوردن مقدار شاخص براي هر پارامتربا استفاده از منحني هاي رتبه بندي،

شاخص کیفیت آب

شاخص کیفیت آب WQI تاثير مركب پارامترهاي بيولوژيكي و فيزيكي و شيميايي را نشان مي دهد و از الگوي WQI=WQI تبعيت می کند.

  • Wi وزن يا درجه اولويت عامل كه از صفر تا 1 تغيير مي كند.
  • Qi عيار يا كيفيت پارامتر كه تغييرات آن از صفر تا صد است.
  •  WQI شاخص كيفيت آب كه تغييرات آن از صفر تا صد است.

دستگاه تست آب آشامیدنی

دستگاه تست آب آشامیدنی

به طور کلی دستگاه تست آب آشامیدنی فقط شامل یک عدد دستگاه خاص برای آنالیز کامل میکروبی و شیمیایی و فیزیکی وجود ندارد. چراکه بررسی کیفیت آب لازم به بررسی آب از لحاظ شیمیایی ، میکروبی و فلزات سنگین آب آشامیدنی بر اساس استاندارد شماره ۱۰۵۳ و ۱۰۱۱ سازمان ملی استاندارد است. آنالیز میکروبی آب شامل بررسی آب از لحاظ باکتر های آلاینده آب همچون توتال کلی فرم و فیکال کلی فرم و باکتری هایی همچون اشرشیا کلی که شاخص آلودگی آب می باشند. در هر یک گرم مدفوع حدود یک میلیون عدد باکتری اشرشیا کلی وجود دارد و باعث بیماری های همچون اسهال و مشکلات گوارشی می شوند.

آبهاي زيرزميني از دو جنبه كمي و كيفي قابل بررسي ميباشند. در كشورهاي در حال توسعه و جهان سوم، بيشترين توجه به يافتن سفره هاي آب زيرزميني مناسب جهت تأمين آب مورد نياز شرب، كشاورزي و صنعت معطوف گرديده است. اين در حالي است كه كمتر به حفظ كيفي آبخوانها توجه ميشود. در اكثر شهرهاي ايران كه آب شرب از منابع زيرزميني تأمين ميشود، بايد به مسأله آلوده بودن اين منابع به نيترات و ساير عناصر سمي توجه شود كه ممكن است توسط چاههاي فاضلاب يا آلودگي صنايع همراه با آب نفوذي به لايه هاي آبدار برسد.

آب آشاميدني حاوي سولفات خيلي زياد  (200 ppm) و كلرور (100 ppm) يا كربنات كلسيم (300ppm) در اكثر مردم باعث سوء هاضمه ميشود. دستگاه تست آب آشامیدنی که برای اندازه گیری سولفات و به طور کلی کاتیون ها و آنیون های آب استفاده می شود دستگاه اسپکتروفتومتر می باشد. مواد معدني بالا ميتواند باعث اسهال شديد شود.

ناخالصيهاي فيزيكي و شيميايي موجود در آب شرب در صورتي كه بيش از حداكثر مجاز توصيه شده در استانداردها باشد، ممكن است در دراز مدت موجب بروز آسيبهاي غير قابل جبراني مثل بيماري متهموگلوبينما و اختلالات گوارشي براي انسان به وجود آورند.

دستگاه تست آب آشامیدنی که برای آنالیز پارامتر های بالا استفاده می شود، شامل ست کردن روش ها بر اساس استاندارد متد که با استفاده از دستگاه هایی همچون اسپکتروفتومتر، دستگاه تجزیه دستگاهی برای آنالیز کاتیون ها و آنیون های موجود در آب می باشد.

 

کیفیت آب شرب

کیفیت آب شرب

کیفیت آب شرب شامل کیفیت میکروبی و شیمیایی آب از لحاظ مصرف برای آشامیدن می باشد که استاندارد های متفاوتی از جمله استاندارد شماره ۱۰۵۳ و ۱۰۱۱ سازمان ملی استاندارد مشخص کننده میزان حضور این مواد می باشد. یکی از شاخص های آلاینده آب کل مواد جامد محلول TDS می باشد که حداکثر مطلوب آن در آب باید 1500 میلیگرم بر لیتر باشد. که در صورت زیاد بودن غلظت این پرامتر در آب بیماری هایی همچون مشکلات قلبی و عروقی استخوانی و  بیماریهاي کلیوي و کبدي
اسکلتی، امراض مخاطی و سرطان، تیروئید و بروز مشکلات ظاهري را در پی دارد. 

