پُمپ یا تُلُمبه وسیله‌ای مکانیکی برای انتقال مایعات است که با افزایش فشار جریان آن، امکان جابجایی مایعات را به ارتفاعی بالاتر (با افزایش هد) یا حتی پایین دست (معمولا حوضچه یا مخزن) فراهم می‌آورد.

پمپ کاربردهای فراوان در صنعت و حتی در وسایل نقلیه دارد. مانند پمپ بنزین یا پمپ آب خودرو تا پمپ‌های بزرگ برای پر کردن حوضچه‌های تعمیر کشتی.

تعریف پمپ:

به طور کلی پمپ به دستگاهی گفته می شود که انرﮊی مکانیکی را از یک منبع خارجی اخذ و به سیال مایعی که از آن عبور می کند، انتقال می دهد. در نتیجه انرﮊی سیال پس از خروج از این دستگاه (پمپ) افزایش می یابد. در پمپ ها تغییرات انرﮊی سیال همواره به صورت تغییر فشار سیال مشاهده می گردد. از پمپها برای انتقال سیال به یک ارتفاع معین و یا جا به جایی آن در یک سیستم لوله کشی و یا هیدرولیک استفاده می نمایند. به عبارت کلی تر از پمپ برای انتقال سیال از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می کنند. پمپها دارای انواع مختلفی هستند که هرکدام دارای کاربرد خاصی می باشند.

مقدمه ای بر شیرهای کنترل :

مطابق تعریف مندرج در استاندارد  ISA-S75.05: 

شیر کنترل وسیله ای است که با اعمال نیرویی غیر از نیروی دست عمل می نماید و میزان جریان سیال را در یک سیستم کنترل فرایندی تنظیم می کند، شیر کنترل شامل یک شیر است که به یک مکانیزم محرکه (actuator) که توانایی تغییر عنصر کنترل کننده سیال را دارد متصل می باشد .این تغییر بر مبنای سیگنالی است که از سیستم کنترل دریافت می شود.

شیر کنترل نقش مهم و اساسی در یک صنعت فرایندی ایفا می نماید و قسمت زیادی از هزینه ها ی خرید قطعات و دستگاه ها در صنایع مربوط به شیر کنترل و سیستمهای جانبی آن می باشد.

انتخاب شیرهای کنترل قبلا بر مبنای پارامترهای اولیه ای نظیر Pressure rating، دامنه جریان افت فشار و … بود ولی اکنون تأکید بر هزینه ها می باشد بنا بر این شیرهای کنترل باید از لحاظ هزینه ها ی او لیه و هزینه های تعمیراتی مناسب باشند ضمن اینکه می بایست خواص کنترلی خوبی داشته باشند.

 آخرین و پایین ترین نقطه یک سیستم زهکشی معمولاً رودخانه، دریاچه، دریا و یا هر محل دیگری است که زه آب بتواند وارد آن شود، و پس از آن کنترلی بر زه آب خروجی نداریم را خروجی(outlet) زهکش می نامند. در مناطق مر‌طوب که زهکش های  ‌طبیعی به خوبی ‌مشخص می باشند، انتخاب نقطه خروجی چندان مشکل نمی باشد؛ ولی در نواحی خشک و نیمه خشک به خصوص اگر شیب طبیعی زمین زیاد نباشد زهکش های طبیعی هنوز تکامل پیدا نکرده و لذا در تعیین خروجی باید دقت لازم به عمل آید. اختلاف ارتفاع بین سطح آب در ‌محل خروجی و سطح آب در زهکش های داخل مزرعه انرژی لازم را برای حرکت آب به وجود می آورند، اگر این اختلاف ارتفاع موجود نباشد استفاده از پمپ اجتناب ناپذیر است.

مسأله ‌رسوب گذاری در نقطه خروجی و به ‌خصوص ملاحظات زیست محیطی از جمله مسائلی است که در انتخاب ‌محل مناسب نقطه خروجی زهکش باید در نظر گر‌فته شود. اگر ‌سطح آب در ‌قسمت بیرونی سازه خروجی آب در تمام اوقات پایین تر از سطح آب در ‌قسمت درونی باشد، خروجی، آزاد و مانند یک آبشار ‌ساده در‌ست ‌می ‌شود  ‌و بالعکس اگر ‌سطح آب در ‌قسمت بیرونی بالاتر از قسمت درونی باشد برای ‌جلوگیری از ورود آب به داخل زهکش از دریچه های یک طرفه،سیفون و در خروجی های جزر ومدی از دریچه های خودکار استفاده می شود. جزر و مد رودخانه هایی که به دریا می ریزند تا کیلو مترها دورتر از ساحل نیز مشاهده می گردد، بدین ترتیب آب شور دریا تا فواصل دور دست انتقال می یابد. در چنین شرایطی اگر چاره اندیشی نشود تمام کانال های آبیاری و زهکشی از آب شور دریا پر شده و نفوذ این آب به داخل خاک موجب شوری و از بین رفتن محصولات زراعی خواهد شد که با احداث دریچه های یک طرفه و خودکار می توان از این مسأله جلوگیری نمود.

به منظور جلوگیری از فرسایش به دلیل نوسانات سطح آب، برگشت آب و احتمال تغییر محل خروجی می بایست ۵۰۰ متر بالادست و پایین دست نقطه خروجی را به وسیله کاشت گیاه و در موارد خاص سنگ چین نمودن بستر رودخانه حفاظت نمود. اگر رودخانه در نزدیکی ساحل دریا واقع باشد، باد برای جلوگیری از ورود آب به داخل سیستم در اثر جذر و مد دریا، از دریچه های  یک طرفه و خودکار استفاده کرد.

