كلينيك تصفيه آب ايران كلينيك تصفيه آب ايران .

كلينيك تصفيه آب ايران

سيستم هاي هوادهي فاضلاب

 سيستم هاي هوادهي فاضلاب

 هوادهي فاضلاب چيست؟
هوادهي فاضلاب يك فرآيند لجن فعال است. لجن فعال فرآيندي با غلظت بالايي از ميكروارگانيسم ها است.
در اين مرحله، فرآيندهاي بيولوژيكي مانند تصفيه هوازي، تركيبات آلي و آلاينده‌هاي موجود در فاضلاب را تجزيه مي‌شوند.

مواد شيميايي براي حذف آلاينده هاي آلي پايدار، باكتري ها و پاتوژن هاي ميكروبي استفاده مي شود.

نتيجه هوادهي فاضلاب چيست؟
به طور معمول، فاز ثانويه مواد شيميايي و تركيبات سمي را حذف مي كند. تكرار چندين بار اين مرحله  براي آب غيرمعمول نيست.

چرا هوادهي مهم است؟
يك سيستم هوادهي خوب طراحي شده مستقيماً بر سطح تصفيه فاضلاب به دست آمده تأثير مي گذارد. كليد تصفيه سريع، اقتصادي، ايمن و موثر فاضلاب، سيستم هوادهي است كه اكسيژن را به طور مساوي توزيع مي كند.

فاضلاب چگونه هوادهي مي شود؟
هوادهي يك فرآيند لجن فعال است. هوا را به داخل مخزن  وارد مي كند و باعث رشد ميكروبي در فاضلاب مي شود. باكتري هايي كه لجن فعال را تشكيل مي دهند، پس از ته نشين شدن در يك مخزن ته نشيني جداگانه، مجدداً به حوضچه هوادهي گردش مي كنند. چرخش مجدد به حوضچه هوادهي سرعت تجزيه را افزايش مي دهد.

نماي كلي طراحي كارخانه
حجم بالاي فاضلاب به سيستم‌هاي پيچيده‌تري در مقايسه با فرآيندهاي دسته‌اي ساده‌اي كه توسط تأسيسات مقياس كوچك‌تر استفاده مي‌شود، نياز دارد. طراحي كارخانه زير نشان مي دهد كه چگونه يك سيستم بر سطح تصفيه فاضلاب به دست آمده تأثير مي گذارد.

 

[caption id="attachment_4130" align="alignnone" width="850"] سيستم هاي هوادهي فاضلاب[/caption]مكان هاي هوادهي
فاز هوادهي مواد آلي، ذرات ريز و مواد شيميايي بالقوه سمي و مضر را از پساب وارد شده به سيستم ،حذف مي كند. براي كسب اطلاعات بيشتر در مورد مكان هاي هوادهي تصفيه فاضلاب، ادامه مطلب را بخوانيد.

حوضچه هاي هوادهي و هاضم هاي هوازي
تالاب هوادهي يا حوض هوادهي يك حوضچه تصفيه است كه هوادهي مصنوعي را تامين مي كند. هوادهي مصنوعي باعث افزايش اكسيداسيون بيولوژيكي فاضلاب مي شود.

حوضه هاي هوادهي تالاب ها يا بركه هاي خاكي بزرگ و باز هستند. سطوح بزرگ درگير باعث تغييرات شديد دما نسبت به هاضم هاي هوازي مي شود. بنابراين، باعث ايجاد تغييرات در زمان نگهداري لجن مي شود. اگر مواد جامد به فرآيند حوضچه هوادهي برگردند، در اين صورت تفاوتي بين حوضچه هوادهي و فرآيند لجن فعال وجود ندارد.

هاضم هاي هوازي مخازني هستند كه از بتن يا فلز ساخته شده و مستطيل شكل هستند. بنابراين چندين مخزن مي توانند ديوارهاي مشترك را به اشتراك بگذارند.

 

[caption id="attachment_4131" align="alignnone" width="850"] سيستم هاي هوادهي فاضلاب[/caption]تالاب هاي مختلط معلق
تالاب هاي مخلوط معلق، مواد آلي محلول و زيست تخريب پذير در پساب را به زيست توده تبديل مي كنند كه مي تواند به صورت لجن ته نشين شود. پساب به حوض دوم مي رود كه لجن مي تواند در آنجا ته نشين شود.

هواده هاي سطحي شناور
دو عملكرد در يك سيستم هوادهي سطحي ارائه مي شود:
(1) انتقال هوا به داخل حوضچه ها براي تسهيل واكنش هاي اكسيداسيون بيولوژيكي.

(2) آنها اختلاط مورد نياز براي پراكندگي هوا و تماس با واكنش دهنده ها (يعني اكسيژن، فاضلاب و ميكروب ها) را فراهم مي كنند.

هواده هاي سطح شناور اكسيژن را براي هوادهي تحويل مي دهند. با اين حال، هواده هاي سطحي مخلوطي را كه معادل آنچه در سيستم هاي لجن فعال به دست مي آيد، ارائه نمي دهند.

هوادهي پراكنده غوطه ور
هواي پخش شده غوطه ور شكلي از شبكه پخش كننده در داخل يك تالاب است. دو نوع اصلي سيستم هاي هوادهي پراكنده مستغرق براي كاربردهاي تالاب، شناور و جانبي غوطه ور هستند. هر دو سيستم از پخش كننده هاي حباب ريز يا متوسط ​​براي ارائه هوادهي و فرآيند اختلاط آب استفاده مي كنند. ديفيوزرها را مي توان كمي بالاتر از كف تالاب معلق كرد يا ممكن است در پايين قرار گيرد.

هوادهي كانال
كانال هايي كه فاضلاب را به مخازن ته نشيني اوليه توزيع مي كنند، هوادهي مي شوند تا مواد جامد را در حالت تعليق و مستقل از سرعت جريان آب نگه دارند. مقدار هواي مورد نياز محدوده و مشروب مخلوط به مخازن ته نشيني لجن فعال تبديل مي شود كه هوادهي مي شوند.

هوادهي پست
الزامات براي پساب نياز به سطوح بالاي اكسيژن محلول. اين مقررات مي خواهد اطمينان حاصل كند كه پساب سطح پايين اكسيژن محلول با جريان دريافت كننده مخلوط نمي شود.

يك روش هوادهي آبشاري است كه در آن پساب توسط تلاطم مجموعه اي از آبشارها هوادهي مي شود. با اين حال، دماي آب به شدت بر توانايي آب در جذب اكسيژن تأثير مي گذارد.

هوادهي ديفيوزر در تصفيه خانه هاي بزرگتر استفاده مي شود. ديفيوزرها بستگي به سرعت انتقال اكسيژن مورد نياز پساب  دارند.

[caption id="attachment_4132" align="alignnone" width="600"] سيستم هاي هوادهي فاضلاب[/caption]تماس با ما:

تماس باما


برچسب: سيستم هاي هوادهي فاضلاب، سيستم هاي هوادهي، فاضلاب،
ادامه مطلب
امتیاز دهید:
رتبه از پنج: 0
بازدید:

+ نوشته شده: ۲۰ آبان ۱۴۰۲ساعت: ۰۱:۲۲:۵۴ توسط:clinicab موضوع: نظرات (0)

تاريخچه تصفيه آب

 تاريخچه تصفيه آب
 تاريخچه تصفيه آب[/caption]درباره ي تاريخچه تصفيه آب چه مي دانيد؟ آيا مي دانستيد كه تصفيه آب به ۲۰۰۰ سال قبل از ميلاد برمي گردد؟ در اين پست، توسعه روش‌شناسي تصفيه آب را از منشأ آن، در طول اعصار و تا عصر مدرن دنبال مي‌كنيم. ما از جوشاندن و صاف كردن آب آشاميدني خود فاصله زيادي گرفته ايم.

عكس قناتي كه در زيرساخت هاي تصفيه آب باستاني استفاده مي شد را در زير مشاهده ميكنيد:

 

[caption id="attachment_4068" align="alignnone" width="300"] تاريخچه تصفيه آب[/caption] 

از آنجايي كه ما هنوز مناطقي از جهان داريم كه قادر به تامين آب سالم براي جمعيت خود نيستند، ممكن است به نظر برسد كه تصفيه آب يك توسعه نسبتاً جديد و مدرن است. تصور اينكه مردم هزاران سال پيش از آب با درجه خلوصي كه امروزه مي توانيم به دست آوريم لذت ببرند، سخت است. با اين حال، در حالي كه روش ها تغيير كرده اند، تصفيه آب سابقه اي به هزاران سال پيش دارد.

 

بياييد توسعه تصفيه آب را از مبدأ آن، از طريق توسعه شيوه هاي جديد و مدرن رديابي كنيم.

تاريخچه تصفيه آب از دوران باستان شروع شده است:
نوشته‌هاي يونان باستان و سانسكريت مربوط به ۲۰۰۰ سال قبل از ميلاد مسيح، روش‌هايي را براي تصفيه آب توصيه مي‌كنند. حتي در آن زمان، مردم مي‌دانستند كه آب را مي‌توان با گرما تصفيه كرد، و تصفيه شن و ماسه، جوشاندن و صاف كردن را انجام مي‌دادند.

 

انگيزه اصلي آنها در انجام اين كار اين بود كه طعم آب را بهتر كنند، زيرا آنها هنوز نمي توانستند بين آب تميز و آب كثيف تمايز قائل شوند. آنها مي دانستند كه سعي مي كنند كدورت آب را كاهش دهند، اما چيز زيادي در مورد آلودگي شيميايي يا ميكروارگانيسم ها نمي دانستند.

اصل انعقاد در تاريخچه تصفيه آب
اولين بار مصري ها اصل انعقاد را در حدود 1500 سال قبل از ميلاد كشف كردند. آنها از زاج براي رسيدن به نشست ذرات معلق استفاده كردند، همانطور كه روي ديوار مقبره آمنوفيس دوم و رامسس دوم نشان داده شده است.

بقراط

بقراط براي اولين بار شروع به كشف خواص درماني آب در حدود 500 سال قبل از ميلاد كرد. او غربال آب را اختراع كرد و آستين بقراطي(Hippocratic sleeve)، اولين فيلتر كيسه اي را ايجاد كرد. اين اختراع اخير توانست رسوباتي را كه به آب مزه يا بوي بدي مي‌داد از بين ببرد.

 

بين 300 تا 200 قبل از ميلاد، روم شروع به ساخت قنات هاي خود كرد و ارشميدس پيچ آب(Water screw) خود را اختراع كرد.

قنات ها در تاريخچه تصفيه آب
در قرن هفتم قبل از ميلاد، آشوري ها اولين سازه را براي انتقال آب ساختند، سازه اي به ارتفاع 32 فوت و طولي نزديك به 100 فوت كه آب را نزديك به 50 مايل از يك دره به نينوا مي رساند.

