ترکیب فاضلاب

فاضلاب تقریبا 9/99 درصد آب و حدود یک دهم در صد مواد جامد در بر دارد که بخشی از آن مواد آلی و بخش دیگر مواد معدنی جامد به حالت محلول یا معلق در آب میباشند. بوی بد فاضلاب اغلب به علت مواد آلی موجود در آن می‌باشد. این مواد بیشتر قابل تجزیه میکروبی هستند و بعضا تجزیه میکروبی منجر به تولید بوی نامطبوع می‌شود.

علاوه بر مشکل تولید بو فاضلاب‌های دریافت کننده مدفوع انسانی و حیوانات زنده در بر دارنده زیستوارک‌های بیماری زا هستند که از نظر آلودگی محیط بویژه منابع آب و خاک فوق‌العاده اهمیت دارند. طبق پژوهش‌های انجام شده هر گرم مدفوع حدود یک بیلیون عدد اشریشیا کولی، حدود 2/2 x 107 عدد استرپتوکوک مدفوعی و مقادیر قابل توجهی اسپور کلوستریدیوم پِرفرنژنس و انواع موجودات زنده بیماری زای دیگر نیز در بر دارد. اگرچه مقدار مدفوع انسان در جوامع و نژادهای مختلف، متفاوت است ولی میانگین یکصد گرم برای هر فرد

ترکیب فاضلاب

فاضلاب چیست؟

فاضلاب، آب مصرفی است که تحت تأثیر مصارف خانگی، صنعتی و تجاری قرار گرفته است. بنابراین ترکیب تمام فاضلاب ها دائماً در حال تغییر و بسیار متغیر است، به همین دلیل است که تعیین یک تعریف منحصر به فرد از خود کلمه بسیار دشوار است.

ترکیب فاضلاب 99.9 درصد آب و 0.1 درصد باقی مانده همان چیزی است که حذف می شود. این 0.1 درصد حاوی مواد آلی، میکروارگانیسم ها و ترکیبات معدنی است. پساب‌های فاضلاب به محیط‌های مختلفی مانند دریاچه‌ها، برکه‌ها، نهرها، رودخانه‌ها، مصب‌ها و اقیانوس‌ها رها می‌شوند. فاضلاب همچنین شامل رواناب طوفان می شود، زیرا مواد مضر جاده ها، پارکینگ ها و پشت بام ها را از بین می برد.

فاضلاب

انواع فاضلاب

“فاضلاب” که اغلب به جای واژه فاضلاب استفاده می شود، از نظر فنی به هر گونه فاضلابی که از فاضلاب عبور می کند اشاره می کند. قبل از ورود به تصفیه خانه فاضلاب، گاهی اوقات فاضلاب را فاضلاب خام یا فاضلاب خام می نامند.

فاضلاب خانگی از فعالیت هایی مانند استفاده از سرویس بهداشتی، حمام کردن، تهیه غذا و شستشوی لباس ها سرچشمه می گیرد. به عنوان مثال، فاضلاب های تجاری از منابع غیر خانگی، مانند سالن های زیبایی یا تعمیرگاه های بدنه خودرو. این فاضلاب ممکن است حاوی مواد خطرناک باشد و نیاز به تصفیه یا دفع خاصی دارد. فاضلاب صنعتی از فرآیندهای تولید صنعتی یا تجاری مانند کشاورزی منشاء می‌گیرد و معمولاً تصفیه آن دشوارتر از زباله‌های خانگی است. ترکیب فاضلاب صنعتی بر اساس صنعت به صنعت متفاوت است.

محتوای آلی فاضلاب

محتوای آلی فاضلاب از مدفوع انسان، پروتئین، چربی، سبزیجات و مواد قندی حاصل از تهیه غذا و همچنین صابون ها تشکیل شده است. مقداری از این محتویات آلی در آب حل می شود و برخی به صورت ذرات جداگانه وجود دارند. بخشی از مواد آلی که حل نمی شود اما در آب معلق می ماند به عنوان جامدات معلق شناخته می شود. فاضلاب برای حذف هر چه بیشتر مواد آلی تصفیه می شود.