در مناطق مرطوب و معتدل قسمت اعظم آبی که باید از سطح زمین یا زیر خاک زهکشی شود از نزولات جوی منشأ می گیرد. قسمت اندکی از نزولات به صورت برف می باشد ولی عمده آن را باران  تشکیل  می دهد. مقدار و شدت بارندگی نقش مهمی را در تعین لزوم زهکشی دارد. گنجایش نهرهای زهکش رابطه ای مستقیم با مقدار بارندگی و میزان نفوذ آن در زمین دارد.

 باران طرح(Design Rainfall) :

 بحرانی ترین واقعه بارندگی است که سیستم زهکشی باید قادر به خروج آن شود. البته ممکن است باران شدیدتر از بحرانی ترین بارندگی (که سیستم زهکش براساس آن طراحی شده است) نیز  ببارد که از سیستم زهکش انتظار نداریم آن را مهار کند(مسلماً این باران خسارتی را به زمین وارد خواهد کرد). رابطه بین  ارتفاع کنترل نشده باران و میزان خسارت وارده بسیار پیچیده است. آنچه مسلم است هر چه ارتفاع باران کنترل نشده افزایش یابد خسارت هم افزایش  می یابد و از طرف دیگر با افزایش ارتفاع باران طرح، منافع حاصله از سیستم زهکشی ممکن است افزایش یافته ولی این امر هزینه¬ها را نیز افزایش می دهد بنابراین انتخاب ارتفاع برای باران طرح یک پارامتر اقتصادی بوده و نیاز به این دارد که درآمدها در مقابل هزینه ها بهینه سازی شده و بهترین گزینه انتخاب شود.

ضربه قوچ که دربعضی ازمتون فارسی از آن به عنوان «چکش آبی » نیز یاد شده است که از ترجمه واژه «Water Hammering» آمده است. این پدیده در خطوط لوله جریان تحت فشار اتفاق می افتد و بوضوح بر قوانین فشار، تغییرات دبی یا تغییرات سرعت جریان وشرایط زمانی و مکانی حرکت سیال استوار است. دربعضی از سیستم های هیدرولیکی تحت فشار، نظیر خطوط انتقال آب، نفت و یا شبکه های توزیع و لوله های انتقال آب، تونل های آبی، سیستمهای پمپاژ وجریان های ثقلی، پدیده ضربه قوچ با ایجاد موج های سریع، زودگذر ومیرا موجب خطرات گوناگونی می شود.

گاهی اوقات قدرت تخریبی این موج ها به حدی است که نتایج وخیمی به بار می آورد. ترکیدن لوله و خطوط لوله در سیستم های انتقال و شبکه های توزیع، خرابی و شکسته شدن شیرها، دریچه های کنترل و پمپ ها از نمونه‌های بارز تاثیر این پدیده می باشد.

پمپ های پیچی :

پمپ های پیچی نوع خاصی از پمپ های روتاری یا جا به جایی مثبت هستند که سیال از میان اجزای پمپ به صورت محوری حرکت می کند . مایع از میان دنده های مارپیچ یک روتور (چند روتور) عبور کرده وبه طور محوری توسط همین دنده ها جا به جا می شوند . پمپ پیچی می تواند مایعاتی با ویسکوزیته های مختلف از ملاس گرفته تا بنزین را جا به جا کند همچنین دامنه فشار از psi 50  تا psi 5000 ود بی تا  min / gai 5000 را تامین می کند .

مقدمه :

 در سایر پمپ های دورانی فشار مایع هنگام حرکت محیطی افزایش می یا بد اما در پمپ های پیجی سیال به صورت محوری وبا سرعت کم جریان می یابد وهمین خاصیت دامنه کاربرد این نوع پمپ را وسعت می بخشد . پمپ های پیچی در زمینه های همچون کار هایی دریایی ، صنایع سوخت مشعل ، سرویسیهای روغن کاری ،پروسه های شیمیایی ، صنایع نفت ، سیستم های هیدرولیک پر فشار ، ماشین های ابزار و... دامنه کاربرد وسیعی دارد .با توجه به اینکه اینرسی نسبی قطعات گردنده در پمپ های پیچی نسبت به دیگر پمپ های دورانی یا رفت و برگشتی کمتر است ، از این رو پمپ های پیچی قابلیت کار در سرعت های دورانی بالاتری را دارند . برای نمونه برای روغن کاری بعضی از تور بین های که پمپ باید در سرعت های بالاتر از 10 هزار دور بر دقیقه کارکند میتوان از این پمپ ها استفاده کرد .

  1- مقدار تصفیه آب: 

شدت جریان فیلترهای نانوسرام بدون استفاده از فشار حدود یک تا 5/1 لیتر بر ساعت، به ازای هر سانتی‌متر مربع از فیلتر است. حداکثر فشار چهار bar می‌تواند به فیلتر اعمال شود که منجر به شدت جریان 9 تا ده لیتر بر ساعت به ازای هر سانتی‌متر مربع از فیلتر خواهد شد. کارتریج فیلترهای نانوسرام دارای یک طراحی تاخورده است که سطح آنها را افزایش می‌دهد. همچنین طبق گزارش فیلتر به طور متوسط مقاومت عملکردی بالایی نسبت به غشاهای بسیار متخلخل دارد. 

هزینه:

شرکت آرگوناید (Argonide) هزینه تولید فیلترهای نانوسرام را ارزان اعلام کرده است؛ چرا که آنها می‌توانند با استفاده از فناوری کاغذسازی تولید شوند. در حال حاضر هر متر مربع فیلتر ده دلار هزینه برمی‌دارد، که ممکن است این مقدار به سه دلار برسد. کار تریج فیلترها به ازای 20-200 فیلتر، وابسته به قطر آنها در حدود 37 دلار هزینه دارند. صفحات فیلتر می‌توانند با قرار گرفتن در اطراف لوله‌های فلزی، بین دو فیلتر متداول و یا در یک نگهدارنده مجزا، هزینه نهایی فیلتر را کاهش دهند. فیلترهای نانوسرام به جای جمع‌آوری ذرات بسیار ریز بر روی سطح، آنها را جذب می‌کنند؛ بنابراین نسبتاً عمر مفید و طولانی‌تری دارند. 