دیگر پارامتر مهم در ارزیابی کیفیت آب شرب سختی کل آب بوده که حداکثر مقدار آن ۵۰۰ میلیگرم بر لیتر بر حسب کربنات کلسیم می باشد که ار عوارض وجود سختی کل در آب  بیماریهاي کلیوي، ، معده و افزایش فشارخون و نیز بیماریهاي
آرتریواسکلروزیس ،
هیپرتنسیون هاي ناگهانی و مرگ سنگسازي در کلیه و مثانه در افراد حساس است. عموما به منظور گندزدایی آب از کلرزنی استفاده می شود که کلر خود باعث از بین رفتن میکروارگانیز های آلاینده آب می شود و از طرفی محصولات جانبی از جمله تری هالو متان ها و … را تولید می کنند. مقدار بهینه کلراید در آب آشامیدنی حداکثر ۲۵۰ میلیگرم بر لیتر می باشد و میزان کلر باقیمانده در آب ۵ ppm  است. از عوارض کلر در آب می توان ترکیب با مواد آلی موجود در آب، تشکیل ترکیباتی ها را می دهند همچون هالومتان به نام تري دهد که امروزه سرطانزایی آنها به اثبات رسیده است. بیماریهاي جنین و همچنین این آنیون باعث بروز سقط چشمی و مغز و اعصاب.

پارامتر مهم تاثیر گذار دیگری در کیفیت آب شرب ، میزان سدیم می باشد که حداکثر مجاز آن ۲۵۰ میلیگرم بر لیتر است. از عوارض سدیم غیر مجاز در آب می توان به این اشاره کرد که  در غلظت های بالاي این پارامتر امکان بروز مشکلات قلبی براي
انسان وجود دارد. افزایش سطح سدیم در سرخرگهاي کوچک و پارگی آنها، صدمه به مغز و چشم و غیره گردد.
 در پاره ای از موارد باعث مرگ خردسالان شده و منجر به صدمه نورگیلیایی می شود.
میزان سولفات در آب آشامیدنی باید کمتر از ۲۵۰ میلیگرم بر لیتر باشد تا برای سلامت انسان عارضه ای نداشته باشد و کیفیت آب شرب در حد استاندارد های مورد نظر باشد.  سولفات سدیم و منیزیم بعنوان مسهل روند بیناي بکار می روند. همچنین وجود سولفات در آب باعث بروز اسهال بویژه در کودکان میشود. در آب هم سولفید هیدروژن باعث طعم و بوي نامطبوع شده و حضور آن یکی از علل مهم اعتراض مصرف کنندگان است.

آزمايشات ميکروبي HPC ،کليفرم کل و کليفرم مدفوعي طبق روش استاندارد متد قابل انجام هستند. جهت آزمايش HPC ،محيط کشت R2A در دماي 36 درجه سانتيگراد به مدت 40 ساعت استفاده شد و سپس کلنيهاي تشکيل شده بر سطح آگار با استفاده از دستگاه کلني کانتر مدل Interscience 100 Scan ساخت کشور فرانسه شمارش می شوند. و به صورت واحد کلني در ميليليتر (CFU/mL) گزارش می شوند. سنجش باکتريهاي کلي فرم کل و مدفوعي نيز طبق روش تخمير چند لوله ايي بر
اساس استاندارد شماره 3762 موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران انجام شد و نتايج به صورت MPN/100mL  گزارش می شوند.