 

رومي‌ها بعداً خودشان شروع به ساختن بسياري از اين سازه‌ها كردند و آنها را قنات ناميدند كه از واژه‌هاي لاتين «آب» و «سرب» است. قنات ها سازه هاي پيچيده اي بودند كه تنها با استفاده از نيروي گرانش آب را براي مسافت هاي طولاني منتقل مي كردند. آنها شهرهاي بزرگ و مناطق صنعتي امپراتوري روم را تامين كردند.

 

رم به تنهايي يازده مورد از اين قنات ها را ساخت و بيش از 250 مايل از آنها را در طول 500 سال ساخت. بيشتر آنها در زير زمين ساخته شدند تا از آلودگي و جنگ در امان باشند. آنها روزانه بيش از 250 ميليون گالن آب را به رم مي‌رسانند و بسياري از آنها هنوز در اسپانيا، تركيه، آلمان و فرانسه هستند. امروزه بسياري از تكنيك هاي مورد استفاده در اين قنات ها براي ساخت سيستم هاي حمل و نقل آب مدرن مورد استفاده قرار مي گيرند.

پيچ آب
پيچ آب، پيشرو بسياري از پمپ هاي صنعتي امروزي.

 

مهندس سبز ارشميدس بين 287 تا 212 قبل از ميلاد زندگي مي كرد. يكي از اختراعات او ماشيني بود براي رساندن آب به سطح بالاتر از يك حجم كم آب. اين به شكل يك پيچ بسيار بزرگ در داخل يك لوله توخالي است كه آب را به بالا پمپ مي كند.

 

پيچ ارشميدس در ابتدا براي حذف آب از آب‌ها و معادن كشتي و همچنين براي كمك به آبياري زمين‌هاي كشاورزي استفاده مي‌شد. طراحي او هنوز براي انتقال آب به مناطق مرتفع امروزي، مانند شهر هلندي Zoetermeer استفاده مي شود. مهمتر از آن، به عنوان پايه اي براي بسياري از پمپ هاي صنعتي مدرن عمل مي كند.

تصفيه آب پس از محو شدن دوباره متولد مي شود

 

نمك زدايي
سر فرانسيس بيكن در سال 1627، زماني كه آزمايش هايي را در مورد نمك زدايي آب دريا آغاز كرد، پيشرفت روش هاي تصفيه آب را دوباره آغاز كرد. او سعي كرد از فيلتر شني براي فيلتر كردن نمك از آب شور استفاده كند. آزمايش او موفقيت آميز نبود، اما او زمينه را براي مشاركت ساير دانشمندان در اين زمينه فراهم كرد.

 

اولين فيلترهاي آب در تاريخچه تصفيه آب
محققان اولين فيلترهاي آب متشكل از زغال چوب، پشم و اسفنج براي مصارف خانگي در سال 1700 ساختند. سپس رابرت تام اولين تصفيه خانه آب شهري را در سال 1804 در اسكاتلند طراحي كرد. تصفيه در آنجا از فيلتر شني آهسته استفاده كرد و آنها آب را با گاري اسبي توزيع كردند. لوله هاي آب سه سال بعد نصب شد و اين ايده مطرح شد كه همه بايد به آب آشاميدني سالم دسترسي داشته باشند. متأسفانه، اين هنوز در همه جاي دنيا حتي تا به امروز به واقعيت تبديل نشده است.

 

سپس، در سال 1854 محققان دريافتند كه اپيدمي وبا از طريق آب سرايت مي‌كند و شيوع آن در مناطقي كه فيلترهاي شني داشتند، شدت كمتري داشته است. جان اسنو متوجه شد كه علت آن آلودگي آب فاضلاب به پمپ آب است و از كلر براي تصفيه آن استفاده كرد. اين به ايجاد عمل ضد عفوني آب و كلرزني كمك كرد.

 

آب بو و طعم خوبي داشت، بنابراين اين زماني بود كه آنها متوجه شدند كه اين براي تضمين ايمني آب كافي نيست. در نتيجه، شهرها شروع به نصب فيلترهاي آب شهري كردند و مقررات دولتي آب شروع به عادي شدن كرد.

تصفيه آب به مدرنيته پيشرفت مي كند

[caption id="attachment_4070" align="alignnone" width="750"] فيلترهاي آب[/caption]فيلترهاي شني
آمريكا در دهه 1890 شروع به ساخت فيلترهاي شني بزرگ كرد. فيلتر شني سريع از فيلتر شني آهسته بهتر عمل كرد و آنها از يك جريان جت براي تميز كردن فيلتر و بهبود ظرفيت آن استفاده كردند. محققان همچنين دريافتند زماني كه ابتدا آب را با انعقاد و ته نشيني تصفيه كنيد، فيلتراسيون بهتر عمل مي كند. در همان زمان، كلرزني آب گسترده تر شد و بيماري هاي ناشي از آب مانند وبا و حصبه كمتر مورد توجه قرار گرفتند.

كلر زني
مدت زيادي نگذشته بود كه كلرزني عوارض جانبي منفي را آشكار كرد. تبخير كلر با بيماري هاي تنفسي مرتبط بود و كارشناسان شروع به جستجوي جايگزين كردند. هيپوكلريت كلسيم و كلريد آهن براي اولين بار در بلژيك در سال 1902 و ازن براي اولين بار در فرانسه در سال 1906 استفاده شد. مردم همچنين شروع به استفاده از فيلترهاي آب خانگي كردند تا از اثرات منفي كلر خود جلوگيري كنند.

 

نرم كننده آب
نرم كننده آب در سال 1903 براي نمك زدايي آب اختراع شد. سپس در سال 1914 استانداردهايي بر اساس رشد كليفرم براي آب آشاميدني در ترافيك عمومي اجرا شد. با اين حال، تا دهه 1940 بود كه اين استانداردهاي آب در منابع آب شهري اعمال شد. از آنجا، سي سال ديگر قبل از قانون آب پاك در سال 1972 و قانون آب آشاميدني سالم در سال 1974 بود كه اين اصل را ايجاد كرد كه همه حق دارند از آب سالم برخوردار باشند.

آلودگي صنعتي
اين همچنين زماني بود كه نگراني هاي عمده بهداشت عمومي در مورد آب آشاميدني از باكتري هاي بيماري زا به آلاينده هاي مصنوعي مانند آفت كش ها، مواد شيميايي و لجن صنعتي تغيير مكان داد. مقررات جديد به آلودگي آب و ضايعات ناشي از فرآيندهاي صنعتي مي‌پردازد و تصفيه خانه‌هاي آب با تهديدات جديد سازگار شده‌اند. آنها تكنيك هاي جديدي از جمله جذب كربن فعال، هوادهي و لخته سازي را به كار گرفتند.

در دهه 1980، محققان اولين غشاها را براي سيستم هاي اسمز معكوس ساختند. بلافاصله پس از آن، كارخانه هاي تصفيه آب به طور منظم ارزيابي خطر آب را آغاز كردند.

 

امروزه بيشتر آزمايش‌ها در تصفيه آب بر كاهش اثرات ضدعفوني كلر مانند تشكيل تري هالومتان و خوردگي لوله‌هاي آب مبتني بر سرب متمركز است.

 

تماس با ما:

تماس باما


برچسب: تاريخچه تصفيه آب، تصفيه آب،
ادامه مطلب
امتیاز دهید:
رتبه از پنج: 0
بازدید:

+ نوشته شده: ۲۰ آبان ۱۴۰۲ساعت: ۰۱:۲۱:۱۱ توسط:clinicab موضوع: نظرات (0)

فرآيند نيتريفيكاسيون بيولوژيكي در سيستم تصفيه فاضلاب

فرآيند نيتريفيكاسيون بيولوژيكي در سيستم تصفيه فاضلاب  
نيتريفيكاسيون :Nitrification
حذف نيتروژن با نيتريفيكاسيون بيولوژيكي و نيترات زدايي يك فرآيند دو مرحله اي است. نيتريفيكاسيون زيستي تبديل يا اكسيداسيون يون هاي آمونيوم توسط باكتريهاي نيتروزوموناس به يونهاي نيتريت و سپس توسط باكتريهاي نبتروباكتر به يون هاي نيترات ميباشد. 

طي اكسيداسيون يون هاي آمونيوم و نيتريت، اكسيژن به همراه گروهي از باكتري ها موسوم به باكتري هاي ازت خوار فعاليت دارند. در واقع اصطلاح نيتريفيكاسيون مربوط به تبديل يا اكسيداسيون آمونياك به نيترات است.

همانطور كه گفته شد اين فرايند از طريق باكتري هاي نيترات انجام مي شود كه اختصاصي مي باشند و با اكسيداسيون آمونياك انرژي بدست مي آورند. به اين دسته از ارگانيسم ها شيميواتوتروف مي گويند.  اين ارگانيسم ها بوسيله اكسيداسيون شيميايي انرژي بدست مي آورند و به اصطلاح خود تغذيه اي هستند زيرا به مواد آلي كه از قبل تشكيل شده نياز ندارند.

هدف از نيتريفيكاسيون:
تأثير آمونياك بر دريافت اكسيژن آب با توجه به غلظت DO و ايجاد سميت براي ماهي ها
نياز به حذف نيتروژن براي كنترل اوتروفيكاسيون (باكتريهاي اتوتروف هوازي مسئول نيتريفيكاسيون در فرآيندهاي لجن فعال و بيوفيلم است)
نياز به ارائه كنترل نيتروژن براي كاربردهاي استفاده مجدد از آب از جمله تغذيه آب زيرزميني
حداكثر غلظت مجاز براي نيتروژن نيترات 45 ميلي گرم در ليتر به عنوان نيترات يا 10 ميلي گرم در ليتر به عنوان نيتروژن است.
غلظت كل نيتروژن آلي و آمونياكي در فاضلاب شهري در محدوده 25 تا 45 ميلي گرم در ليتر به عنوان نيتروژن بر اساس دبي 450 ليتر براي هر نفر در روز
 
فرآيند نيتريفيكاسيون
فرآيند نيتريفيكاسيون در تصفيه فاضلاب هم در فرآيندهاي رشد معلق و هم در فرآيندهاي بيولوژيكي رشد پيوسته انجام مي شود.

فرآيندهاي رشد معلق
نيتريفيكاسيون همراه با حذف BOD در فرآيند تك لجن قابل دستيابي است كه شامل مخزن هوادهي، زلال ساز و سيستم بازيافت لجن است.

در صورت وجود مواد سمي و بازدارنده در فاضلاب، سيستم رشد معلق دو لجن ممكن است در نظر گرفته شود كه از دو مخزن هوادهي و دو زلال كننده به صورت سري تشكيل شده است. اولين مخزن هوادهي/واحد شفاف كننده در SRT كوتاه براي حذف BOD و مواد سمي، به دنبال آن نيتريفيكاسيون در مخزن هوادهي/واحد زلال ساز دوم كه در SRT طولاني بكار گرفته مي شود، كار مي كند. رشد باكتري هاي نيتريفيك بسيار كندتر از باكتري هاي هتروتروف است.