 شیر وسیله ای است که برای مهار کردن جریان و فشار سیالات به کار می رود وظایف اصلی شیرهای صنعتی عبارتند از :

1) قطع و وصل کامل جریان
2) جلوگیری از بازگشت مایعات و گازهای عبور کرده
3) تنظیم عبور مقدار مورد نیاز مایعات و گازها
4) تنظیم و کنترل مقدار و فشار مایعات و گازها
5) کنترل و ایمن نگه داشتن دستگاه های تحت فشار
و اصولا شیرها در مواردی به کار می روند که برای جریان سیال (اعم از مایع و گاز ) اختلاف فشار وجود داشته باشد .

تاریخچه:

اولین شیرهایی که به‌وسیله انسان اختراع شد، همان چیزی است که اکنون به عنوان (دریچه) آب‌بند میشناسیم. دریچه‌ای که با گذاشتن یا برداشتن آن در مسیر آب، جریان را بسته، باز یا نیمه باز می گذاشتند. شیرهای دروازه‌ای امروزی در واقع همان آب بند های قدیمی هستند.

 معمولا از اشعه ماورای بنفش جهت میکروب زدایی بهتر آب در کنار روشهای دیگر مانند کلرزنی و اسمزمعکوس استفاده می کنند.

این اشعه دارای طول موج 250 تا 270 نانومتر است. برای تولید انرژی Ultra Violet ray ( UV ) با زدن قوس الکتریکی، لامپ حاوی بخار جیوه را باردار می کنند این عمل موجب تولید انرژی شده و  اشعه فرابنفش منتشر می شود.

این اشعه با تاثیر بر روی پروتوپلاسم و آنزیم سلولها سبب نابودی آنها می گردد. این اشعه قادر است فرم فعال باکتری، ویروس، تک یاخته و اسپور را غیر فعال و از تکثیر آنها جلوگیری کند. بسیاری از میکروارگانیزمهای بیماری زا عمر کوتاهی دارند و در صورت عقیم و غیر فعال شدن ، از بین می روند.

برای بهره برداری از تکنولوژی ماورای بنفش در تصفیه آب ، لامپ  را یا در خارج از آبی که قرار است تصفیه شود، قرار می دهند، یا اینکه آن را در درون آب  معلق می کنند. اگر قرار باشد این لامپ ها درون آب معلق شوند ، آنها را درون لوله های کوارتزی موسوم به Sleeve  قرار می دهند تا سرد نشوند. اگر آب حدود سه ثانیه در معرض این اشعه قرار بگیرد، ضدعفونی می شود.

مزایا و معایب تصفیه آب به وسیله اشعه ماورای بنفش (UV) :

عدم تولید محصولات جانبی زیانبار مانند تری هالومتان ها (که در اثر کلر زنی به وجود می آیند) ، بالا بودن ضریب اطمینان و مصرف کم انرژی از مزایای این روش محسوب می شود. اما به علت عدم ایجاد اشعه باقیمانده در داخل آب ، قادر به حذف آلودگی های احتمالی ثانویه که ممکن است بعد از تابش اشعه وارد آب شوند، نیستند.

لازم به ذکر است که لاشه میکروارگانیزمهای غیر فعال شده ، در آب باقی می ماند و می‌تواند تبدیل به خوراکی برای سایر میکروارگانیزمها و انگل های دیگر که پس از گندزدایی اولیه ، آب در معرض آنها قرار می گیرد ، شود. اشکال دیگری که در گندزدایی آب به وسیله اشعه ماوراء بنفش وجود دارد این است که احتمال دارد گروهی از میکروارگانیزمها به دلیل وجود ذرات معلق بسیار ریز در آب به طور کامل در معرض تابش اشعه قرار نگیرند و یا عده ای از آنها در سایه ذرات ریز معلق در آب پنهان شده و از تابش اشعه در امان بمانند.

 سه مورد اصلی استفاده از روش ضدعفونی با اشعه uv وجود دارد:

ضدعفونی مایعات
ضدعفونی فضاها
ضدعفونی سطوح اجسام
ضدعفونی مایعات

روش ضدعفونی با اشعه uv می‌تواند برای آب آشامیدنی ، آبهای فرایندی و فاضلاب یعنی تمامی مواردی که آب بدون آلودگی یا با آلودگی کاهش یافته مورد نظر است، استفاده شود. امروزه کلرزنی بیش از هر روش دیگری برای ضدعفونی کردن آب ، مورد استفاده قرار می‌گیرد ولی متاسفانه کلر "هالوفرم" هایی نظیر کلروفرم ایجاد می‌کند که احتمال تاثیر سرطان زایی آنها شناخته شده است. این امر باعث گردید که محققان به طور جدی در صدد جایگزینی و یا محدودکردن به کارگیری این ماده شیمیایی برآیند. تنها روش شناخته شده امروزی که هیچ تغییری در خواص شیمیایی و فیزیکی آب ایجاد نکرده و ماده ای به آب اضافه نمی‌نماید، ضدعفونی با اشعه ماورای بنفش است.