پیامدها برای میکروارگانیسم ها

باکتری‌های طبیعی خاک و آب، زباله‌های آلی موجود در فاضلاب را می‌خورند و از آن به عنوان منبع غذا و انرژی برای رشد سریع استفاده می‌کنند. در یک محیط آبی طبیعی که در آن اکسیژن زیادی در آب وجود دارد، باکتری‌های هوازی مواد آلی را می‌خورند و لجن‌هایی از سلول‌های باکتریایی جدید و مواد زائد نمکی را تشکیل می‌دهند.

اگر فاضلاب رقیق نشده به تنهایی باقی بماند، باکتری های بی هوازی مواد آلی زائد را تجزیه کرده و گازهای بدبو مانند سولفید هیدروژن آزاد می کنند. گازهای بدون بو مانند متان و دی اکسید کربن نیز می توانند آزاد شوند.

در جایی که مقدار زیادی فاضلاب وجود دارد، تمام اکسیژن مصرف می شود و باکتری های بی هوازی کنترل می شوند و آب را سپتیک می کنند. این در نهایت برای ماهی ها و سایر اشکال حیات وابسته به اکسیژن مضر است و در مواردی مناطق مرده ایجاد می کند.

تصفیه خانه فاضلاب

مواد معدنی

مواد معدنی، فلزات و ترکیبات غیر آلی مانند سدیم، مس، سرب و روی در فاضلاب فاضلاب و فاضلاب رایج هستند. آنها می توانند از منابع صنعتی و تجاری، آب طوفان، و ورودی و نفوذ لوله های ترک خورده منشاء بگیرند. بیشتر مواد معدنی پایدار هستند و نمی توانند به راحتی توسط ارگانیسم های موجود در فاضلاب تجزیه شوند.

مواد مغذی

مواد مغذی بیش از حد مانند فسفر و نیتروژن می تواند باعث اتروفیکاسیون شود که می تواند برای موجودات آبزی نیز سمی باشد. این همچنین باعث رشد بیش از حد گیاهان می شود و دسترسی اکسیژن را کاهش می دهد، زیستگاه ها را تغییر می دهد و گونه های خاصی را به طور بالقوه به خطر می اندازد.

سایر آلاینده های فاضلاب

باکتری ها، ویروس ها و عوامل بیماری زا در فاضلاب می توانند سواحل را آلوده کرده و جمعیت صدف ها را آلوده کنند. باکتری های کلیفرم مدفوع در فضولات انسانی معمولاً بی ضرر هستند، اما عوامل بیماری زا وجود دارند که می توانند بر سلامت انسان تأثیر منفی بگذارند. اینها می توانند باکتری هایی مانند تیفوئید یا ویروس هایی مانند هپاتیت B باشند. تماس مستقیم با این عوامل بیماری زا یا آلودگی منبع آب می تواند در نتیجه باعث عفونت شود.

 

شرایط مفید تصفیه فاضلاب

اسید:
(1) ماده ای که تمایل به از دست دادن پروتون دارد.
(2) ماده ای که با تشکیل یون هیدروژن در آب حل می شود.
(3) ماده ای حاوی هیدروژن که ممکن است با فلزات جایگزین شود تا نمک تشکیل شود
(4) ماده ای که خورنده است.
(5) ماده ای که ممکن است pH را کاهش دهد
ACIDITY: ظرفیت آب یا فاضلاب برای خنثی کردن پایه ها. اسیدیته بر حسب میلی گرم بیان می شود
در هر لیتر کربنات کلسیم معادل.
لجن فعال: ذرات لجن تولید شده در فاضلاب خام یا ته نشین شده (عمدتاً پساب) توسط
رشد ارگانیسم ها (از جمله باکتری های زئوگلیال) در مخازن هوادهی در حضور مواد محلول
اکسیژن. اصطلاح “فعال” از این واقعیت ناشی می شود که ذرات مملو از باکتری ها، قارچ ها،
و تک یاخته ها لجن فعال با لجن اولیه متفاوت است زیرا ذرات لجن حاوی لجن هستند
بسیاری از موجودات زنده که می توانند از فاضلاب ورودی تغذیه کنند.
فرآیند لجن فعال: یک فرآیند بیولوژیکی تصفیه فاضلاب که سرعت آن را افزایش می دهد
تجزیه ضایعات در فاضلاب در حال تصفیه لجن فعال به فاضلاب اضافه می شود
و مخلوط (مخلوط مشروب) هوادهی و هم زده می شود. پس از مدتی در مخزن هوادهی،
لجن فعال مجاز است با ته نشینی ته نشین شود و دفع (هدر رفت) یا خودداری شود.
(برگشت به مخزن هوادهی) در صورت نیاز. پساب باقی مانده پس از آن بیشتر تحت تأثیر قرار می گیرد
رفتار.

