6 ص
تصفیه شکر اولین کاربرد دیاتومیت بعنوان کمک فیلتر بود و نخستین بار در سال 1899 مایع شکر خام بوسیله دیاتومیت خالص سازی شد. هر چند که صنعت تولید شکر یک مصرف کننده عمده دیاتومیت باقیمانده است ولی تولید مایعات شیرین کننده بزرگترین بازار مصرف دیاتومیت در آمریکا ویکی از مهمترین موارد مصرف در سرتاسر جهان است. فیلترهای دیاتومیتی عمدتاً در مرحله جداسازی ملاس از شکر مایع کاربرد دارند. در تصفیه شکر حرارت مایع بالا برده میشود تا جریان سیال آسانتر صورت بگیرد. به دلیل طیف وسیع دانه بندی ذرات ناخالصی در مایع شکر، بدون استفاده از کمک فیلترها، منافذ اصلی به سرعت گرفته شده و عملاً جریان سیال متوقف میشود.
سالیانه در جهان حدود 120 میلیون تن شکر تولید میشود. آمار مصرف شکر در سالهای گذشته بیانگر رشدی پایدار از سال 1980 به بعد است. هر چند که مصرف شکر در کشورهای غربی و توسعه یافته به دلیل جایگزینی دیگر شیرین کنندهها و آگاهی عمومی نسبت به مضرات مصرف زیاد آن، کاهش یافته است ولی در کشورهای در حال توسعه مصرف شکر افزایش داشته است.
از اواخر دهه 80 میلادی کاربرد نوع خاصی از شیرین کنندهها در کشورهای صنعتی رشد چشمگیری را آغاز کرد. این شیرین کنندهها در نوشابههای غیر الکلی رژیمی کاربرد دارند. بازار این نوع شیرین کنندهها تحت تسلط آسپارتیم است که دویست برابر از شکر شیرینتر است ولی فقط 5/0 درصد کالری ایجاد میکند. مصرف آسپارتیم در آمریکا سالیانه در حدود 10 درصد رشد را نشان میدهد.
یک کارخانه تولید و تصفیه شکر در انگلستان گزارش کرده است که برای تصفیه یک تن شکر در حدود 1/1 کیلوگرم دیاتومیت مصرف کرده است. با این نرخ مصرف، تقاضای جهانی برای دیاتومیت در این کاربرد سالیانه حدود 125 هزار تن برآورد میشود. البته این برآورد با تقریب زیادی همراه است چرا که بسیاری از تولید کنندگان از روشهای دیگری برای فیلتر کردن محصولات خود استفاده میکنند.
بازار دیاتومیت عمدتاً بستگی به تولید و مصرف شیرین کنندههایی دارد که به صورت مایع مصرف و یا عرضه میشوند. این گونه شیرین کنندهها اختصاصاً در فرآوری مواد غذایی و همچنین نوشیدنیهای غیر الکلی کاربرد دارند. برآورد شده است که در حدود 35 درصد از شکر عرضه شده در آمریکا بصورت مایع بوده است. افزایش تقاضا برای دیاتومیت در این کاربرد خاص متحمل نیست چرا که با افزایش آگاهی مردم نسبت به مضرات مصرف زیاد شکر، تولید جایگزینهای شکر رو به افزایش است.
12 ص
تصفیه مصنوعی فاضلاب
وقتی تصفیه طبیعی نتواند جوابگوی نیاز ما برای حفاظت محیط زیست باشد استفاده از تصفیه مصنوعی فاضلاب لازم می گردد. انتخاب روش تصفیه مصنوعی می تواند به دلایل زیر باشد:
برخی از قسمت های تصفیه فاضلاب به شرح زیر است :
1-ایستگاه پمپاژ ورودی فاضلاب به علت جریان ثقلی در لوله انتقال فاضلاب از شهر به تصفیه خانه غالباً لوله در نقطه ورود به تصفیه خانه نسبت به سطح زمین در گودی قرار می گیرد لذا تاسیسات بالا آورنده فاضلاب برای اینکه به یکانهای تصفیه خانه سوار شوند اولین واحدی است که در یک پالایشگاه فاضلاب ساخته می شود .
2- آشغالگیر
آشغالگیر هایی که برای فاضلاب شهری به کار میروند معمولاً از میله هایی با سطح مقطع دایره به قطر های 16 تا 30 میلیمتر و یا از تسمه های فولادی با سطح مقطع مستطیل و به پهنای 30 تا 80 میلیمتر و کلفتی 10 تا 20 میلیمتر ساخته می شوند . آشغالگیر ها را بسته به شکل کاربردشان به آشغالگیر های دستی و آشغالگیر های مکانیکی تقسیم میکنند.