 مقدمه :

فرایندهای غشایی با دارا بودن مزایایی مانند کاهش مصرف انرژی ، انتقال جرم و راندمان بالا و سهولت کاربرد، از اهمیت بسزایی برخوردارند. در فرایندهای غشایی ، جداسازی اجزا مختلف از یکدیگر به دلیل مکانیسم غربالی ، انتقال ممانعتی از درون حفرات باریک غشا و سایر تقابل های بین اجزا و مواد غشا (از قبیل جذب سطحی و تقابل هابی الکتریکی) صورت می گیرد . برخی از موارد کاربرد این سیستم ها در صنایع غذایی ، تصفیه آب ، تغلیظ  و شفاف سازی اب میوه ها ، فراورده های شیر ، نوشابه های الکلی و پساب می باشد . در سیستم های جداسازی غشایی در مقایسه با یک تبخیر کننده ، آب بدون آن که تغییر فاز دهد از محلول جدا می شود . در یک سیستم جداسازی غشایی سیالی با دو جز یا بیشتر در تماس با غشا قرار گرفته که غشا اجازه می دهد ، اجزای خاصی از سیال (آب موجود در سیال) راحت تر از دیگر اجزا از آن عبور کنند . ماهیت فیزیکی و شیمیایی غشا (اندازه منافذ و توزیع اندازه منافذ در ان) روی جداسازی مایع تاثیر می گذارد .

  قابلیت اشعه خورشید برای گندزدایی، حداقل از زمان مطالعات آکرا و همکارانش در سال 1984 در دانشگاه آمریکایی بیروت در لبنان، شناخته شده است. از آن پس، نشان داده شد که در صورتیکه  آب در بطریهای شفاف (مثلاً بطریهای پلاستیکی و تمیز نوشابه) بمدت چند ساعت در معرض نور خورشید قرار بگیرد، می تواند تا درجه حرارت بیش از550C گرم شود، خصوصاً اگر یک طرف بطری با رنگ سیاه نقاشی شده باشد  یا بطری روی یک سطح تیره که گرما را جمع کرده و بازتاب می دهد ، خوابانده شود. این روش تصفیه، از اشعه UV خورشید  و اثر حرارتی آن به یک اندازه برای غیرفعال کردن میکروبهای منتقله بوسیله آب استفاده میکند. جزئیات این روش در بخش بعدی مورد بحث قرار خواهد گرفت.

متناوباً ، اگر سطح خارجی ظرف کاملاً سیاه شود یا در حالت مشابه، خود  قادر به جذب گرما باشد (مثل بیشتر ظروف فلزی)، فقط اثر حرارتی اعمال شده و درجه حرارت می تواند به بیش از 60 درجه سانتیگراد برسد. در این دما، آب و مایعات دیگر پاستوریزه می شوند چرا که بیشتر ویروسهای روده ای، باکتریها و انگلها بسرعت غیر فعال می شوند. بعلاوه، اگر یک ظرف مات و تیره با استفاده از یک بازتابنده خورشیدی یا چراغ خوراک پزی خورشیدی در معرض تابش بالایی از  خورشید قرار بگیرد، دمای آب می تواند به 650C نیز برسد، یعنی دمای پاستوریزاسیونی که قادر است تقریباً همه پاتوژنهای روده ای را در مدت چند ده دقیقه تا چند ساعت غیر فعال نماید.

در مناطقی از جهان که امکان پخت و پز خورشیدی فراهم بوده و بصورت گسترده بکار می رود، پاستوریزاسیون خورشیدی آب، دیگر نوشیدنی ها و نیز غذای نوزادان گزینه کاربردی، در دسترس و قابل کنترل برای تصفیه خانگی آب می باشد. بازتابنده های خورشیدی یا چراغهای خوراک پزی خورشیدیِ کم هزینه، می تواند از مواد ساده و مقرون به صرفه ای نظیر مقوا و فویل آلومینیوم ساخته شود. این تکنولوژی که برای تصفیه آب و آماده سازی غذا بکار می رود، بصورت میدانی در بخشهایی از جهان مانند کنیا، تانزانیا، اتیوپی، ویتنام و بعضی از کشورهای آمریکایی آزمایش شده است. محدودیت بزرگ گرمایش خورشیدی این است که در یک زمان خاص، فقط حجم اندکی از آب (حدود 10 لیتر) در هر ظرفِ آب یا بازتابنده خورشیدی بصورت مناسبی در معرض تابش خورشید قرار می گیرد. بهر حال استفاده از ظروف متعدد آب و متناوب آن جمع کننده های خورشیدی (بعنوان مثال مواد پوششی فلزی)، حجم آب قابل تصفیه با حرارت خورشید را در یک زمان مشخص، بطور اساسی افزایش می دهد. دیگر محدودیت مهم گرمایش خورشیدی، در دسترس بودن اشعه خورشید است که با تغییر فصول، شرایط آب و هوایی (مترولوژیکیِ) روزانه و موقعیت جغرافیایی بشدت تغییر می کند. اگرچه در بیشتر مناطق کشورهای در حال توسعه، بدلیل آفتابی و نیمه آفتابی بودن اکثر روزها (تقریباً 300-200 روز در سال)، وضعیت تابش خورشید برای گرمایش خورشیدی آب و نیز پخت و پز، مناسب است.