فرآيندهاي رشد پيوست شده
براي نيتريفيكاسيون، بيشتر BOD بايد قبل از ايجاد موجودات نيتريفيك كننده حذف شود
باكتري‌هاي هتروتروف بازده زيست توده بالاتري دارند و بر سطح سيستم‌هاي فيلم ثابت نسبت به باكتري‌هاي نيتريفيك مسلط هستند.
نيتريفيكاسيون در راكتور رشد متصل پس از حذف BOD يا در سيستم رشد متصل جداگانه طراحي شده براي نيتريفيكاسيون انجام مي شود.
نرخ نيتريفيكاسيون براي فرآيندهاي رشد پيوسته بيشتر از فرآيندهاي رشد معلق است. فرآيندهاي رشد پيوسته معمولاً مواد جامد معلق بيشتري را در پساب نسبت به فرآيندهاي رشد معلق حمل مي‌كنند.
[caption id="attachment_4180" align="aligncenter" width="488"] نيتريفيكاسيون[/caption]ميكروبيولوژي نيتريفيكاسيون
باكتري هاي اتوتروف هوازي مسئول نيتريفيكاسيون در لجن فعال و فرآيندهاي بيوفيلم هستند.
فرآيند دو مرحله‌اي در نيتراتاسيون شامل دو گروه باكتري است. مرحله اول، آمونياك توسط يك گروه (Nitrosomonas) به نيتريت اكسيد مي شود و مرحله دوم، نيتريت توسط گروه ديگري از باكتري هاي اتوتروف (Nitrobacter) به نيترات اكسيد مي شود.
ساير باكتري هاي اتوتروف براي اكسيداسيون آمونياك به نيتريت (پيشوند با Nitroso-): نيتروسوكوكوس، نيتروزوسپيرا، نيتروزولوبوس و نيتروسوروبريو
ساير باكتري هاي اتوتروف براي اكسيداسيون نيتريت به نيترات (پيشوند با Nitro-): نيتروكوكوس، نيتروسيرا، نيتروسپينا و نيتروئيستيس
عوامل موثر بر فرآيند نيتريفيكاسيون
عوامل محيطي: pH
فرآيند نيتريفيكاسيون در تصفيه فاضلاب به pH حساس است و در مقادير pH زير 6.8 به طور قابل توجهي كاهش مي يابد.
نرخ نيتريفيكاسيون بهينه در مقادير pH در محدوده 7.5-8.0 رخ مي دهد. pH از 7.0 تا 7.2 به طور معمول استفاده مي شود.
آبهاي كم قليايي نياز به قليايي بودن براي حفظ مقادير pH قابل قبول دارند.
مقدار قليائيت اضافه شده بستگي به غلظت اوليه قليايي و مقدار NH4-N براي اكسيد شدن دارد.
قلياييت به شكل آهك، خاكستر سودا، بي كربنات سديم يا هيدروكسيد منيزيم اضافه شده است.
عوامل محيطي: سميت
نيتريفايرها شاخص هاي خوبي براي حضور تركيبات سمي آلي در غلظت هاي پايين هستند.
تركيبات سمي عبارتند از: حلال مواد شيميايي آلي، آمين ها، پروتئين ها، تانن ها، تركيبات فنلي، الكل ها، سيانات ها، اترها، كاربامات ها و بنزن.

عوامل محيطي: فلزات
مهار كامل اكسيداسيون آمونياك در 0.25 ميلي گرم در ليتر نيكل، 0.25 ميلي گرم در ليتر كروم و 0.10 ميلي گرم در ليتر مس
عوامل محيطي: آمونياك يونيزه نشده
نيتريفيكاسيون نيز توسط آمونياك غير يونيزه (NH3) يا آمونياك آزاد و اسيد نيتروژن غيريونيزه (HNO2) مهار مي شود.
اثرات بازدارندگي به غلظت گونه هاي نيتروژن كل، دما و pH بستگي دارد.

دنيتريفيكاسيون :Denitrification
به اصطلاح احياي بيولوژيكي نيترات به اكسيد نيتريك، اكسيد نيترو و گاز نيتروژن دنيتريفيكاسيون مي گوييم.دنيتريفيكاسيون نوعي تنفس بي هوازي كه توسط گونه هاي سودوموناس ، تيوباسيلوس و پاراكوكوس انجام مي شود. دنيتريفيكاسيون براي احياء نيترات را تا حد نيتريت پيش مي رود و از آنزيم نيترات ردوكتاز استفاده كرده كه در حضور اكسيژن كارايي ندارد.‌

فرايند دنيتريفيكاسيون
دنيتريفيكاسيون فرآيندي است كه طي آن بوسيله ميكروارگانيسم ها نيترات به تركيبات گازي مانند؛ اكسيد نيتريك، اكسيد نيترو و نيتروژن تبديل مي شود.

زماني كه چندين نوع باكتري بر روي مواد آلي در شرايط غير هوازي قرار داشته باشند اين فرايند را انجام مي دهند. زيرا در هنگام عدم وجود اكسيژن براي تنفس معمولي هوازي آنها بجاي اكسيژن از نيترات به عنوان آخرين پذيرنده الكترون استفاده مي كنند. اين مرحله را اصطلاحأ تنفس غير هوازي مي ناميم. در تنفس هوازي مانند انسان مولكول هاي آلي اكسيد مي شوند تا انرژي بدست آيد و اكسيژن به آب احياء شود. زماني كه اكسيژن وجود ندارد هر گونه ماده قابل احياء همانند نيترات مي تواند همان نقش اكسيژن را داشته باشد و به نيتريت، اكسيد نيتريك، اكسيد نيترو احياء شود.

بنابراين شرايطي كه طي آن ارگانيسم ها دنيتريفيكاسيون را انجام مي دهند عبارتند از:

وجود مواد آلي قابل اكسيد شدن،
عدم وجود اكسيژن و قابليت دسترسي به منابع نيتروژن قابل احياء.
در اين فرايند مخلوطي از محصولات كاري نيتروژن دار توليد مي شود. اين موضوع بدليل آن است كه در تنفس غير هوازي از نيترات، نيتريت، اكسيد نيتريك و اكسيد نيترو به عنوان پذيرنده الكترون استفاده مي شود. فرآيند دنيتريفيكاسيون در تصفيه فاضلاب جز تكميل كننده حذف بيولوژيكي نيتروژن است كه شامل نيتريفيكاسيون و دنيتريفيكاسيون مي باشد. زماني كه در باره وقوع اوتروفيكاسيون نگراني وجود داشته باشد و يا در مواردي كه آب زيرزميني بايد در مقابل افزايش غلظت نيترات ناشي از تغذيه سفره هاي آب زيرزميني با پساب محافظت شود، حذف بيولوژيكي نيتروژن در تصفيه خانه هاي فاضلاب انجام مي شود. حذف نيترات در فرآيندهاي بيولوژيكي به دو روش انجام مي شود كه به شرح زير مي باشد:

حذف سنتزي:
احياي نيترات به روش حذف سنتزي شامل احياي نيترات به آمونياك براي استفاده در سنتز سلولي است. اين فرايتد زماني رخ مي دهد كه يون آمونيوم وجود نداشته باشد.

حذف غيرسنتزي
احياي نيترات به روش حذف غيرسنتزي يا دنيتريفيكاسيون بيولوژيكي با زنجيره تنفسي انتقال الكترون همراهي مي كند و نيترات يا نيتريت بعنوان الكترون گيرنده براي اكسيداسيون انواع گوناگون الكترون دهنده هاي آلي و معدني مورد استفاده قر ار مي گيرد.

تماس با ما:

تماس باما


برچسب: فرآيند نيتريفيكاسيون بيولوژيكي، سيستم تصفيه فاضلاب،
ادامه مطلب
امتیاز دهید:
رتبه از پنج: 0
بازدید:

+ نوشته شده: ۲۰ آبان ۱۴۰۲ساعت: ۰۱:۱۶:۳۴ توسط:clinicab موضوع: نظرات (0)

چگونگي ايجاد كف در تصفيه فاضلاب

         چگونگي ايجاد  كف در تصفيه فاضلاب
 

[caption id="attachment_4148" align="aligncenter" width="666"] كف در تصفيه فاضلاب[/caption] چگونگي ايجاد  كف در تصفيه فاضلاب
چگونگي ايجاد كف در تصفيه فاضلاب و ايجاد كف در فرآيند لجن فعال يك مشكل عملياتي رايج در بسياري از تصفيه خانه هاي فاضلاب است. كف مي تواند در مخزن هوادهي، زلال كننده ثانويه و همچنين در هاضم بي هوازي ايجاد شود.

كف در WWTP كه معمولاً  چسبناك و قهوه اي رنگ است، شناور مي شود و در بالاي مخازن تجمع مي يابد، و مي تواند بخش زيادي از موجودي جامد و حجم راكتور را به خود اختصاص دهد، بنابراين كيفيت پساب و كنترل زمان ماند لجن (SRT) را كاهش مي دهد. اين كف همچنين مي‌تواند به  گذرگاهها و مناطق اطراف سرريز شود و مشكلات و خطرات شديدي را براي عمليات و محيط ايجاد كند. در ادامه به چگونگي ايجاد كف در تصفيه فاضلاب مي پردازيم.

 
دلايل زيادي منجر به ايجاد كف در تصفيه فاضلاب مي شوند:
وجود سورفكتانت‌هاي به آهستگي تجزيه‌پذير (مانند مواد شوينده خانگي) از پساب‌هاي صنعتي يا شهري
توليد بيش از حد مواد پليمري خارج سلولي (EPS) توسط ميكروارگانيسم‌هاي لجن فعال در شرايط محدود از مواد مغذي
تكثير موجودات رشته‌اي و گاز در مخزن هوادهي يا توليدي در منطقه بدون اكسيژن مخازن هوادهي
زلال‌كننده‌هاي ثانويه و هاضم‌هاي بي‌هوازي
وجود روغن در پساب ورودي
كف پايدار
كف پايدار در WWTP محصول حاصل از تعامل بين حباب گاز، سورفكتانت و ذرات آبگريز است. ذرات آبگريز در سطح مشترك هوا و آب جمع مي شوند و لايه آب بين حباب هاي هوا را تقويت مي كنند. در همين حال، ذرات همچنين به عنوان جمع كننده براي سورفكتانت عمل مي كنند كه كف را تثبيت مي كند. حباب هاي گاز در WWTP توسط هوادهي، اختلاط مكانيكي و فرآيندهاي بيولوژيكي مانند نيترات زدايي و هضم بي هوازي ايجاد مي شوند. سورفكتانت‌ها در WWTP از جريان‌هاي فاضلابي مي‌آيند كه حاوي سورفكتانت‌هاي آهسته زيست تخريب‌پذير هستند.