تصفیه ضایعات پیشرفته: هر فرآیند نوسازی آب که تصفیه شده را ارتقا می دهد
فاضلاب برای برآوردن الزامات استفاده مجدد خاص فرآیندهای معمولی شامل تصفیه شیمیایی و
فیلتراسیون فشار درمان ثالثی نیز نامیده می شود.
هوادهی: فرآیند افزودن هوا به آب. در تصفیه فاضلاب، هوا برای طراوت اضافه می شود
فاضلاب و نگهداری مواد جامد در حالت تعلیق. با مخلوطی از فاضلاب و لجن فعال،
افزودن هوا مخلوط کردن و اکسیژن را برای میکروارگانیسم های تصفیه کننده فاضلاب فراهم می کند.

AEROBES:

باکتری هایی که برای زنده ماندن باید دارای اکسیژن مولکولی (محلول) (DO) باشند.

باکتری‌های هوازی:

باکتری‌هایی که فقط در محیطی که حاوی آن است زندگی و تکثیر می‌شوند
اکسیژنی که برای تنفس (تنفس) آنها در دسترس است، یعنی اکسیژن یا اکسیژن اتمسفر
در آب حل شده است. اکسیژن ترکیب شده شیمیایی، مانند مولکول های آب (H2O)، نمی تواند برای آن استفاده شود
تنفس توسط باکتری های هوازی

AIR LIFT:

نوعی پمپ. این دستگاه از یک لوله رایزر عمودی در فاضلاب یا لجن تشکیل شده است
پمپ شود. هوای فشرده به یک قطعه بلند در پایین لوله تزریق می شود. حباب های ریز هوا
با فاضلاب یا لجن مخلوط کنید تا مخلوطی سبک تر از آب اطراف ایجاد شود
مخلوط به افزایش در دی

لوله شارژ به خروجی یک پمپ بالابر هوا مانند مرکز پایه کار می کند

جلبک:

گیاهان میکروسکوپی که حاوی کلروفیل هستند و به صورت شناور یا معلق در آب زندگی می کنند.
آنها همچنین ممکن است به سازه ها، سنگ ها یا سایر مواد مشابه متصل شوند. جلبک ها اکسیژن تولید می کنند
در ساعات نور خورشید و در ساعات شب از اکسیژن استفاده کنید. فعالیت های بیولوژیکی آنها به طور قابل ملاحظه ای تأثیر می گذارد

pH و انحلال اکسیژن آب

ALIQUOT: بخشی از نمونه. اغلب یک بخش به همان اندازه از یک نمونه تقسیم می شود.

قلیایییت: به پایه مراجعه کنید.

بی هوازی:

شرایطی که در آن اکسیژن مولکولی اتمسفر یا محلول در آن وجود ندارد.
محیط آبی (آبی).
باکتری های بی هوازی: باکتری هایی که در محیطی زندگی می کنند و تکثیر می شوند که حاوی هیچ “آزاد” یا
اکسیژن محلول. باکتری های بی هوازی اکسیژن مورد نیاز خود را با تجزیه مواد شیمیایی بدست می آورند
ترکیباتی که حاوی اکسیژن هستند، مانند سولفات (SO4
2-).