سومین محدودیت بالقوه گرمایش خورشیدی برای گندزدایی آب، تعیین درجه حرارت آب است. دماسنجها تا حدی گرانقیمت هستند و ممکن است در مناطق زیادی از کشورهای در حال توسعه در دسترس نبوده یا امکان تهیه آنها وجود نداشته باشد. در هر صورت، چند شاخص دمایی ساده وکم هزینه ساخته شده است که یکی از ساده ترین و موثرترین آنها شاخص پاستوریزاسیون آب با قابلیت استفاده مجدد (WAPI) می باشد که بر اساس دمای ذوب موم سویا ساخته شده است. WAPI شامل یک لوله پلاستیکی تمیز است که بخشی از آن با موم سویا (Soybean wax) -که در 700C ذوب می شود- پر شده است، همچنین دارای یک تکه نایلون می باشد که از هر انتها به یک واشر استیل ضد زنگ متصل شده است. WAPI داخل آب قرار داده می شود تا موم در قسمت بالای لوله گرم شود. وقتی که موم به 700C رسید، ذوب شده و به قسمت پایین لوله سرازیر می شود، در نتیجه یک شاخص بصری ساده که رسیدن به شرایط پاستوریزاسیون را نشان می دهد، بدست می آید. البته شاخصهای مومی شکل مشابهی نیز با دماهای ذوب متفاوت که بستگی به نوع موم دارد، برای اهداف دیگر ابداع شده است.

 اثرات کلر بر سلامتی انسان :

کلر یکی از گازهای بسیار فعال است. به طور طبیعی به صورت عنصر وجود دارد. عمده ترین مصرف کنندگان کلر شرکتهایی هستند که کلرید اتیل و سایر محلولهای دارای کلر، چسبهای کلر پلی وینیل (PVC)، کلروفلوئوروکربن و اکسیدهای پروپیلن را میسازند. در شرکتهای کاغذ سازی از کلر برای سفید کردن کاغذ استفاده میکنند. گیاهانی که در آب یا فاضلاب برای تصفیه به کار میروند اغلب از انواعی هستند که میزان کلر آب را افزایش میدهند تا از انتشار میکروارگانیسمهایی که سبب بیماری انسان میشود، جلوگیری کنند.

تماس با کلر ممکن است در محل کار یا در هر محیطی که کلر در هوا، آب یا زمین منتشر میشود، صورت گیرد. افرادی که از سفید کننده ها و مواد شیمیایی ضد عفونی کننده استخر استفاده میکنند، فقط با کلر در تماس نیستند. کلر معمولاً در صنعت به کار میرود.

 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 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.

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 به عنوان 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.

 چنانچه نیتریفیکاسیون در تصفیه‌خانه محقق نشود این عمل در آبهای پذیرنده بوقوع خواهد پیوست و بنابر این اکسیژن مورد نیاز مازادی بر رودخانه اعمال خواهد شد.

دو گونه مهم میکروارگانیسمها که در فرآیند نیتریفیکاسیون دخالت دارند. نیتروزوموناس و نیتروباکتر می‌باشند. باکتری نیتروزوموناس دارای سلول میله‌ای شکل، متحرک، بدون اسپور و هوازی مطلق است و بهترین رشد آن در دمای 20 تا 25 درجه سانتی‌گراد می‌باشد.

نیتروباکتر، میکربی بدون اسپور، غیرمتحرک و میله‌ای است. نیتروباکتر هم مطلقاً هوازی است این میکروارگانیسمها اتوتروف هستند و انرژی لازم برای رشد را از اکسیداسیون مواد معدنی ازت بدست می‌آورند و برای سنتز به جای کربن آلی از کربن معدنی (دی‌اکسیدکربن) استفاده می‌کنند.

توانایی نیتروزوموناس محدود به اکسیداسیون آمونیاک به نیتریت می‌باشد. از طرف دیگر نیتروباکتر اکسیداسیون نیتریت به نیترات را به انجام می‌رساند، چون فرآیند نیتریفیکاسیون یک واکنش زنجیره‌ای است . فرآیندهای تصفیه باید طوری باشد که محیط مناسب را برای رشد هر دو نوع باکتری نیترات‌ساز فراهم سازد.

باکتریهای مربوط به فرآیند نیتریفیکاسیون اتوتروف بوده و واکنش را در دو مرحله به انجام می‌رسانند.

برای اینکه در راکتور لجن فعال نیتریفیکاسیون روی دهد سه شرط اساسی لازم است:

1-متوسط زمان ماند سلولی طرح باید برای نیترات‌سازها کافی باشد. ممکن است متوسط زمان ماند سلولی نیترات‌سازها بیش از متوسط زمان ماند سلولی مورد نیاز برای حذف سوبستره باشد

2-زمان ماند هیدرولیکی باید برای وقوع نیتریفیکاسیون کافی باشد.

3-اکسیژن تامین شده در حوض باید برای نیتریفیکاسیون کافی باشد، چنانچه اکسیژن کافی تامین نشود، حذف سوبستره اتفاق خواهد افتاد ولی میزان نیتریفیکاسیون محدود خواهد شد.

 1- یک قطره از نفت می تواند 25 لیتر آب را غیرقابل شرب کند.

2- به طور کلی در دنیا، 70% آب برای کشاورزی، 22% برای صنعت و 8% برای مصارف شرب به کار برده می شود. در کشورهای کم درآمد و یا با درآمد متوسط این نسبت به 82% برای کشاورزی، 10% برای صنایع و 8% برای شرب است. برای کشورهای با درآمد بالا 30% برای کشاورزی، 59% برای مصارف صنعتی و 11% برای شرب مصرف می شود.

3- یک نفر می تواند به مدت یک ماه بدون غذا سرکند، امابدون آب بیش از 5 تا 7 روز امکان زنده ماندن ندارد.

4- از تمام مقدر آب در دنیا، 97.5% آن شور و فقط 2.5% آن آب شیرین است. از این حجم مختصر آب، 70% آن در یخچال های طبیعی در کره ی زمین و کمی کمتر از 30% در خاک محبوس است. حجمی معادل خیلی کمتر از 1% (0.007%  از کل حجم آب های دنیا) در دسترس بشر است.