ذرات آبگريز باكتري هاي زنجيري با ساختار بلند زنجير و سطح آبگريز هستند.

 

[caption id="attachment_4144" align="aligncenter" width="459"] كف پايدار[/caption]محيط فيزيكي و شيميايي
حباب هاي گاز
از مكانيسم كف سازي كه در بالا ذكر شد، مي دانيم كه حباب هاي گاز در توليد كف ضروري هستند. حباب هاي گاز در بسياري از مراحل فرآيند لجن فعال نقش دارند. در مخزن هوادهي، هوادهي و اختلاط مكانيكي براي اطمينان از اكسيژن محلول كافي براي تجزيه هوازي آلاينده‌هاي آلي يا نيتريفيكاسيون استفاده مي‌شود. اين امر باعث ايجاد حباب هاي گاز فراوان مي شود. به غير از ورود خارجي توسط هوادهي يا اختلاط، حباب هاي گاز نيز مي توانند از خود فرآيندهاي بيولوژيكي توليد كنند. هم نيترات زدايي در زلال ساز ثانويه و هم هضم بي هوازي در هاضم گازهايي مانند N2 يا CH4، CO2 توليد مي كنند. اين گازها به توليد كف كمك مي كنند.

سورفكتانت ها
بيشتر سورفكتانت‌ها در WWTP از شوينده‌ها، روغن و گريس‌هايي كه در خانه‌ها يا صنعت استفاده مي‌شوند، سرچشمه مي‌گيرند. همچنين اعتقاد بر اين است كه EPS توليدي توسط باكتري ها بخشي از سورفكتانت ها را تشكيل مي دهد. سورفكتانت مي تواند كف را تثبيت كند و اجازه دهد كف جمع شود. هو و جنكينز اثر مساعد يك سورفكتانت غيريوني به آهستگي زيست تخريب پذير را در كف كردن نشان دادند .

 

pH و دما
در تشكيل كف پايدار باكتري هاي زنجيري هستند. نرخ رشد باكتري هاي زنجيري براي دامنه pH از 6.7 تا 8.0 به طور قابل توجهي تحت تاثير قرار نگرفت، فقط در pH 8.4 اندكي كاهش يافت. دماي بهينه Microthrix parvicella، يك باكتري رشته‌اي مرتبط با توليد كف، در حدود 25 درجه سانتي‌گراد، مقداري رشد در دماي 8 درجه سانتي‌گراد و رشد ضعيف يا بدون رشد در دماي بالاي 35 درجه سانتي‌گراد است.

 

اكسيژن محلول (DO)
باكتري زنجيري M. parvicella غلظت اكسيژن كم را ترجيح مي دهد و در WWTP با DO كم مكاني يا زماني تكثير پيدا كرد. در مطالعه اكاما، ام. parvicella با افزايش DO به 2-3 ميلي گرم در ليتر  حذف شد. به عنوان يك كنترل موثر براي حجم دادن به لجن و ايجاد كف، انتخابگرهاي هوازي با DO بالا (> 2 ميلي گرم در ليتر) اغلب قبل از مخزن هوادهي قرار مي گيرند تا از رشد باكتري هاي زنجيري جلوگيري كنند.

 

ميانگين زمان نگهداري سلولي (MCRT)
باكتري هاي زنجيري بيشتري در WWTP و مطالعات هنگام افزايش MCRT (1.5 تا 20 روز) هستند، در حالي كه MCRT در حدود 1 روز در محدود كردن رشد باكتري هاي رزنجيري موثر بود. كنترل MCRT گاهي اوقات مي تواند با افزايش سرعت جريان آب دشوار باشد زيرا زيست توده را مي توان بدون حركت با آب در كف نگه داشت .

ميكروارگانيسم هاي كليدي
باكتري هاي زنجيري به عنوان ذرات آبدوست عمل مي كنند كه نقش مهمي در تثبيت كف در WWTP دارند. دو گروه اصلي از باكتري هاي زنجيري وجود دارد: رايج ترين گروه : Candidatus Microthix parvicella و اعضاي Mycolata.

 

[caption id="attachment_4145" align="aligncenter" width="509"] ميكروارگانيسم هاي كليدي[/caption] 

 

parvicella عبارتند از باكتري هاي زنجيري بدون انشعاب گرم مثبت. آنها هوازي، غير تخميري هستند و مي توانند نيترات را كاهش دهند. اگرچه M. parvicella مي تواند در محدوده وسيعي از غلظت اكسيژن رشد كند، آنها شرايط ميكروآئروفيليك را براي رشد خوب ترجيح مي دهند. رشته هايي كه آنها در DO كم (~ 0.4 ميلي گرم در ليتر) توليد مي كنند طولاني و منظم هستند بدون سلول هاي خالي يا تغيير شكل يافته كه در شرايط DO بالا مشاهده مي شوند [3،5].
 

مايكولاتا
 با الگوي انشعاب راست زاويه
 با الگوي انشعاب زاويه دار حاد
مايكولاتا را همچنين به عنوان "نوكارديا" مي شناسند، آنها گروهي از باكتري هاي زنجيري هستند كه حاوي اسيدهاي مايكوليك در ديواره سلولي خود هستند. آنها تحت راسته Actinomycetales در شاخه Actinobacteria هستند، جدايه ها به عنوان اعضاي خانواده Corynebacteriaceae، Dieziaceae، Gordoniaceae، Mycobacteriaceae، Nocardiaceae، Tsukamurellaceae و Williamsiaceae شناسايي شدند. آنها دو مورفوتيپ اصلي دارند: يكي با الگوي انشعاب راست زاويه و ديگري الگوي انشعاب حاد. مشخص شد كه Mycolata طيف وسيعي از تركيبات آلي را جذب مي كند و مي تواند از نيترات يا نيتريت به عنوان گيرنده الكترون استفاده كند. بسياري از مايكولاتا مي توانند پلي هيدروكسي آلكانوات را در سلول ذخيره كنند و آبگريزي سطح سلولي بالايي داشته باشند.

 

گوردونيا آماره
گوردونيا آماره متعلق به مايكولاتاي منشعب راست‌زاويه است كه يكي از رايج‌ترين باكتري‌هاي رشته‌اي است كه در فرآيند كف‌سازي يافت مي‌شود. Gordonia amarae مي تواند از تعداد زيادي سوبستراهاي آلي، هم آب دوست و هم آبگريز استفاده كند و در شرايط هوازي، بي هوازي و بي هوازي قادر به جذب برخي از بسترها است. سلول گوردونيا آماره داراي سطح بسيار آبگريز است و مي تواند بيوسورفكتانت ها را از طيف وسيعي از سوبستراها توليد كند. اعتقاد بر اين بود كه توليد بيوسورفكتانت‌ها براي گوردونيا آماره براي حل كردن بسترهاي نامحلول مفيد است كه به زنده ماندن گوردونيا آماره در كف كمك مي‌كند. به طور كلي  آبگريزي بالاي سطح سلول و توانايي توليد بيوسورفكتانت ها دو دليل اصلي براي ايجاد كف گوردونيا آماره است.

فرآيندهاي ميكروبي كف در تصفيه فاضلاب
[caption id="attachment_4146" align="aligncenter" width="492"] فرآيندهاي ميكروبي كف در تصفيه فاضلاب[/caption]ذخيره سازي بستر
گزارش شده است كه M. parvicella و Mycolata مي توانند از تركيبات آلي مختلف به عنوان منبع كربن و انرژي استفاد كنند. اين تركيبات حاوي اسيدهاي آلي، بسترهاي پيچيد و اسيدهاي چرب در شرايط هوازي، بدون اكسيژن و بي هوازي هستند. سپس بسترها را مي توان به صورت درون سلولي در باكتري زنجيري ذخير كرد.

ذخيره سازي درون سلولي پلي β-هيدروكسي آلكانوآت ها (PHA) در شرايط بي هوازي يا بي هوازي در M. parvicella رشدي به صورت هوازي هستند .

گرانول هاي ذخيره چربي نيز در برخي از M. parvicella از لجن فعال در حذف مواد مغذي WWTP مشاهده شد . Mycolata همچنين مي‌تواند انكلوزيون‌هاي PHA داخل سلولي را براي ذخيره‌سازي سوبسترا تشكيل دهد.

قابليت ذخيره‌سازي باكتري‌هاي رشته‌اي به آن‌ها اجازه مي‌دهد در شرايط سخت در حين كار زنده بمانند (مانند لايه‌هاي محدود در كف، محيط بي‌هوازي-هوازي متناوب)، و خارج از رقابت با تشكيل لخته و ساير باكتري‌ها در لجن فعال، كه اكثر آنها نمي‌توانند جذب شوند و بسترهاي ذخيره سازي به صورت بي هوازي داشته باشند.

 

آبگريزي سطح سلولي و فعاليت هاي اگزونزيمي
آبگريزي سطح سلولي بالاتري در سلول هاي M. parvicella و Mycolata نسبت به ساير باكتري ها در لجن فعال يافت شد. سطح سلولي آبگريز تر، باكتري هاي رشته اي را قادر مي سازد كه جذب بهتري به سوبستراهاي آبگريز مانند ليپيدها، اسيدهاي چرب با زنجيره بلند (LCFA) داشته باشند. علاوه بر اين، باكتري‌هاي رشته‌اي، اگزونزيم‌هاي زيادي مانند ليپاز توليد مي‌كنند كه تخريب و استفاده از بسترها را افزايش مي‌دهند .

استراتژي كنترل كف كف در تصفيه فاضلاب
[caption id="attachment_4147" align="aligncenter" width="420"] استراتژي كنترل كف كف در تصفيه فاضلاب[/caption]با توجه به علت كف كردن، ارگانيسم هاي درگير و شرايط عملياتي بايد اقدامات خاصي انجام شود.
استراتژي هاي رايج براي كنترل كف در تصفيه فاضلاب عبارتند از:
كاهش SRT (زمان نگهداري لجن، شبيه به ميانگين زمان ماند سلولي، كه اغلب در عمليات تصفيه فاضلاب استفاده مي شود) براي شستشوي باكتري هاي رشته اي.
حذف مواد و بسترهاي آبگريز كه مي توانند كف را افزايش دهند يا به رشد باكتري هاي رشته اي كمك كنند.
معرفي سلكتورها قبل از تانك هاي هوادهي براي سركوب رشد باكتري هاي رشته اي.
افزودن عوامل اكسيد كننده مانند كلر براي از بين بردن باكتري هاي رشته اي (كلر ساير باكتري ها را نيز مي كشد) .
 شناسايي باكتري هاي رشته اي كف در تصفيه فاضلاب
شناسايي سنتي باكتري هاي رشته اي به مورفولوژي آنها در زير ميكروسكوپ متكي است. با اين حال، بسياري از باكتري هاي رشته اي ممكن است مورفولوژي قابل تشخيص نداشته باشند، بنابراين، شناسايي بر اساس ژن هاي 16S يا 23S rRNA ترجيح داده مي شود. گروه نيلسن از دانمارك پروتكل نفوذپذيري موثرتري را براي هيبريداسيون درجا فلورسانس (FISH) ايجاد كرد كه مي‌تواند هيبريداسيون را افزايش داده و سيگنال قوي‌تري توليد كند. آنها مطالعات مختلف اكوفيزيولوژي را بر روي باكتري هاي رشته اي مختلف از كف و نمونه لجن فعال با استفاده از MAR-FISH  انجام دادند. ساير تكنيك‌هاي مبتني بر 16S مانند PCR-DGGE نيز در تشخيص باكتري‌هاي رشته‌اي به كار گرفته شد.