آشغالگیر های دستی برای تصفیه خانه های کوچک مورد استفاده می باشند شیب میله های آنها برای دبی های کم حداکثر 1:1 و برای دبی های زیاد و به علت بزرگتر شدن کانال فاضلاب مانند شکل (1) برابر 1:3 تا 1:2 انتخاب می گردد. طول میله های آشغالگیر دستی نباید از 2 متر بیشتر
گردد.
23 ص
نگاه کلی
فاضلاب یا پالایشگاه نفت دارای زیادی روغن و چربی به صورت ذرات معلق ، هیدروکربنهای سبک و سنگین ، فنل و مواد آلی حل شده دیگر است که اگر بدون تصفیه در محیط تخلیه شود، خطر آلودگی محیط زیست را در پی خواهد داشت. برای تصفیه این فاضلابها ، ابتدا از یک بخش جدا کننده روغن و به دنبال آن ، از یک فرایند تصفیه بیولوژیکی برای حذف کامل مواد آلی باقیمانده ، استفاده میکنند که شامل دو بخش است:
مخزن هوادهی: که در این مخزن ، فاضلاب ورودی با هوا و تودهای از میکروارگانیسمهای هوازی برای مدتی که میتواند از 4 تا بیش از 24 ساعت متغیر باشد، در تماس قرار میگیرد. عمل هوادهی برای تامین اکسیژن کافی مورد نیاز فعالیت توده میکروبی (لجن فعال) توسط همزن دائم انجام میگیرد.
عوامل بازدارنده
اصولا هر عاملی که حالت سمی برای میکروارگانیسمها داشته باشد یا به هر دلیل عملکرد آنها را دچار توقف نماید، « عامل بازدارنده » نام دارد. مسمومیت باکتریها ممکن است بدلیل یکی از عوامل زیر باشد:
وجود مواد آلی نظیر فنل ، فورفورال ، هیدروکربنها ، H2S و مواد آروماتیک
مواد و روشها
ابتدا برای مطالعه اثر عامل بازدارنده فنل ، آزمایشها به ترتیب زیر صورت گرفت:
در شش ارلن ، هر کدام 100 میلیلیتر از لجن فعال گرفته شده از تصفیهخانه پالایشگاه و 150ml از فاضلاب ورودی به سیستم بیولوژیکی همان تصفیهخانه ، ریخته شد. به ارلنها بهترتیب 0 ، 10 ، 20 ، 50 ، 100 ، 200 پیپیام (ppm) فنل اضافه کردند و عمل هوادهی توسط همزدن در شٍیکر (shaker) با 270 دور در دقیقه به مدت 6.5 ساعت انجام شد و دمای آزمایشگاه در حدود 18 تا 20 درجه سانتیگراد بود. سپس فاضلاب به مدت 19 ساعت در حالت سکون باقی ماند و پس از تهنشینی میزان COD و کدورت طبق روشهای استاندارد تعیین گردید. مقدار COD فاضلاب همراه با غلظت مشخص فنل ، قبل و بعد از تصفیه ، اندازهگیری و با هم مقایسه گردید.
14 ص
تصفیه آب
در چگونگی انجام فرایندهای باز ساختی و تصفیه اب و همچنین قابل استفاده کردن فاضلاب های شهری و صنعتی طره ها و روشهای مفید تر و کم هزینه تر مورد توجه بیشتری واقع خواهد شد.
این مایع بی رنگ یکی از خالص ترین مواد موجود در روی کره زمین و در عین حال از پیچیده ترین محلولهاست. تا دو دهه اخیر انرژی مهمترین سرمایه ملی کشور ها بود ولی اکنون یا بهتر است بگوییم در اینده ای نه چندان دور اب سرمایه ملی کشور ها خواهد شد.
بنابراین توجه بیشتری از صنعت؛ ملت ؛ دولت و همه عناصر هر کشوری را به خود جلب خواهد کرد . در چگونگی انجام فرایندهای باز ساختی و تصفیه اب و همچنین قابل استفاده کردن فاضلاب های شهری و صنعتی طره ها و روشهای مفید تر و کم هزینه تر مورد توجه بیشتری واقع خواهد شد.
انواع تصفیه :
تصفیه خارجی :
کلیه روشها برای رهایی از مشکلات ناشی از وجود ناخالصی قبل از ورود اب به داخل واحد صنعتی را تصفیه خارجی گویند که شامل روشهایی چون اهک زنی استفاده از رزین ها ی تعویض یونی و فیلتراسیون می باشد.
تصفیه داخلی :
در صورت کم بودن دبی اب ممکن است هزینه تصفیه اب به روشهای خارجی خیلی زیاد باشد لذا برای حذف کامل نا خالصی ها با افزودن مواد شیمیایی مناسب به اب در خود واحد صنعتی عمل تصفیه انجام می پذیرد که به ان تصفیه داخلی می گویند.