5- ردپای آب یا آب مجازی، مقدار آبی است که برای تولید و یا رشد یک محصول مصرف می شود. به عنوان مثال یک کیلوگرم گوشت گاو، 16000 لیتر ردپای آب دارد. یک برگ کاغذ، 10 لیتر و یک فنجان قهوه 35 لیتر ردپا دارند. یک پردازشگر کامپیوتر هم حدود 32 لیتر ردپای آب دارد.

6- برای یک دوش پنج دقیقه ایی، بین 94.5 تا 189.3 لیتر آب مصرف می کند؛ بین 7.6 تا 26.5 لیتر در یک استفاده از دستشوئی (البته فرنگی) مصرف می شود. 7.6 لیتر برای مسواک زدن و 75.7 لیتر آب برای شستن ظروف با دست مصرف می شود.

7- هر روز 6000 کودک به دلیل بیماری های قابل پیشگیری مربوط به آب جان خود را از دست می دهند.

8- جمعیت ایالات متحده حدود 304 میلیون نفر و جمعیت اروپا 732.7 میلیون نفر است. تقریبا به اندازه ی جمع جمعیت این دو قاره بعنی 1.1 میلیارد نفر به آب کافی دسترسی ندارند و جمعیتی حدود 2.6 میلیارد نفر از سیستم فاضلاب ساده هم محرومند.

9- حجم آب مصرفی در بیرون از خانه 345 لیتر در روز است.

10- حجم آب مصرفی در داخل خانه ها 230 لیتر در روز است .

 مانیتورینگ فرآیند استریل (CDC)

چگونه می توان از صحت استریلیزاسیون مطمئن شد؟

تست های بیولوژیکال هر چند وقت یکبار باید انجام شوند؟

در صورت استریل ایمپلنت ها دستورالعمل انجام تست اسپور چگونه است؟

اگر تست اسپور(بیولوژیکال) مثبت بود چه کنیم؟

عوامل موثر بر اثر بخشی استریلیزاسیون چیست؟  



به طور عمده به سه طریق می توان از صحت استریلیزاسیون اطلاع حاصل کرد که البته بسته به نوع آنچه که می خواهیم استریل کنیم متفاوت است. این روشها

1- مکانیکی

2-شیمیایی

3-بیولوژیکال است.

 آشغالگیر :

آشغالگیری که اولین واحد تصفیه خانه های رایج می باشد، عمل حذف آشغالهای با اندازه نسبتا بزرگ از فاضلاب عبوری را انجام می دهد که منبع مهمی برای میزان BOD فاضلاب محسوب شده و نیز امکان آسیبب رسانی به تجهیزات مکانیکی تصفیه خانه را دارند. آشغالگیرها معمولا از میله های با جنس استیل که بصورت موازی کنار هم قرار می گیرند تشکیل شده و تمیز کردن آنها بصورت دستی و یا مکانیکی انجام می شود. 

آشغالگیر مکانیکی :

در آشغالگیرهای مکانیکی، شبکه آشغالگیر توسط یک بازوی مکانیکی که از یک  سوییچ در بالادست آشغالگیر فرمان می گیرد، تمیز می شود. 

برخی ویژگیهای آشغالگیرهای مکانیکی عبارتند از :

•حداقل مقاومت در برابر جریان آب و کمک به استفاده موثرتر از کانال 

• نگهداری و تعمیر آسان آشغالگیر

 فرآوری و دفع لجن :

در مراحل مختلف تصفیه مقادیری لجن تولید می شود که می بایست آنها را به طریق مناسبی دفع نمود. هضم هوازی و بی هوازی، تغلیظ لجن، استفاده از فیلترهای تحت فشار، تغلیظ به روش گریز از مرکز، بسترهای خشک کننده لجن و سوزاندن لجن راههای موجود برای دفع لجن می باشد. 

هضم هوازی فرایندی است که در آن لجن تولید شده در قسمتهای مختلف تصفیه خانه برای مدت طولانی هوادهی می شود. هدف از هضم هوازی کاهش میزان لجنی است که در مراحل بعدی دفع می شود. هضم بی هوازی بر این واقعیت استوار است که اگر لجن ته نشین شده برای مدتی در یک تانک در بسته نگهداری شود، به مایع و گازی که عمدتا شامل متان است تبدیل می شود.

 تصفیه اولیه :

تصفیه اولیه فاضلاب شامل حذف مواد جامد معلق از فاضلاب و یا آماده سازی فاضلاب جهت ورود به قسمت تصفیه ثانویه می باشد. بخش ها مختلف تصفیه اولیه عبارتند از : 

1- آشغالگیری

2- ته نشینی

3- شناورسازی

4- خنثی سازی و متعادلسازی

 تصفیه ثانویه :

عبارت تصفیه ثانویه به تمامی فرایندهای تصفیه بیولوژیکی انجام شده در تصفیه خانه اعم از هوازی و غیرهوازی اطلاق می شود. روشهای رایج در تصفیه ثانویه فاضلاب عبارتند از: 

1- روش لجن فعال

2- هوادهی ممتد

3- لاگونهای هوادهی 

4- استخرهای متعادلسازی

5- تصفیه بی هوازی

روش لجن فعال بصورت یک فرایند پیوسته و با بازگشت مجدد لجن بیولوژیک شناخته می شود. سیستم لجن فعال از سه بخش اصلی تشکیل یافته است.

 1- یک راکتور که در آن میکروارگانیسم های موجود در فاضلاب بصورت معلق و در معرض هوادهی قرار دارند.

 2- جداسازی فاز جامد از مایع که معمولا در یک تانک جداسازی انجام می شود.

 3- یک سیستم برگشتی برای بازگرداندن مواد جامد جدا شده از فاز مایع در تانک جداسازی به راکتور. ویژگی مهم روش لجن فعال شکل گیری مواد جامد لخته شده و قابل ته نشینی است که این مواد در تانکهای ته نشینی از فاضلاب جدا می شوند. 