 

توسعه مواد شيميايي موثر كف سازي-كنترل
مواد شيميايي اكسيدي معمولي مانند كلر كه براي از بين بردن باكتري هاي رشته اي هستند، روي رشد باكتري هاي ديگر در لجن فعال نيز موثر هستند.

براي كنترل باكتري هاي رشته اي مورد نظر مواد شيميايي بيشتري وجود دارد.

پلي آلومينيوم كلريد (PAX-14) در كنترل كف توسط M. parvicella موثر بود. افزودن PAX-14 بر عملكرد نيتريفيكاسيون و حذف COD تأثيري نداشت. با اين حال، مكانيسم PAX-14 در كنترل M. parvicella هنوز مشخص نيست.

مكانيسم كف در تصفيه فاضلاب
پتروفسكي  نقش سورفكتانت در كف كردن را بر اساس داده‌هاي 65 Mycolata كف كننده از نزديك بررسي كرد. آنها دريافتند كه تئوري شناورسازي را مي توان در توضيح نقش سورفكتانت در كف كردن لجن فعال به كار برد. Mycolata بدون سورفكتانت مي‌تواند كف توليد كند، در حالي كه حضور سورفكتانت بدون ذرات آبگريز باعث ايجاد كف ناپايدار مي‌شود. آنها همچنين دريافتند كه Bacillus subtilis، كه معمولاً از كف قابل كشت است، مي‌تواند با توليد سورفكتانت سطحي، نقش مهمي در تشكيل كف داشته باشد.

[caption id="attachment_4137" align="aligncenter" width="623"] مكانيسم كف در تصفيه فاضلاب[/caption]تماس با ما:

تماس باما


برچسب: چگونگي ايجاد كف در تصفيه فاضلاب، ايجاد كف، تصفيه فاضلاب،
ادامه مطلب
امتیاز دهید:
رتبه از پنج: 0
بازدید:

+ نوشته شده: ۲۰ آبان ۱۴۰۲ساعت: ۰۱:۱۳:۳۹ توسط:clinicab موضوع: نظرات (0)

حذف فلزات سنگين از پساب

 

حذف فلزات سنگين از پساب  

حذف فلزات سنگين از پساب
براي حذف فلزات سنگين از پساب مي توان از فرآيندهاي جذب به طور گسترده استفاده كرد. پركاربردترين جاذب كربن فعال است كه بهترين نتايج را مي دهد اما هزينه بالا استفاده از آن را محدود مي كند. هزينه توليد و بازسازي بالايي دارد. از آنجايي كه جهان امروز با كمبود منابع آب شيرين مواجه است، جستجوي جايگزين هايي كه بار منابع موجود را كاهش مي دهد، اجتناب ناپذير است.

همچنين، فلزات سنگين حتي در غلظت هاي كمي سمي هستند، بنابراين يك روش ايمن براي حذف آنها از نظر زيست محيطي نياز به جاذب هاي كم هزينه را ايجاب مي كند. جذب سطحي يك تكنيك مقرون به صرفه است و به دليل حداقل مزيت دفع زباله، شناخته شده است. اين فصل بر روي فرآيند جذب و انواع جاذب هاي موجود امروزي تمركز دارد. همچنين شامل جاذب‌هاي كم‌هزينه از زباله‌هاي كشاورزي تا زباله‌هاي صنعتي است كه شرايط واكنش جذب را توضيح مي‌دهد. مقرون به صرفه بودن، كاربرد فني و در دسترس بودن آسان مواد خام با تأثير منفي كم بر سيستم، پيشرو در انتخاب جاذب ها هستند.

1. توضيحات
فلزات سنگين عناصر سمي با وزن مخصوص بيشتر از 5 گرم بر سانتي متر مكعب هستند، به عنوان مثال. روي، آهن، مس، كروم، جيوه، سرب، نيكل، كو و غيره.

منابع طبيعي اصلي فلزات سنگين شامل فرآيندهاي آتشفشاني، هوازدگي سنگ ها و فرسايش خاك است.

در حالي كه منابع انساني شامل فرآوري مواد معدني، احتراق سوخت و فعاليت‌هاي صنعتي مانند استخراج معدن، فرآوري فلزات، كودهاي شيميايي و توليد رنگ و غيره است.

موجودات زنده منجر به اثرات زيست محيطي مي شوند. فلزات سنگين توسط گياهان جذب مي‌شوند كه از طريق زنجيره‌هاي غذايي در حيوانات و انسان‌ها بزرگ‌نمايي مي‌شوند و به دليل سرطان‌زايي‌شان اثرات منفي جدي بر سلامتي ايجاد مي‌كنند .

جدول 1 حداكثر سطح آلاينده (MCL) در آب آشاميدني ارائه شده توسط USEPA  همراه با اثرات مضر آنها را نشان مي دهد.

[caption id="attachment_4158" align="alignnone" width="712"] حذف فلزات سنگين از پساب[/caption] جدول 1
 

اثرات مضر فلزات سنگين
فلزات سنگين تمايل زيادي به تشكيل كمپلكس دارند، واكنش پذيري بالايي دارند و فعاليت بيوشيميايي بيشتري دارند كه باعث مي شود در محيط بسيار پايدار باشند. آنها از طريق محيط آبي منتقل مي شوند و مي توانند در منابع آب و خاك متمركز شوند. اين باعث مي شود كه آنها براي انواع شكل هاي زندگي و محيط زيست بسيار خطرناك باشند. از اين رو، حذف اين فلزات سمي از فاضلاب قبل از تخليه براي جلوگيري از عواقب زيانبار بيشتر ضروري است.

براي حذف فلزات سنگين از پساب از روش هاي مرسوم مانند فيلتراسيون غشايي، رسوب شيميايي، تبادل يوني و غيره براي حذف فلزات سنگين از فاضلاب استفاده مي شود. با اين حال، اين روش ها از معايبي مانند راندمان پايين، نياز به انرژي بالا، رسوب مواد سمي، ناكارآمدي هزينه و غيره رنج مي برند.

براي گذر از اين معايب، فرآيندهايي مانند جذب مورد بررسي قرار مي گيرند، زيرا به ميزان زيادي بر فراهمي زيستي و انتقال فلزات سمي تأثير مي گذارد. اين روش كم هزينه و كارآمد براي پاكسازي فلزات سنگين از فاضلاب است. فرآيند جذب اغلب در بسياري از موارد برگشت پذير است، بنابراين جاذب را مي توان دوباره بازسازي كرد و مزيت ديگري به اين فرآيند اضافه كرد. عوامل زيادي مانند دما، pH، غلظت اوليه، زمان تماس و سرعت چرخش بر كارايي جاذب ها تأثير مي گذارد.

1.1 مروري بر فرآيند جذب
جذب يك پديده سطحي است كه در آن محلولي حاوي ماده جاذب بر روي سطح يك جاذب جذب مي شود. پديده جذب مي تواند دو نوع باشد. يكي فيزيو جذب است كه در آن ماده جاذب به دليل نيروهاي واندروالس به جاذب متصل مي شود و ديگري جذب شيميايي است كه به دليل واكنش هاي شيميايي بين جاذب و جاذب اتفاق مي افتد. فيزيوجذب برگشت پذير، ضعيف و معمولا گرماگير است، در حالي كه جذب شيميايي برگشت ناپذير، انتخابي و گرمازا است .

1.2 ايزوترم جذب و مدل ها
ايزوترم هاي جذب، نمايش هايي هستند كه مقدار املاح جذب شده روي سطح جاذب را در واحد وزن به عنوان تابعي از غلظت تعادل در دماي ثابت تخمين مي زنند. ايزوترم هاي لانگموير و فروندليچ كه معمولاً مورد استفاده قرار مي گيرند، فرآيند جذب را توصيف مي كنند. برخي مدل‌هاي ديگر نيز استفاده مي‌شوند مانند Redlich و Peterson ، Radke و Prausnitz ، Sips، Toth [33] و Koble و Corrigan .

1.3 انواع جاذب ها
جاذب‌ها معمولاً بر اساس منشأ آنها يعني طبيعي و مصنوعي طبقه‌بندي مي‌شوند. جاذب هاي طبيعي شامل خاك رس، مواد معدني، زغال سنگ، سنگ معدن و زئوليت مي باشد. در حالي كه جاذب هاي مصنوعي از ضايعات صنعتي، ضايعات كشاورزي، لجن زباله و غيره تهيه مي شوند.

[caption id="attachment_4166" align="alignnone" width="550"] حذف فلزات سنگين از پساب[/caption]2. حذف فلزات سنگين از پساب با جذب سطحي
جذب سطحي در مقايسه با ساير فن آوري هاي تصفيه فاضلاب براي حذف فلزات سنگين، يك روش كارآمد و مقرون به صرفه فرض مي شود. مزيت اصلي اين روش توليد پساب با كيفيت بالا است. فرآيند جذب نسبت به ساير فرآيندها برتري دارد زيرا يك روش اقتصادي براي اصلاح فلزات سنگين است.

در بيشتر موارد، جاذب را مي توان دوباره بازسازي كرد و مي توان از آن بيشتر استفاده كرد . استفاده از جذب آسان است و هيچ گونه آلاينده سمي توليد نمي كند، از اين رو يك تكنيك دوستدار محيط زيست است.

معيارهاي برجسته انتخاب جاذب ها عبارتند از:
مقرون به صرفه بودن،
سطح و تخلخل بالا،
توزيع گروه هاي عاملي و قطبيت آنها
 جاذب هاي معمولي و تجاري شامل كربن فعال، زئوليت ها، گرافن ها و فولرن ها  و نانولوله هاي كربني مي باشند
كربن‌ها و مشتقات آن‌ها به دليل كارايي جذب بالا، پركاربردترين جاذب‌ها هستند. توانايي استثنايي آن‌ها از ويژگي‌هاي ساختاري آن‌ها ناشي مي‌شود كه به آن‌ها سطح وسيعي را با تغييرات شيميايي آسان مي‌دهد كه آنها را براي طيف گسترده‌اي از آلاينده‌ها به طور جهاني قابل قبول مي‌كند.

