گزارش کارآموزی شیمی کاربردی در اداره آب و فاضلاب
بهداشت آب
بهداشت آب موضوعی بسیار مهم در بهداشت عمومی و مدیریت سلامت میباشد. قبل از پرداختن به راه كارهای عملی استحصال، انتقال، بهسازی و توزیع آن لازم است این عنصر حیاتی موثر بر سلامت و مرتبط با توسعه پایدار، شناخته شود.
شناخت آب از نظر كیفیت و كمیت و چگونگی حصول آن قدمی اساسی در جهت بهینه سازی مصرف آن میباشد. اگر چه بیش از سه چهارم كره زمین را آب فرا گرفته است، سهم قلیلی از آب‌های موجود، برای مصارف بهداشتی و كشاورزی، قابل استفاده است. زیرا حدود 3/97 درصد اقیانوس‌ها و 1/2 درصد یخ‌های قطبی و 6/0 درصد دریاچه ها و رودخانه و آب‌های زیرزمینی وجود دارد كه حدود 36/0 درصد كل منابع آب میباشد. آب اقیانوس‌ها، دریاها و اغلب دریاچه ها و بسیاری از منابع آب زیرزمینی به علت شوری بیش از حد و داشتن املاح معدنی برای مقاصد بهداشتی، كشاورزی و صنعتی، غیرقابل استفاده می‌باشند.
آب ماده حیاتی است كه بطور یكنواخت در سطح كره زمین موجود نمی‌باشد. در نتیجه بسیاری از نقاط كره زمین با كمبود آب مواجه است. حركت مداوم بخار آب به هوا و برگشت آن به زمین را گردش آب در طبیعت می‌نامند.
آب سالم و پاكیزه
آب آشامیدنی، علاوه بر سالم بودن لازم است پاكیزه نیز باشد. زیرا آب سالم وكدر یا بامزه نامطلوب و داشتن رنگ، ممكن است مورد اعتراض مصرف كننده قرار گرفته و مصرف كننده به طرف آب به ظاهر پاكیزه ای گرایش پیدا كند كه از نظر كیفیت شیمیایی و میكروبی، نامطلوب باشد. آب سالم آبی است كه حتی در درازمدت مصرف آن خطری برای مصرف كننده ایجاد نكند. توصیه می‌شود آب آشامیدنی نه تنها كاملا سالم باشد بلكه باید " پاكیزه" یعنی مورد پسند مصرف كننده
هم باشد. چنین آبی را می‌توان " پذیرفتنی" یا " نوشیدنی" تلقی نمود. آب آشامیدنی از طریق تعیین كیفیت فیزیكوشیمیایی ومیكروب شناختی ارزیابی وانتخاب می‌گردد.
آزمایشات فیزیکی
خواص فیزیکی آب:
پارامترهای فیزیکی ، آن دسته از خصوصیات آب است که به وسیله حواس بینایی ، لامسه ، چشایی و یا بویایی قابل تشخیص است. مواد جامد معلق ، کدورت، رنگ ، طعم ، بو و درجه حرارت در این گروه قرار می گیرند.
1. جامدات معلق
چنان که پیش از این اشاره شد جامدات می توانند به دو صورت معلق و محلول در آب وجود داشته باشند . اگر چه بعضی از مواد جامد محلول به وسیله حواس فیزیکی قابل تشخیص هستندذ ، ولی قرار دادن آنها در گروه پارامترهای شیمیایی مناسب تر است و در بخش بعدی بیشتر شرح داده خواهند شد.
2. کدورت
معمولاً اندازه گیری مستقیمی از ذرات جامد معلق بر روی نمونه های گرفته شده از منابع آب طبیعی یا منابع آب آشامیدنی صورت نمی گیرد . طبیعت جامدات در این آبها و اثرات ثانویه ای که این جامدات ایجاد می نمایند از مقدار حقیقی آنها مهمتر است برای اینگونه آبها یک آزمایش جهت کدورت به طور متداول انجام می گیرد.
کدورت معیاری برای میزان جذب نور و. یا پراکندگی نور توسط مواد معلق در آب است.
از آن جا که جذب و تفرق نور تحت تاثیر اندازه و خواص سطحی مواد معلقث قرار می گیرد کدورت یک اندازه گیری کمی مستقیم از ذرات معلق جامد نمی تواند به حساب آید . برای مثال یک ذره کوچک در داخل یک لیوان آب در واقع هیچگونه کدورتی ایجاد نمی کند . اگر این ذره به هزاران ذره کوچکتر با اندازه های کلوئیدی شکسته شود با وجود آن که جرم جامدات تغییری ننموده است اما کدورت به میزانی می رسد که قابل اندازه گیری است.