هوادهی ممتد (Extended) شبیه روش لجن فعال متعارف بوده اما از جهاتی با آن متفاوت است. ایده اصلی در این روش که آنرا از روش لجن فعال متعارف متمایز می کند، به حداقل رساندن میزان لجن اضافی تولید شده می باشد. این امر از طریق افزایش زمان ماند تامین می شود. بنابراین حجم راکتورها در این روش از حجم راکتورهای لازم برای روش لجن فعال بزرگتر است. 

لاگونهای هوادهی حوضهایی با عمق 1.5 تا 4.5 متر هستند که در آنها اکسیژن دهی به کمک واحدهای هوادهی انجام می شود. جریان در لاگنهای هوادهی بصورت یکطرفه بوده و لجن دوباره به آن بازنمی گردد. 

استخرهای متعادلسازی از هیچ تجهیزی جهت هوادهی استفاده نمی کنند. اکسیژن مورد نیاز این استخرها از طریق هوای عبوری از سطح فاضلاب و نیز جلبکها که با انجام عمل سنتز اکسیژن تولید می کنند، تامین می شود. استفاده از این روش زمانی امکان پذیر است که مساحت زیاد زمین با قیمت پایین در دسترس بوده و کیفیت مطلوب پساب تصفیه شده چندان بالا نباشد. 

تصفیه بی هوازی علاوه بر تصفیه فاضلاب در هضم لجن نیز بکار می رود. این فرایند شامل دومرحله است:

 1- تخمیر اسید

 2- تخمیر متان. در مرحله تخمیر اسید، مواد آلی به اسیدهای آلی و عمدتا اسید استیک می شکنند. در مرحله تخمیر متان، میکروارگانیسمهای متان اسیدهای آلی را به متان، دی اکسیدکربن و یک اسید با زنجیره کربن کوتاهتر تبدیل می کنند.

 روش تصفیه بی هوازی به دلیل اینکه از هیچ تجهیزی استفاده نمی کند، روشی ارزان است. از طرف دیگر زمان ماند مورد نیاز آن در مقایسه روشهای هوازی بسیار بیشتر است. بوی بد حاصل از فرایند بی هوازی، که عمدتا ناشی از تولید H2S می باشد، سبب شده تا استفاده از این روش بخصوص در مناطق شهری با محدودیت مواجه شود .

 تصفیه نهایی :

تصفیه نهایی شامل فرایندهایی است که به منظور دستیابی به پساب تصفیه شده با کیفیت بالاتر از آنچه در قسمت تصفیه ثانویه انجام می شود، اعمال می گردد. در این بخش به برخی از روشهای معمول در تصفیه نهایی اشاره می شود. 

کلرزنی روشی است که بصورت گسترده در تصفیه فاضلابهای شهری و صنعتی بکار می رود. برخی صنایع که می بایست پسابهای خود را قبل از تخلیه به محیط تصفیه کنند، عبارتند از : کنسروسازی، لبنیات، کاغذ، نساجی، پتروشیمی و فلزی. عمده دلایل کلرزنی پساب عبارتند از:

1- گندزدایی، به دلیل ظرفیت بالای اکسیدکنندگی کلر ،رشد باکتریها و جلبکها را متوقف ساخته و از بین می برد.

2- کاهش BOD .

3- حذف یا کاهش رنگ و بوی پساب. 

4- اکسایش یونهای فلزی.

5- اکسایش سیانیدها به مواد بی ضرر.

 هواده ها :

نوارهای رواناب

دیباچه :

کمبود بارش سالانه در مناطق کم  باران و ناهمزمانی آن با دوران رشد گیاهان زراعی، باعث افت راندمان تولید گردیده و کاوش راههایی برای رفع این مشکل در کانون مطالعات و پژوهشهای کارشناسان قرار گرفته است.

در واقع محدودیت فراهمی آب، یکی از فاکتورهای اولیه استقرار و رشد گیاهان در مناطق خشک و بیابانی جهان به حساب می آید. کمبود آب نقش اساسی در توزیع و یا حذف گیاهان در سطح خاک دارد. مسایل مربوط به نحوه نفوذ آب به درون پیکره خاک و یا تولید رواناب نیز در ارتباط با پراکنش پوشش گیاهی قرار دارد.

فرایند جمع آوری آب شامل جمع کردن و حفظ آب در مناطقی است که در آنها مقدار رواناب نسبت به بارش کمتر است. آب باران حاصله از شیبها که بصورت رواناب جاری میگردد با روشهای مختلفی ذخیره  شده و برای تولید زراعی مورد بهره برداری قرار میگیرد.

تعریف فاضلاب :

به مجموعه آبهای مصرفی و استفاده شده برای مقاصد مختلف اصطلاحا فاضلاب گفته میشود، به عبارت دیگر به مجموعه آبهای دور ریختنی که پس از جمع آوری و تصفیه ممکن است قابلیت استفاده مجدد را دارا باشد، فاضلاب اطلاق می شود. تعریف عمومی تر آن این است که به مجموعه آبهای آلوده، فاضلاب گفته می شود. از نظر ترکیب 9/99 درصد فاضلاب را آب و حدود 1/0 درصد آن را ناخالصی ها و مواد آلاینده تشکیل می دهد. ترکیب اجزاء تشکیل دهنده فاضلاب نشان داده شده است. مواد آلاینده موجود در فاضلاب شامل مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی، مواد معلق، مواد مغذی، پاتوژنها، فلزات سنگین، موادآلی مقاوم به تجزیه بیولوژیکی و جامدات محلول است که وجود هر یک ازاین آلاینده ها و غلظت آنها بستگی به نوع و ماهیت فاضلاب دارد.