كربن هاي فعال از چند نقص رنج مي برند كه استفاده از آنها را بسيار محدود مي كند. ساخت آنها گران است. دفع كربن فعال مصرف شده دشوار است و بازسازي آنها دشوار و مقرون به صرفه نيست. بنابراين، تحقيقات گسترده اي در زمينه جاذب هاي كم هزينه انجام شد. جاذب هاي غير متعارف ارزان هستند، به وفور در دسترس هستند و به دليل ساختار متنوع خود كه يون هاي آلاينده را به هم متصل مي كنند، ظرفيت كمپلكس كنندگي بالايي دارند. آنها از زباله هاي كشاورزي تا لجن زباله هاي صنعتي و دوغاب مصرف شده را شامل مي شوند.

2.1 جاذب كربن فعال براي حذف فلزات سنگين از پساب
كربن فعال (AC) به دليل كارايي بالا، تخلخل و مساحت سطح بالا، يكي از پركاربردترين جاذب ها مي باشد. اين به طور تجاري از كربن سازي مانند زغال سنگ و چوب ساخته مي شود، بنابراين گران است و استفاده از آن محدود است. آنها عمدتاً از طريق پيروليز مواد كربني در دماي كمتر از 1000 درجه سانتيگراد توليد مي شوند.

تهيه كربن فعال شامل دو مرحله است، يكي كربن كردن مواد خام در دماي كمتر از 800 درجه سانتيگراد در اتمسفر بي اثر، دوم فعال سازي محصول توليد شده در دماي بين 950 تا 1000 درجه سانتيگراد. از اين رو، بيشتر مواد كربن دار را مي توان به عنوان ماده خام براي توليد كربن فعال استفاده كرد، اگرچه ويژگي هاي محصول نهايي به مواد خام مورد استفاده و شرايط فعال بستگي دارد.

كربن جزء اصلي جاذب كربن فعال است، عناصر ديگري مانند هيدروژن، اكسيژن گوگرد و نيتروژن نيز وجود دارد. آنها به دو صورت پودري و دانه اي توليد مي شوند. نوع پودري داراي منافذ بزرگ و سطح داخلي كوچكتر است. در حالي كه دانه دانه داراي سطح داخلي بزرگ و منافذ كوچك است. ظرفيت جذب كربن فعال با تخلخل و سطح بالاي آن به همراه ساختار شيميايي آن تعيين مي شود. از اين رو، ساير مواد خام كم هزينه مانند ضايعات كشاورزي براي افزايش اثربخشي كربن فعال مورد توجه قرار مي گيرند.

 

2.2 زئوليت ها
آنها سيليكات آلومينيومي با ساختار كريستالي هستند كه به طور طبيعي وجود دارند يا به صورت صنعتي توليد مي شوند. آنها يكي از بهترين جاذب ها براي حذف فلزات سنگين هستند زيرا از مواد معدني آلومينوسيليكات هيدراته تشكيل شده اند كه از آلومينا و سيليس به هم پيوسته تشكيل شده اند. آنها داراي ظرفيت تبادل يوني قابل توجه، خواص آب دوست و سطح ويژه بالايي هستند كه جاذب هاي بسيار خوبي براي اصلاح فلزات سنگين مي كند .

زئوليتها همچنين مي توانند اصلاح شوند كه ظرفيت جذب بهتري در مقايسه با آنهايي كه اصلاح نشده به دست مي آورند. زئوليت NaX يكي از پركاربردترين زئوليت هاي نانو اندازه براي حذف فلزات سنگين از فاضلاب است. راد و همكاران نانوزئوليت NaX و سپس نانوالياف نانوكامپوزيت پليمر پلي وينيل استات/NaX براي بررسي حذف Cd2+ تهيه شد. حداكثر ظرفيت جذب 838.7mg/g در pH 5.0 گزارش شد.

2.3 مواد معدني رسي
بنتونيت، يك كاني رسي داراي بالاترين ظرفيت تبادل كاتيوني است، قابل بازيافت و حدود 20 برابر ارزان تر از كربن فعال است. كاني هاي رسي در مقايسه با زئوليت ها ظرفيت حذف كمتري از فلزات سنگين دارند. اما آنها هنوز به دليل مزايايي كه دارند مانند خواص فيزيكي، شيميايي و سطحي درخشان استفاده مي شوند. جيانگ و همكاران حذف Ni2+، Pb2+، Cu2+ و Cd2+ از فاضلاب با استفاده از خاك رس كائولينيتي مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد كه غلظت Pb2+ از 00/160 به 00/8 ميلي گرم در ليتر كاهش يافته است.

2.4 مواد نانوساختار
در دهه گذشته، نانولوله‌هاي كربني، فولرن‌ها و گرافن  جايگاه مهمي را در حوزه جذب فلزات سنگين از پساب‌ها اشغال كرده‌اند. آنها داراي خواص مكانيكي و شيميايي استثنايي، استحكام، ظرفيت تبادل، هدايت الكتريكي و پايداري حرارتي هستند. مساحت سطح بالا همراه با برهمكنش هاي بين مولكولي متعدد به آنها برتري نسبت به جاذب هاي ديگر در اصلاح فلزات سنگين مي دهد.

2.4.1 نانولوله هاي كربني، فولرن ها و گرافن
نانو لوله هاي كربني
Iijima نانولوله هاي كربني (CNTs) را در سال 1991 كشف كرد. آنها به شكل استوانه اي كربني دراز با ورقه هاي گرافيت شش ضلعي پيوسته وجود دارند. آنها دو نوع هستند: CNT تك جداره كه داراي يك ورق گرافيتي هستند و CNT هاي چند جداره كه داراي صفحات متعدد هستند. آنها پتانسيل بسيار خوبي را براي فلزات سنگين از فاضلاب براي مس ، سرب،  كروم ، نيكل  و كادميوم  به تصوير كشيده اند.

CNT
CNT ها به دليل مزايايي مانند خواص مكانيكي و سطحي خواص الكتريكي و نيمه هادي، جاذب هاي عالي هستند. آنها همچنين سطح ويژه بالايي (150-1500 متر مربع بر گرم) را فراهم مي كنند و وجود مزوپورها كارايي جذب آنها را افزايش مي دهد. وجود گروه‌هاي عاملي مختلف حاوي عناصري مانند اكسيژن، نيتروژن و گوگرد به طور مستقيم و غيرمستقيم بر مكانيسم‌هاي جذبي كه جذب فلزات سنگين را افزايش مي‌دهند، تأثير مي‌گذارد.

CNT هاي اكسيد شده همچنين ظرفيت جذب بسيار بالايي را براي حذف Cr6+، Pb2+ و Cd2+ از فاضلاب به تصوير مي كشند.

توانايي CNT ها براي تغيير آسان آنها را به جاذب هاي انتخابي با شايستگي افزايش كارايي جذب تبديل مي كند. آنها به دليل ويژگي هاي مكانيكي و سطحي قابل توجه، خواص مكانيكي و مغناطيسي و پايداري بالا، به عنوان جاذب هاي عالي در زمينه تصفيه فاضلاب معرفي مي شوند. اما استفاده از آن به دليل انباشته شدن محل هاي فعال توسط ماده جذب محدود شده است. از اين رو، فعال سازي نانولوله هاي كربني مزيت افزايش مكان هاي داراي گروه هاي عاملي را ارائه مي دهد كه به نوبه خود كارايي جذب آنها را براي حذف فلزات سنگين از آب و فاضلاب افزايش مي دهد.

فولرن
كشف فولرن ها در سال 1985 منجر به پيشرفت ديگري در علم جذب شد. آنها يك ساختار قفس بسته حاوي حلقه هاي كربني پنج ضلعي و شش ضلعي با فرمول C20+m دارند كه m يك عدد صحيح است. راندمان جذب آنها را نيز مي توان به مورفولوژي سطح و وجود مزوپورها نسبت داد كه ميل تركيبي يوني و سطح ويژه بالاتري را براي اصلاح يون هاي فلزات سنگين از آب و فاضلاب مي دهد. الكسيوا و همكاران مطالعه اي با استفاده از فولرن ها براي حذف Cu2+ انجام داد و مكانيسم را از طريق مدل لانگموير توضيح داد. حداكثر راندمان جذب 14.6 ميلي مول بر گرم بود.

فولرن كروي حاوي 60 اتم كربن بيشتر مورد بررسي قرار گرفته است. ويژگي هاي قابل توجه آن شامل گروه هاي عاملي هيدروكسيل و اپوكسي روي سطح، نسبت سطح به حجم زياد، آب گريزي، ميل تركيبي الكترون بالا و ظرفيت تجمع كم است كه آن را براي حذف فلزات سنگين مفيد مي كند. اما استفاده از آنها اغلب به دليل قيمت بالا محدود مي شود. بنابراين، تحقيقات در مورد تركيب ساير جاذب هاي معمولي با فولرن ها انجام شده است. مشخص شد كه فولرن‌ها ساختار متخلخل جاذب را افزايش مي‌دهند كه منجر به افزايش راندمان حذف فلزات سنگين مي‌شود. مشخص شد كه ظرفيت جذب AC ها 1.5-2.5 برابر پس از ورود فولرن ها به ساختار آنها افزايش يافته است.

گرافن
گرافن در سال 2004 وارد صحنه شد و يك شبكه دو بعدي شش ضلعي از اتم هاي كربن است. همچنين داراي خواص ساختاري، شيميايي و مكانيكي است كه به استفاده از آن در تصفيه فاضلاب كمك مي كند. داراي مساحت سطح بالا، گروه هاي عاملي فعال و مكان هايي بر روي سطح آن است كه ظرفيت جذب آن را افزايش مي دهد. گرافن همچنين مي تواند با اكسيداسيون فعال شود تا گروه هاي عاملي را افزايش دهد كه ظرفيت جذب براي حذف فلزات سنگين را افزايش مي دهد.

2.5 جاذب كم هزينه جهت حذف فلزات سنگين از پساب
اگرچه AC ها پرمصرف ترين جاذب ها هستند، اما استفاده از آنها به دليل هزينه بالا و بازسازي كم آنها محدود است. همين امر در مورد جاذب هاي توسعه يافته ديگر مانند نانولوله هاي كربني، فولرن ها و نانوكامپوزيت ها نيز صادق است. براي تسريع و موثر ساختن فرآيند تصفيه فاضلاب، جستجوي جاذب هايي كه مقرون به صرفه باشند و همچنين داراي راندمان جذب بالا باشند، حياتي است. بنابراين، نياز به جاذب هاي كم هزينه متوجه شد. جاذب هاي كم هزينه شامل آن دسته از مواد غير متعارفي هستند كه به راحتي در دسترس هستند و عمدتاً پسماندهاي كشاورزي و صنعتي مقرون به صرفه هستند.

