بررسی کیفیت و سلامت آب _ جلسه هفتم

• PH

• دما

• DO (میزان اکسیژن محلول در آب)

• سختی و نرمی آب

• هدایت الکتریکی آب  حال که در مورد اهمیت هر یک از این عوامل فوق می دانید آیا می توانید آزمایشی برای اندازه گیری برخی از آن ها طراحی کنید؟ هم چنین آزمایش هایی که در طول پروژه انجام شده را تحلیل و بررسی کنید تا مراحل مختلف فرضیه سازی، انجام آزمایش، تحلیل داده ها و نتیجه گیری مشخص شود. حال نتیجه ی هرآزمایش را در چند جمله روی برگه ی کاغذ بنویسید.

7-2 مراحل تصفیه آب

تصفیه خانه جلالیه تهران

برای افزایش جذابیت پروژه و آشنایی با نحوه تصفیه آب و دستگاه های تصفیه آب، آزمایش زیر را انجام می دهیم.

همانطور که می دانید دریاچه ها، رودخانه ها و آب های زیرزمینی منابع آب ما هستند و قبل از مصارف خانگی باید آب را تصفیه کرد. تصفیه آب چند مرحله دارد:

1. ابتدا اجزا و آشغال های بزرگ با توری های فلزی از آب جدا می شوند و اجزای ریزتر ته نشین می شوند.

2. برای تصفیه آب ابتدا به آب، آهک (CaO) اضافه می کنند تا محیط بازی شود. سپس به آن زاج (KAl(SO4)2) می زنند تا با یون های هیدروکسید ترکیب شده و Al(OH)3 تشکیل شود. این ترکیب در آب رسوب می کند و ذرات کوچک به این رسوب می چسبند و با آن ته نشین می شوند.

3. مقداری از ذرات موجود در آب نیز با کمک صافی های شنی از آب جدا می شوند. به این صافی های شنی مقداری ذغال فعال افزوده می شود تا سطح فعال و خلل و فرج آن را افزایش دهد. ذغال فعال برای جذب مواد بودار و رنگی در آب استفاده می شود.

4. بعضی از ناخالصی ها مانند بعضی از ترکیبات آلی و ترکیبات کلردار، جذب زغال فعال شده و در خلل و فرج آن گیر می افتند. زغال فعال پس از مدتی با این ناخالصی ها اشباع شده و سرانجام قابلیت جذب ناخالصی ها را از دست می دهد. برای ضد عفونی آب نیز از مواد شیمیایی مختلف مانند کلر استفاده می شود.

7-3 آزمایش تصفیه آب

1- یک تکه از سیم ظرفشویی را در یک فنجان گذاشته، روی آن سرکه ریخته و در هوای آزاد قرار می دهیم. دو سه روز آن را با یک چنگال پلاستیکی یا چنگال یک بار مصرف هم بزنید تا سیم ظرفشویی زنگ بزند.

2- در یک ظرف بزرگ و بی رنگ 4 لیوان آب بریزید. مواد زیر را به آب اضافه کنید: نصف قاشق از زنگ آهن که در مرحله اول تهیه شد، نصف قاشق خاک، دو یا سه برگ خشک کوچک، یک قاشق سرکه، یک قاشق روغن. مخلوط را با یک قاشق بزرگ هم بزنید. با این کار آب آلوده تهیه می شود.

3- حال با استفاده از کاغذ تورنسل، PH آب را اندازه بگیرید و آن را بو کنید.

4- پنج سانتی متر از ته یک بطری نوشابه را ببرید. برچسب بطری را کنده و دور بیندازید. دو تکه پشم شیشه به اندازه 7 در 7 ببرید. دو تکه را روی یکدیگر گذاشته و آن را در دهانه بطری قرار دهید و نوار لاستیکی را دور آن بپیچید. بطری را سر و ته کنید و آن را روی حلقه متصل به پایه سوار کنید. یک ظرف بزرگ، تمیز و بی رنگ زیر ستون تصفیه قرار دهید.

5- دو فنجان کربن فعال در ستون تصفیه بریزید.

6- به عنوان لایه دوم دو فنجان شن روی کربن فعال بریزید.

7- به عنوان لایه آخر دو فنجان سنگ ریزه روی لایه دوم بریزید.