 

 

آنالیز مشخصات فاضلاب

آنالیز مشخصات فاضلاب

در طراحي فرآيند لجن فعال ، آنالیز مشخصات فاضلاب درای اهمیت است. آنالیز پساب در طراحی پارامتر های حجم حوض هـوادهي ،حجـم توليـد لجـن ،حجـماكسيژن مورد نياز و غلظت پارامترهاي مهم پساب خروجي تاثیر گذار است. براي طراحي مناسب فرآيند لجـن فعال، آنالیز مشخصات فاضلاب شايد حياتي ترين مرحله فرآيند باشد. توصيف ويژگـي هـاي فاضـلاب در فرآيندهاي حذف بيولوژيكي مواد مغذي براي پيش بيني عملكرد ضروري است. تعيـين مشخـصات فاضلاب بخش مهمي در ارزيابي تاسيسات موجود براي بهينه سازي عملكـرد و ظرفيـت تـصفيه قابـل استفاده مي باشد. همچنين تعيين مشخصات جريان شامل تغييرات جريـان هـواي مرطـوب، فـصلي و روزانه مهم است. بدون تعيين مشخصات كامل فاضلاب ممكن است تاسيسات بيش از حد و يا كمتر از حد معمول طراحي و باعث تصفيه نامناسب يا غير مؤثر شود.

آنالیز مشخصات فاضلاب براي طراحي فرآيند

مشخصات مهم فاضلاب در طراحي فرآيند لجن فعال را مي توان به گروههاي زيـر تقـسيم كـرد:

  • مـواد آلي كربناته
  • تركيبات نيتروژنه
  • تركيبات فسفره
  • جامدات معلق كل و فرار  TSS و VSS
  • قليائيـت.

تركيبات متداول فاضلاب كه براي استفاده در طراحي فرآيندهاي تصفيه فاضـلاب انـدازه گيـري شـده است، در جدول زیر ذکر شده است.اطلاعات اضافي براي طراحي فرآيند حذف بيولـوژيكي مـواد مغـذي و يـا بـراي ارزيابي ظرفيت سيستم موجود مـورد نيـاز اسـت. 

آنالیز مشخصات فاضلاب شهری

 

اصطلاحات آنالیز مشخصات فاضلاب

BOD :  كل حجم مورد نياز اكسيژن بيوشيميايي 5روزه
sBOD : حجم مورد نياز اكسيژن بيوشيميايي 5روزه محلول
UBOD : حجم مورد نياز اكسيژن بيوشيميايي نهايي

COD : كل حجم مورد نياز اكسيژن شيميايي
bCOD : حجم مورد نياز اكسيژن شيميايي قابل تجزيه بيولوژيكي
pCOD : حجم مورد نياز اكسيژن شيميايي ذره اي
sCOD : حجم مورد نياز اكسيژن شيميايي محلول

nbCOD : حجم مورد نياز اكسيژن شيميايي غير قابل تجزيه بيولوژيكي
rbCOD : حجم مورد نياز اكسيژن شيميايي قابل تجزيه بيولوژيكي سريع
rbsCOD : حجم مورد نياز اكسيژن شيميايي محلول قابل تجزيه بيولوژيكي سريع
sbCOD : حجم مورد نياز اكسيژن شيميايي قابل تجزيه آهسته

bpCOD : حجم مورد نياز اكسيژن شيميايي ذره اي قابل تجزيه بيولوژيكي
nbpCOD : حجم مورد نياز اكسيژن شيميايي ذره اي غير قابل تجزيه بيولوژيكي
nbsCOD : حجم مورد نياز اكسيژن شيميايي محلول غير قابل تجزيه بيولوژيكي

TN : كل نيتروژن كجدال
bTKNكل نيتروژن كجدال قابل تجزيه بيولوژيكي
sTKN : كل نيتروژن كجدال محلول
ON : نيتروژن آلي

BON : نيتروژن آلي قابل تجزيه بيولوژيكي
nbON : نيتروژن آلي غير قابل تجزيه بيولوژيكي
pON : نيتروژن آلي ذره اي

nbpON : نيتروژن آلي ذره اي غير قابل تجزيه بيولوژيكي
sON : نيتروژن آلي محلول
nbsON : نيتروژن آلي محلول غير قابل تجزيه بيولوژيكي

TSS : كل جامدات معلق
VSS : جامدات معلق فرار
nbVSS : جامدات معلق فرار غير قابل تجزيه بيولوژيكي
iTSS : كل جامدات معلق خنثي

آنالیز مشخصات فاضلاب