نوارهای رواناب

دیباچه :

کمبود بارش سالانه در مناطق کم  باران و ناهمزمانی آن با دوران رشد گیاهان زراعی، باعث افت راندمان تولید گردیده و کاوش راههایی برای رفع این مشکل در کانون مطالعات و پژوهشهای کارشناسان قرار گرفته است.

در واقع محدودیت فراهمی آب، یکی از فاکتورهای اولیه استقرار و رشد گیاهان در مناطق خشک و بیابانی جهان به حساب می آید. کمبود آب نقش اساسی در توزیع و یا حذف گیاهان در سطح خاک دارد. مسایل مربوط به نحوه نفوذ آب به درون پیکره خاک و یا تولید رواناب نیز در ارتباط با پراکنش پوشش گیاهی قرار دارد.

فرایند جمع آوری آب شامل جمع کردن و حفظ آب در مناطقی است که در آنها مقدار رواناب نسبت به بارش کمتر است. آب باران حاصله از شیبها که بصورت رواناب جاری میگردد با روشهای مختلفی ذخیره  شده و برای تولید زراعی مورد بهره برداری قرار میگیرد.

در این زمینه، کانون بین المللی پژوهشهای کشاورزی برای مناطق خشک - ایکاردا (International Center for Agricultural Research in the Dry Areas - ICARDA) کارهایی درخور توجه انجام داده و درصدد است تا با بهره گیری از توان علمی و تخصصی کشورهایی که موسوم به کشورهای خشک و نیمه خشک از نظر آب  و هوایی هستند، چاره یاب مشکلات تولید زراعی در این مناطق از جهان باشد.

حوزه های آبخیز ایران :

این حوزه آبخیز که مساحت آن به 173،300 کیلومتر مربع می رسد، دارای شیب زیاد بوده و بیشترین اختلاف ارتفاع حوزه آبخیز های کشور را که بالغ بر 5500 متر است، به خود اختصاص داده است. در این محدوده سیزده رودخانه با مساحت حوزه آبخیز بیش از هزار کلیومتر مربع وجود دارد که رودخانه های ارس، سفیدرود، هراز و اترک از نظر وسعت حوزه آبخیز و ویژگیهای اقلیمی و تداوم آبدهی متفاوت از حوزه دیگر می باشند. رودهای فوق دارای حوزه آبخیزهای کوهستانی وسیعی هستند و پوشش گیاهی غالب آنها جنگلی است.

حوزه خلیج فارس و دریای عمان :

این حوزه آبخیز با مساحت 437،150 کیلومتر مربع یکی از پهناورترین حوزه آبخیز های ایران محسوب می گردد و رودخانه های غرب، جنوب غربی و جنوب زیرحوزه های سرچشمه گرفته از کوههای زاگرس و بشاگرد و بلوچستان را در بر می گیرد. جمعاً 29 رودخانه با مساحت بیش از 1000 کیلومتر مربع در این زیرحوزه وجود دارد که یا به درون کشور عراق جریان می یابند و پس از پیوستن به رودخانه دجله به خلیج فارس می ریزند و یا بطور مستقیم به خلیج مزبور و یا دریای عمان وارد می گردند. برخی ازبزگترین رودخانه های این حوزه آبخیز به ترتیب از شمال تا جنوب خاوری عبارتند از: سیروان، کرخه، کارون، جراحی، زهره، هله، موند، کل، میناب و سرباز.

در باب اهمیت این زیرحوزه فقط به این نکته بسنده می شود که رودهای دشت خوزستان به تنهائی 30 درصد منابع آب کشور را دارا می باشند.

حوزه آبخیز دریاچه ارومیه :

مساحت این حوزه دریاجه ارومیه 50،850 کیلومتر مربع است در این حوزه دریاجه ارومیه هشت رودخانه با مساحت آبریز بیش از هزار کیلومتر مربع وجود دارد و زرینه رود بزرگترین و مهمترین آنها بشمار می آید.

مقدمه:

امروزه حفظ منابع آب ، یعنی حیاتی ترین ماده ای که بشر به آن نیاز دارد بطور فرآینده ای مورد توجه مجامع مختلف بین المللی قرارگرفته است. افزایش روز افزون جمعیت و در نهایت بهره برداری بیش ازحد منابع محدود آب و آلوده شدن آبها به سبب فعالیتهای مختلف زیستی ، کشاورزی و صنعتی زنگ خطر بحران آب را درسالهای آتی به صدا در آورده است ؛ بنابراین حفظ کیفیت فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی منابع آب سرلوحه فعالیت بسیاری ازسازمانهایی است که به نحوی با این منابع سروکار دارند.این مهم از دو جنبه قابل بررسی است .

1- افزایش کیفیت آبی که باید به مصرف برسد.

2- افزایش کیفیت فاضلاب تصفیه شده، شهری، روستایی، کشاورزی و صنعتی بدیهی است که اهمیت این جنبه زیاد بوده و اگر تمام توجه خود را به قسمت دوم که افزایش کیفیت فاضلاب می باشد معطوف می کردیم هیچگاه بشر با بحران کم آبی روبرو نمی شد .

مشخصات کاریز :

کاریز، تشکیل شده از یک دهانه یا هرنج که روباز است و یک مجرای تونل مانند زیرزمینی و چندین چاه عمودی که مجرا یا تونل زیر زمینی را در فواصل مشخص با سطح زمین مرتبط می سازد، دارد. چاهها- که به آنها در موقع حفر، میله هم گفته می شود-علاوه بر مجاری انتقال مواد حفاری شده به خارج، عمل تهویه کانال زیرزمینی را نیز انجام می دهند و راه ارتباطی برای لای روبی، تعمیر و بازدید از داخل کاریز نیز به شمار می روند.