8- ابتدا سه فنجان آب شهری روی لایه سنگ ریزه ستون تصفیه بریزید.

9- حال سه فنجان از آب آلوده را روی لایه سنگ ریزه ستون بریزید. خواص آبی که از انتهای ستون خارج می شود را با خواص آب آلوده مقایسه کنید. با کاغذ تورنسل، PH آب تصفیه شده را اندازه بگیرید. تغییرات را یادداشت نمایید. آب خارج شده از ستون را نیز اندازه گیری کنید. آیا مقدار آب خارج شده از ستون با مقدار آبی که وارد ستون شده برابر است؟

بعد از انجام آزمایش و دیدن تغییرات آن، پرسش و پاسخ های زیر   را مطالعه نمایید.

پرسش ها
1- با کمک ستون تصفیه ای که ساخته اید کدام یک از آلاینده ها را می توان از آب حذف کرد؟

2- کاستی این روش چیست؟ روشی را پیشنهاد کنید که با کمک آنها بتوان عملکرد ستون تصفیه را بهبود داد.

3- آیا با این نوع صافی می توان باکتری های خطرناک آب را از بین برد یا از آب جدا کرد؟ با چه فرآیندی می توان باکتری های خطرناک آب را از بین برد؟

4- به نظرتان با این روش چند لیتر آب را می توان تصفیه کرد؟ در مورد پاسخ تان توضیح دهید. چطور می توان فهمید ستون تصفیه قادر به تصفیه چند لیتر است؟

پاسخ ها
1- با ستون تصفیه می توان برگ های خشک، گرد و خاک، روغن، گِل و سرکه را از آب جدا کرد. آبی که با این روش تصفیه می شود مزه سرکه نمی دهد. این آب بی رنگ است و نشان می دهد ذرات گل و خاک از آن جدا شده است. اگر آب تصفیه شده شفاف نبود مقداری از ذرات خاک و گل در آن باقی مانده و به طور کامل از آن جدا نشده است. PH آب نیز از حالت اسیدی به حالت خنثی رسیده است. تغییر PH به PH اولیه آب نیز بستگی دارد.

2- اجزای بزرگ تر مانند برگ درخت در سطوح بالای ستون جمع شده و عمل تصفیه آب را کند می کند. یک توری فلزی در بالای ستون قرار دهید تا این اجزا را از آب جدا کند. این توری را می توان تمیز یا تعویض کرد.

3- هیچ یک از موادی که در صافی استفاده می شوند باکتری های خطرناک را از آب جدا نمی کنند. برای کشتن باکتری ها یا باید از مواد شیمیایی مانندکلر استفاده کرد و یا این که آب را جوشاند.

4- ظرفیت تصفیه ستون مشخص نیست. می توانید ظرفیت تصفیه ستون را با ریختن آب آلوده و اندازه گیری مقدار آن تا جایی که دیگر آب خارج شده از ستون تصفیه نشده باشد امتحان کنید.

تکلیف1: به سؤال قسمت اول فکر کرده و پاسخ آن را برای ما ارسال نمایید. (حال که در مورد اهمیت هر یک از این عوامل فوق می دانید آیا می توانید آزمایشی برای اندازه گیری برخی از آن ها طراحی کنید؟ هم چنین آزمایش هایی که در طول پروژه انجام شده را تحلیل و بررسی کنید تا مراحل مختلف فرضیه سازی، انجام آزمایش، تحلیل داده ها و نتیجه گیری مشخص شود. حال نتیجه ی هر آزمایش را در چند جمله روی برگه ی کاغذ بنویسید.)

تکلیف2: از مراحل مختلف آزمایش تصفیه آب تصویر برداری کرده و به همراه توضیحات به صورت یک گزارش تصویری برای ما ارسال نمایید.

محل بازدید/ اردو/ خردید: برای این جلسه می توانید از یکی از تصفیه خانه های تهران بازدید نمایید تا از نزدیک با مراحل تصفیه آب آشنا شوید. برای اطلاع بیشتر در این زمینه مقاله زیر را مطالعه نمایید.

http://www.tebyan.net/2010/9/12/136172.html

منابع مطالعه: برای اطلاع بیشتر در زمینه فرآیند تصفیه آب به وب سایت زیر مراجعه نمایید.