2.5.1 ضايعات كشاورزي
پسماندهاي كشاورزي داراي تركيبي از ليگنين، سلولز، هيدروكربن ها، قندها، آب و نشاسته به همراه ساير گروه هاي عاملي هستند كه ظرفيت جذب اين ضايعات كشاورزي را افزايش مي دهد. اين ضايعات مي توانند از پوست برنج گرفته تا پوسته گندم، پوسته تخم مرغ، پوسته نارگيل، ميوه خرما، باگاس، پوست بادام زميني، پوست ميوه، بيوچار و غيره باشند. سپس الك مي شوند تا اندازه ذرات مطلوب بدست آيد كه براي آزمايشات جذب استفاده مي شود. آنها همچنين مي توانند به كاراكترها تغيير داده شوند و بيشتر فعال شوند تا مكان هاي جذب را افزايش دهند .

جدول 2 ضايعات مختلف كشاورزي مورد استفاده براي حذف يون هاي فلزات سنگين را نشان مي دهد.

[caption id="attachment_4159" align="alignnone" width="712"] حذف فلزات سنگين از پساب[/caption][caption id="attachment_4160" align="alignnone" width="715"] حذف فلزات سنگين از پساب[/caption]جدول 2
 

ضايعات كشاورزي براي حذف فلزات سنگين
2.5.2 بيوچار
بيوچار ماده جامد زغالي است كه از كربن شدن زيست توده به دست مي آيد. متداول ترين روش توليد زيست توده از طريق پيروليز است كه تجزيه حرارتي زيست توده در غياب يا اكسيژن محدود است. بيوچارك‌ها نسبت به AC كربن كمتري دارند، بنابراين كربن، هيدروژن و اكسيژن بيشتري در ساختار آنها باقي مي‌ماند. بيوچار پتانسيل قابل توجهي براي پاكسازي فلزات سنگين از پساب نسبت به جاذب هاي معمولي و كم هزينه نشان داده است. آنها ساختار مزوپور دارند كه منجر به مساحت سطح بالا و وجود گروه هاي عملكردي مختلف مي شود و مقدار خاكستر كم آنها را به جاذب هاي عالي و موثر تبديل مي كند. مواد اوليه مانند پوسته برنج، پوسته ذرت، ضايعات چايو لجن هضم شده  براي حذف استفاده شده است. فلزات سنگين از محلول هاي آبي و همچنين فاضلاب.

2.6 ضايعات صنعتي
فعاليت‌هاي صنعتي مقادير زيادي زباله توليد مي‌كنند كه معمولاً براي دفع به مكان‌هاي دفن زباله فرستاده مي‌شوند. اين پسماندها ظرفيت جذب خوبي دارند و مشكل تصفيه زباله را حل مي كنند. مواد زائد مانند خاكستر بادي ، گل قرمز  و سرباره به دليل ظرفيت قابل توجهي كه براي حذف فلزات سنگين از پساب دارند استفاده مي شود. بسياري از جاذب هاي پسماند صنعتي براي پاكسازي Zn2+ از پساب ها به كار گرفته شده اند. حداكثر ظرفيت جذب براي ليگنين 73.2mg/g، 168mg/g براي لجن زباله و 55.82mg/g براي ضايعات كاساوا بود.

جدول 3 انواع ضايعات صنعتي مورد استفاده براي حذف فلزات سنگين از فاضلاب و محلول هاي آبي را نشان مي دهد.

[caption id="attachment_4161" align="alignnone" width="702"] حذف فلزات سنگين از پساب[/caption]جدول 3
 

3. مقايسه جاذب هاي معمولي و غير متعارف
براي كارآمد بودن فرآيند جذب، انتخاب مناسب ترين جاذب يك مرحله حياتي است. اساس اصلي انتخاب يك جاذب شامل هزينه كم، ظرفيت جذب بالاو موثر براي طيف وسيعي از آلاينده ها مي باشد. تحقيقات گسترده اي در زمينه عملكردها و مكانيسم هاي جذب معمولي و غير متعارف شكل گرفته. جاذب هاي مختلف به دليل تفاوت در شرايط توليد مواد خام و جاذب، مكانيسم هاي مختلفي را دنبال مي كنند.

به طور عمده چهار مكانيسم براي جذب موثر آلاينده ها وجود دارد. جذب شيميايي، جذب فيزيكي، تبادل يوني و بارش . ديويس و همكاران بيان كرد كه تبادل يون لزوماً مكانيسم جذب را توصيف نمي كند، اما بسياري از عوامل و مكانيسم هاي ديگر به موفقيت اين فرآيند كمك مي كنند. برخي ديگر از محققان نيز مكانيسم هاي جذب را توضيح دادند .

به وضوح مي توان ديد كه كربن‌هاي فعال به دليل سطح ويژه بالا، مورفولوژي سطح مكانيكي و ساختاري و وجود گروه‌هاي عاملي كه مي‌توانند اصلاح شوند، خود را به عنوان جاذب درخشان ثابت كرده‌اند. با اين حال، جاذب هاي غير متعارف به طور فزاينده اي به عنوان جاذب هاي كم هزينه و موثر استفاده مي شوند. تحقيقات متمركز بيشتر در مورد مهندسي و اصلاح آنها مي تواند آنها را با برخي جاذب هاي جامد تجاري برابر كند.

4. نتيجه گيري
آلودگي فلزات سنگين يكي از خطرناك ترين شرايطي است كه امروزه با آن مواجه هستيم. آنها حتي در غلظت هاي كمي مضر هستند. بسياري از آنها سرطان زا هستند، باعث نقص مادرزادي مي شوند و بسيار كشنده هستند. از اين رو لازم است اين فلزات سمي از فاضلاب قبل از تخليه به آب هاي آزاد حذف شوند. جذب سطحي يكي از اين تكنيك‌هاست كه نه تنها به پاكسازي فلزات سنگين از پساب مي‌پردازد، بلكه با ردپاي كم نيز سازگار با محيط‌زيست است.

جاذب هايي مانند اكتيو شده به طور گسترده اي مورد استفاده قرار مي گيرند، اما به دليل هزينه بالاي آن محدود است. بنابراين، لازم است به دنبال گزينه‌هايي باشيد كه پايدار باشند و هدفشان رفع چشم‌انداز بزرگ‌تر مشكل باشد. جاذب هاي كم هزينه مانند ضايعات كشاورزي، ضايعات صنعتي و بيوچار نه تنها به حذف فلزات سنگين كمك مي كنند، بلكه روش هاي ارزاني نيز هستند. مواد اوليه آنها به راحتي در دسترس است و اين جاذب ها به راحتي قابل توليد هستند.

بنابراين، اين يك فناوري سبز است كه فرآيند تصفيه فاضلاب را تا حد زيادي افزايش مي دهد. تحقيقات بيشتر در مورد توسعه جاذب هاي كم هزينه تر مي تواند به اصلاح بيشتر فلزات سنگين كمك كند.

 

[caption id="attachment_4481" align="alignnone" width="300"] حذف فلزات سنگين از پساب[/caption]تماس با ما:

تماس باما


برچسب: حذف فلزات سنگين از پساب، حذف فلزات سنگين، پساب،
ادامه مطلب
امتیاز دهید:
رتبه از پنج: 0
بازدید:

+ نوشته شده: ۱۶ آبان ۱۴۰۲ساعت: ۰۹:۳۱:۰۹ توسط:clinicab موضوع: نظرات (0)

تصفيه آب در داروسازي

تصفيه آب در داروسازي   
تصفيه آب در داروسازي يا سيستم هاي آبسازي جهت توليد انواع آب در صنعت داروسازي  از جمله آب خالص Purified Water (PW)، آب قابل تزريق (WFI)Water For injection  و بخار خالص (PS) Purified Steam  كه  بسته به توليد محصولات  دارويي مختلف (جامدات،نيمه جامدات،مايعات و تزريقي و ...)  و همچنين تميز كردن و شستشو تجهيزات در صنعت داروسازي مورد استفاده قرار مي گيرند، انجام مي گيرد.

سيستم هاي تصفيه آب در صنعت داروسازي يك بحث پيچيده و پويا است و با درك درجه هاي مختلف آب تصفيه و كاربردهاي مورد نظر آنها شروع مي شود.

فرآيند تهيه آب براي تزريق و آب مورد نياز براي تميز كردن تجهيزات نه تنها به عنوان يك محصول متفاوت، بلكه فرآيند تهيه آن نيز متفاوت است.

[caption id="attachment_4740" align="aligncenter" width="297"] آب در صنعت داروسازي[/caption]استاندارد هاي آب در صنعت داروسازي
طراحي و ساخت تجهيزات با  درنظر گرفتن آناليز آب خام RAW WATER ANLYSIS  و ظرفيت و مشخصات (URS) USER REQUIRMENT SPECIFICATION كارخانه دارويي و  بهداشتي و رهنمود هاي WHO,GMP,FDA طراحي مي شوند. كه مي بايست  در طراحي فرآيند مهندسي و  ساخت آنها استانداردهاي ISPE,ASME BPE, ASME A380,ASME A967 ,ISO 2219  رعايت شوند.

آب خالص PW
Purified Water آب خالص به عنوان اكسپيان در ساخت محصولات غيرتزريقي و ساير مصارف داروئي از قبيل شستشوي دستگاهها و محيط هاي ساخت محصولات غير استريل به كار مي رود. همچنين  براي انجام كليه تست هاي شيميايي كه در آنها از آب به عنوان Reagent مورد استفاده قرار مي گيرد.
آب خالص Purified Water بايد كليه ويژگي هاي يوني و ناخالصي را طبق منوگراف مربوطه در USP را دارا بوده و از آلودگي هاي ميكروبي محافظت گردد.

خصوصيات كيفي Purified Water بر اساس فارماكوپه ايالت متحده USP در جدول زير خلاصه شده است.

[caption id="attachment_3278" align="aligncenter" width="502"] جدول مشخصات آب PW مطابق با فارماكوپه آمريكا USP[/caption]آب براي تزريق WFI
Water For Injection  آب قابل تزريق  به عنوان اكسيپيان در ساخت فرآورده هاي تزريقي و ساير فرآوردها كه محتواي اندوتوكسين آنها بايد تحت كنترل باشد و نيز شستشوي دستگاهها و اماكن ساخت فرآورده هاي تزريقي به كار مي رود.

آب  تزريقي Water For injection بايد كليه ويژگي هاي يوني و ناخالصي را طبق منوگراف مربوطه در  USP را دارا بوده و از آلودگي هاي ميكروبي محافظت گردد.

خصوصيات كيفي Water For injection بر اساس فارماكوپه ايالت متحده USP:

[caption id="attachment_3276" align="aligncenter" width="437"] جدول مشخصات آب WFI مطابق با فارماكوپه آمريكا USP[/caption]بخار خالص  PS
Purified Steam بخار خالص كه در بعضي موارد بخار تميز clean steam ناميده مي شود به عنوان بخار يا كندانس (متراكم شده) بخار در مواردي كه تماس مستقيم با سطوح يا ابزار، يا مواد در حين عمليات استريليزاسيون و يا تميز كاري  cleaning بدون هيچ مرحله اضافي براي حذف آلودگي ها يا مواد)، مورد نياز است استفاده مي شود. بخار تميز بعنوان استريل كننده سطوح يا ابزار متخلخل  و همچنين استريليزاسيون يا تميزكاري  مورد استفاده قرار مي گيرد.