3. رنگ
آب خالص بی رنگ است ، اما آبی که در طبیعت یافت می شود معمولاً توسط مواد خارجی دارای رنگ می باشد . رنگ آبی که در نتیثجه تاثیر مواد معلق به وجود آمده باشد ، اصطلاحاً رنگ آشکار نامیده می شود؛ و رنگی که در اثر مواد جامد محلول پدید آمده باشد و پس از جدا سازی مواد معلق همچنان در آب باقی بماند به نام رنگ حقیقی خوانده می شود.
4. طعم و بو
مفاهیم طعم وبو به خودی خود بیانگر خصوصیت این دو عامل اند.از آن جا که احساس طعم وبو غالباً به یکدیگر مربوط اند ومعمولاً با یکدیگر اشتباه گرفته می شوند این احتمال وجوددارد که طعم ها وبوهای بسیارزیادی که از تنوع برخوردارند توسط مصرف کنندگان به آب نسبت داده شوند موادی که در داخل آب ایجاد بو می کنند تقریباً همیشه ایجاد طعم می نمایند ولی به هیچ وجه تولید بو نمی کنند.
برای تهیه یک مخلوط 200ml می باشد اعدا آستانل بویایی متناظر با حجم های متعدد نمونه ها در جدول نشان داده شده اند از آزمایش مشابهی می توان برای تعیین میزان طعم استفاده کرد و یا دستگاه می تواند به سهولت از لحاظ کیفی در یک مقیاس قابل قبول به آزمایش آب بپردازد.
5. دما
دما برای ارزیابی مستقیم آب آشامیدنی ویا فاضلاب به کاربرده نمی شود در عین حال یکی از مهمترین عوامل در سیستم های آب سطحی در طبعت به شمار میرود دمای آبها سطحی به مقدار زیادی گونه های بیولوژیکی موجود در آب وشدت فعالیت آنها را کنترل می کند دما بر روی بسیاری از واکنش های شیمیایی که در سیستم های طبیعی آب انجام می گیرند اثر می گذارد همچنین دما دارای قابل ملاحضه ای بروی حلالیت گازها در آب است .
آزمایش جارتست
یکی از آزمایشات فیزیکی که بر روی آب انجام می شود آزمایش جارتست استکه در این روش ابتدا میزان کدورت و PH آب را توسط دستگاه کدورت سنج و PH متر اندازه می گیریم سپس دستگاه جارتست را راه اندازی می کنیم به گونه ای که 6 عدد بشر 1000 میلی لیتری که تمیز و شسته شده است را از آب شیر به میزان 1لیتر پر می کنیم و بشرهای شماره بندی شده از 1 تا 6 را در دستگاه جار تست قرار می دهیم طوری که در زیر همزن ها باشد و سپس به هر کدام از بشر های حاوی آب به میزان 0.01 میلی گرم یا 10 گرم آهک اضافه می کنیم و به هر کدام از بشرها به ترتیب شماره ی روی آن ماده ی منعقد کننده ی پر کلرید فریک یا ماده ی منعقد کننده ی دیگری بر حسب صدم اضافه می کنیم .
به طور مثال برای بشر اول 0.01 میلی لیتر و دومی 0.02میلی لیتر و...با استفاده از سمپلر اضافه می کنیم و در اینجا برای به وجود آمدن حالت چسبندگی به تمام محلول های مورد نظر باید مقداری ماده ی کمک منعقد کننده ی پلی الکترولیت اضافه کنیم .
در این لحظه باید به اندازه ی لخته ی تشکیل شده توجه کنیم که برای بشر اول و دوم ریز و برای بشر سوم و چهارم متوسط و برای بشر پنجم و ششم درشت است و دستگاه را روشن می کنیم و ابتدا دستگاه را روی دور سریع120 دور و زمان 1 دقیقه تنظیم می کنیم وقتی اختلاط صورت گرفت بعد دستگاه را روی دور کند 40 دور و زمان 20 دقیقه تنظیم می کنیم وقتی که اختلاط به مراحل پایانی رسید و خوب مخلوط شدند دستگاه را خاموش می کنیم و اجازه می دهیم محلول موجود ته نشین شود که برای این کار 20 دقیقه زمان نیاز است پس از این 20 دقیقه میزان کدورت و PH هر کدام از این محلول های 6 بشر را به طور جداگانه اندازه می گیریم و یادداشت می کنیم .