تاریخچه رزین های تعویض یونی
رزین های تعویض یونی ذرات جامدی هستند که می توانند یون های نا مطلوب در محلول را با همان مقدار اکی والان از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند.
در سال ۱۸۵۰ یک خاک شناس انگلیسی متوجه شد محلول سولفات امینیومی در لایحه های خاک عبور می کند امونیوم خود را با کلسیم عوض کرده و به صورت سولفات کلسیم در می اید که ادامه تعقیبات منجر به شناسایی سیلیکات الومینیوم به عنوان یک ماده تعویض کننده یون گردید . به رزین های معدنی زئولیت می گویند که قادرند یونهای کلسیم و منیزیوم را از اب حذف کرده و به جای ان سدیم ازاد کنند از این رو به زئولیتهای سدیمی مشهور شده اند اما زئولیتهای سدیمی قادر به تصفیه سیلیس اب نبودند و این علت دانشمندان را بر ان داشت تا زئولیتهایی در هلند ساخته شود که به جای سدیم فعال هیدروژن فهال دالشتند که به زئولیتهای کاتیونی معروف شدند و می توانستند تمام نمکهای محلل در اب را به اسیدهای مربوطه تبدیل کنند در حال حاظر رزینهای کاتیونی ضعیف و قویو همچنین رزینهای انیونی ضعیف و قوی تولید گردیده است .
رزین ها در داخل ستونهای مخصوص از جنس استیل (فولاد زنگ نزن) روی لایهای سیلیس مشبک ریخته می شود و اب خام از بالا روی ان ریخته و از پایین ستون خارج می شود .
14 ص
سیر تحویل تصفیه و تخلیص سرمهای درمانی:
در اوایل سرمهای درمانی که توسط پادزهر اسب تهیه می شد به صورت خام به مصرف می رسید. بدین ترتیب که پس از تزریق دزهای معینی از زهر به بدن حیوان و اندازه گیری میزان پادزهر تولید شده، عمل خون گیری از اسب انجام قرار می گرفت.
سپس خونهای گرفته شده در استوانه های شیشه ای که داخل سرپوش فلزی آنها وزنه سربی آویزان شده بود، می گرفت.
چند ساعت پس از خونگیری وزنه سربی به آرامی رها می گردید و خونابه به تدریج در ظرف یک تا دو روز جدا می شد و این وزنه با فشار روی لخته مقدار بیشتری سرم را مجزا می کرد، سپس سرم شفاف و عاری از گویچه ها را به کمک سیفون خارج کرده و با افزودن مقداری فنل محلول در اتر، سرم را برای چند ماه تا یک سال در سردخانه رها می کردند. در این مدت مقدار زیادی آلبومین و پروتئین های غیر اختصاصی رسوب میکرد و پس از حذف رسوبات، سرم شفاف را پس از تعیین عیار به حجم های حدودی 500 تا 1000 واحد بین المللی تقسیم نموده و پس از تأیید آزمایش های لازم سترونی و بی ضرری و حسن اثر، محصول نهایی آماده عرضه و مصرف پزشکی میگردید.
چنین سرمی طبعاً دارای آلبومین ها و پروتئین های غیر اختصاصی سرم اسب بود و ناگزیر بدن بیمار پس از تزریق نسبت به تمامی پروتئین های موجود در سرم اسب حساس می شد و استفاده از سرم اسبی برای بار دوم معمولا با عوارض و آلرژی توأم بود.
از این رو در دهه های قبل از جنگ جهانی دوم مسئله تصفیه سرم و تخلیص آن بسیار مورد توجه بود.
روش های متعددی برای تصفیه سرم به کار گرفته شده بود که در زیر به پاره ای از آن ها به طور اختصار اشاره می شود.
در سال 1903 در انگلستان ایمری[1] مسئله تصفیه سرم با آنزیم ها را مطرح کرد ولی از کار او استقبال زیادی نشد. چرا که به ازای از بین رفتن پروتئین های غیر اختصاصی پاره ای از پروتئین های اختصاصی هم از بین میر فت. در سال های 1939-1936 پارفنچف[2] دانشمند لهستانی بررسی های جالبی در ضمیمه تصفیه سرم به کمک پپسین و سولفاتها در آمریکا به ثبت رساند.
در سال 1954 در انگلستان ککویک[3] و همکاران آنها از اتر به عنوان رسوب دهنده پروتئین ها استفاده نمودند.
بنزهاف[4] نیز روشی را ارائه کرد که با دناتوراسیون حرارتی و Salting out کار تصفیه صورت می گرفت.