تزريق مستقيم بخار و با افزايش دما در فرآيندهاي ساخت (تزريق بخار در فضاي بين دو جداره و سل هاي ساخت دو جداره) استفاده مي شود.

اولين شرط در استفاده از بخار اين است كه كيفيت بخار خالص purified steam  عامل آلوده كردن ابزار يا سطوحي كه بخار با آنها در تماس است نباشد.

خصوصيات كيفي Pure Steam بر اساس فارماكوپه ايالت متحده USP:

[caption id="attachment_4739" align="aligncenter" width="482"] جدول مشخصات PS بر اساس فارماكوپه آمريكا USP[/caption]مقايسه استاندارد USP  و EP  درمورد آب PW,WFI
[caption id="attachment_4766" align="aligncenter" width="386"] مقايسه آب خالص PW در استانداردهاي USP,EP,JP[/caption][caption id="attachment_4768" align="aligncenter" width="374"] مقاسيه مشخصات آب WFI در استانداردهاي USP,EP,JP[/caption]فرآيند تصفيه آب دارويي
معمولا در فرآيند تصفيه آب داروسازي از روشهاي مختلف تصفيه آب انواع روشهاي پيش تصفيه آب، سيستم هاي تبادل يوني، فيلتراسيون ها، اسمز معكوس يك و چند مرحله ايي، الكتروديونيزاسيون، تقطير و روش هاي ضدعفوني با ازن، ضدعفوني با لامپ UV و ضدعفوني حرارتي  استفاده مي شود.

انتخاب واحدهاي تصفيه و ترتيب و توالي آنها بر اساس كيفيت آب خام و همچنين كيفيت و ميزان آب مورد نياز تعيين مي گردد.

منبع آب خام در صنعت داروسازي مي بايست آب شرب باشد لذا آب خام مي بايست همواره نسبت به آلودگي ميكروبي محافظت گردد.

از آنجايي كه ميكروبها ممكن است در طول فرآيند توليد، ذخيره سازي و توزيع آب رشد كنند مي بايست در انتخاب نوع سيستم تصفيه آب ملاحظاتي همچون ضدعفوني(Sanitization) دوره ايي جهت كنترل بار ميكروبي در نظر گرفته شود.

[caption id="attachment_4783" align="aligncenter" width="446"] دستگاه توليد آب خالص PWG[/caption]پيش تصفيه آب داروسازي
سيستم هاي تصفيه آب در داروسازي  معمولاً با تصفيه آب خام شروع مي شود. آبي كه از منابع طبيعي به دست مي‌آيد، حامل آلاينده‌ها و آلاينده‌هاي زيادي است و در معرض تغييرات فصلي از نظر كيفيت فيزيكي و شيمي آب است كه مي‌تواند تأثير نامطلوبي بر محصول نهايي داشته باشد.

بنابراين، هر فرآيند تصفيه آب در صنعت داروسازي مي تواند شامل مراحل اوليه كلرزني، نرم‌كردن و تزريق مواد شيميايي باشد.

تركيبات شيميايي مختلف براي اطمينان از بي‌خطر بودن آب خام براي ورود به فرآيند توليد آب تصفيه شده، اضافه مي‌شود.

از جمله سيستم هاي پيش تصفيه

ضدعفوني جهت كاهش و كنترل بار ميكروبي MICROBIAL COUNT
شامل كلرزني  CL INJECTION يا ازن زني OZON DESINFECTION

فيلتراسيون جهت كاهش ذرات معلق TSS,SDI
شامل فيلترهاي شني و كربني اولترا فيلتراسيون (ULTRAFILTRATION)و فيلتراسيون هاي كارتريجي

سيستم هاي تبادل يوني رزيني  ION EXCHANGE RESIN از جمله سختي گير هاي رزيني يا ستونهاي آنيوني و كاتيوني
سيستم هاي تزريق مواد شيميايي CHEMICAL INJECTION
جهت حذف كلر  همچنين مواد ضدرسوب دهنده يا تنظيم PH
اسمز معكوس (RO) در تصفيه آب دارويي
اسمز معكوس (RO) معمولاً به عنوان يكي از سيستم‌هاي كارآمد تصفيه آب است و اغلب در صنعت داروسازي و ساير بخش‌هايي كه آب يك منبع حياتي و ماده خام است، مورد مصرف قرار مي گيرد.

در RO، يك پمپ فشار بالا آب را وادار مي كند تا از طريق يك غشاي نيمه تراوا جريان يابد كه ميكروارگانيسم ها را در آب به دام مي اندازد و به آب "تميز" جريان مي دهد و در نتيجه  آلاينده ها تصفيه مي شود.

اسمز معكوس در حذف نمك ها، قندها، رنگ ها، باكتري ها، ساير ذرات، ميكروارگانيسم ها، تري هالومتان ها، آفت كش ها و حتي تركيبات آلي فرار بسيار موثر است. با اين حال، قادر به خلاص شدن از شر گازهاي محلول در آب، مانند دي اكسيد كربن نيست.

يونيزاسيون الكتريكي (EDI) در داروسازي
در فرآيند الكترو ديونيزاسيون از آند (-ve شارژ) و كاتد (+ve شارژ) استفاده مي شود. هنگامي كه الكتريسيته از آب عبور مي كند، آنيون ها به آند و كاتيون ها به كاتد جذب مي شوند. محصول حاصل از اين فرآيند آب بدون يون است.

EDI در تصفيه آب از ذرات محلول مانند نمك ها، مواد معدني و آلاينده هاي آلي از آب بسيار موثر است.

ضدعفوني با UV در تصفيه آب دارويي
ضد عفوني كر دن آب با UV يك روش سريع و كم هزينه براي تصفيه آب، ضد عفوني كردن با اشعه ماوراء بنفش است. در اين روش، از يك لامپ UV براي قرار دادن آب در معرض اشعه UV جهت ضدعفوني و كنترل بار ميكروبي آب استفاده مي گردد.

 سيستم هاي ذخيره سازي و توزيع آب در داروسازي
سيستم هاي ذخيره سازي و توزيع آب دارويي با هدف حفظ كيفيت فيزيكي، شيميايي و ميكروبي آب  در زمان ذخيره سازي و توزيع تا محل هاي مصرف طراحي و اجرا مي شوند تا همواره كيفيت آب در حين زمان نگهداري و توزيع مطابق با استاندارها حفظ گردد.

اين سيستم معمولا شامل اجزاي ذيل مي باشند:

مخزن ذخيره STAINLESS STEEL STORAGE TANK
مخزن ذخيره استيل L316 تك جداره يا چند جداره با پوليش استاندارد مجهز به اسپري بال و ونت هواAIR VENT

پمپ انتقال لوله و اتصالات HYGENIC PIPE & FITTING
پمپ بهداشتي HGENIC PUMP استيل L316جهت ايجاد فلو و فشار استاندارد در نقاط مصرف USER POINTS

 لوله و اتصالات بهداشتي و استاندارد و لوله كشي با متد هاي روز (جوشكاري اربيتال ORBITAL WELDING)
سيستم هاي ضدعفوني كننده و تجهيزات كنترلي
شامل ازن ژنراتور ها، سيستم هاي UV و مبئل هاي حرارتي استيل L316  و تجهيزات كنترل  هدايت الكتريكي (EC)، فشار، دما و فلو آب در چرخش

[caption id="attachment_3963" align="aligncenter" width="336"] سيستم ذخيره و توزيع آب خالص[/caption]مثال از  يك سيستم توليد آب خالص PW مطابق با استاندارد GMP
[caption id="attachment_4771" align="aligncenter" width="427"] سيستم توليد آب خالص PW[/caption]مثال از  يك سيستم توليد آب براي تزريق  WFI مطابق با استاندارد GMP
[caption id="attachment_4769" align="aligncenter" width="427"] سيستم توليد آب WFI[/caption] احراز كيفيت  يا وليديشن سيستم تصفيه آب داروسازي Water System Validation
همانطور كه مي دانيم آب ضروري ترين بخش فرآورده هاي دارويي مختلف است.

آب  براي تميز كردن ماشين آلات، تجهيزات و ساير لوازم جانبي در حين ساخت استفاده مي شود، از اين رو به طور مستقيم و غيرمستقيم نقشي حياتي در ايجاد كيفيت محصول ايفا مي كند.
چرا اعتبارسنجي سيستم آب مهم است:
1.هدف از انجام اعتبارسنجي سيستم آب اين است كه اطمينان حاصل شود كه فرآيند تصفيه آب با كيفيت بالا به طور مداوم توليد مي كند.
2. اعتبار سنجي سيستم آب به منظور مطالعه تكرارپذيري، سازگاري و اثربخشي سيستم آب الزامي است.
3. الزامات دستورالعمل نظارتي
4. به منظور دستيابي به كيفيت شيميايي و ميكروبيولوژيكي مطلوب طبق دستورالعمل هاي بين المللي.
5. اعتبار سنجي يك شواهد مستند كامل است و تضمين مي كند، فرآيند به طور مداوم به محصول نهايي داراي پارامترها و مشخصات كيفي  مشخص منجر مي شود.
6. ايجاد اطمينان از سيستم هاي تصفيه و ذخيره و توزيع آب دارويي مستلزم نشان دادن كنترل فرآيند طولاني و تحت نظارت مناسب است.

 

مستندات سيستم هاي تصفيه آب دارويي
كلينيك تصفيه آب ايران با داشتن واحد QA)  QULITY ASSURENCE) و نيروهاي متخصص و با تجربه و همچنين در اختيار داشتن تجهيزات به روز پيشرو در ارايه كامل خدمات معتبر سازي سيستم هاي تصفيه آب در صنايع دارويي است.

احراز كيفيت طراحي DQ (DESIGN QUALIFICATION)
احراز كيفيت نصب IQ  (INSTALATION QUALIFICATION)
احراز كيفيت عملكرد OQ (OPERATION QUALIFICATION)
احراز كيفيت كارايي PQ  (PERFORMANCE QUALIFICATION)براي دريافت هرگونه خدمات در زمينه تصفيه آب در صنعت داروسازي و بهداشتي با ما تماس بگيريد
تماس باما


برچسب: تصفيه آب در داروسازي،تصفيه آب،داروسازي،
ادامه مطلب
امتیاز دهید:
رتبه از پنج: 0
بازدید:

+ نوشته شده: ۱۶ آبان ۱۴۰۲ساعت: ۰۹:۲۳:۵۱ توسط:clinicab موضوع: نظرات (0)