هضم بی هوازی:

مواد جامد فاضلاب و آب (حدود 5٪ جامدات، 95٪ آب) در
یک مخزن بزرگ که در آن باکتری ها در غیاب اکسیژن محلول، مواد جامد را تجزیه می کنند.
ANOXIC: کمبود اکسیژن یا کمبود اکسیژن کافی.

BOD:

تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی. سرعتی که موجودات زنده از اکسیژن موجود در آب یا
فاضلاب در حالی که مواد آلی قابل تجزیه را در شرایط هوازی تثبیت می کند. که در
تجزیه، مواد آلی به عنوان غذا برای باکتری ها عمل می کند و انرژی حاصل از اکسیداسیون آن است.
اندازه‌گیری‌های BOD به‌عنوان معیاری برای سنجش قدرت آلی زباله‌ها در آب استفاده می‌شود.
باکتری ها: باکتری ها موجودات زنده ای با اندازه میکروسکوپی هستند که معمولاً از یک سلول تشکیل شده اند.
اکثر باکتری ها از مواد آلی برای غذای خود استفاده می کنند و در نتیجه زندگی خود مواد زائد تولید می کنند
فرآیندها

BAFFLE:

تخته یا صفحه مسطح، منحرف کننده، راهنما یا وسیله ای مشابه که ساخته شده یا در جریان قرار می گیرد.
سیستم های آب، فاضلاب یا دوغاب برای ایجاد سرعت جریان یکنواخت تر، جذب انرژی و
مایعات (آب، محلول های شیمیایی، دوغاب) را منحرف کنید، هدایت کنید، یا هم بزنید.
پایه:
(1) ماده ای که پروتون را می گیرد یا می پذیرد.
(2) ماده ای که در محلول آبی تجزیه می شود (جدا می شود) و یون های هیدروکسیل (OH-) تولید می کند.
).
(3) ماده ای حاوی یون های هیدروکسیل که با اسید واکنش داده و نمک تشکیل می دهد یا ممکن است
با فلزات واکنش داده و رسوب تشکیل می دهند.
(4) ماده ای که ممکن است PH را افزایش دهد.
زیست توده: توده یا توده ای از مواد آلی متشکل از موجودات زنده که از مواد زائد تغذیه می کنند.
در فاضلاب، موجودات مرده و سایر زباله ها.

بیوسولیدها:

یک محصول جامد آلی در درجه اول که توسط فرآیندهای تصفیه فاضلاب تولید می شود
را می توان به طور مفید بازیافت کرد. کلمه جامد زیستی جایگزین کلمه لجن شده است.
BLANK: بطری که فقط حاوی آب رقیق یا آب مقطر است، اما نمونه مورد آزمایش چنین نیست
اضافه. آزمایش‌ها اغلب بر روی نمونه‌های SAMPLE و BLANK اجرا می‌شوند و تفاوت‌ها با هم مقایسه می‌شوند.
بافر: محلول یا مایعی که ترکیب شیمیایی آن اسیدها یا بازها را بدون خاصیت خنثی می کند
تغییر در pH

حجم دهی:

ابرهای لجن وزشی که در سرتاسر زلال سازهای ثانویه و لجن ایجاد می شوند.
هنگامی که لجن به درستی ته نشین نمی شود، غلیظ کننده ها هستند. در فرآیند لجن فعال حجیم شدن است
معمولاً توسط باکتری های رشته ای یا آب محدود ایجاد می شود.
کاویتاسیون: تشکیل و فروریختن یک حباب گاز یا حباب روی تیغه پروانه یا
دروازه یک شیر فروریختن این حباب یا حباب گاز، آب را به داخل پروانه یا دروازه هدایت می کند
با نیروی فوق العاده ای که می تواند باعث ایجاد حفره روی پروانه یا سطح دروازه شود. کاویتاسیون همراه است
با صداهای بلند که به نظر می رسد کسی با چکش به پروانه یا دروازه می کوبد.
سانتریفیوژ: دستگاهی مکانیکی که از نیروهای گریز از مرکز یا چرخشی برای جداسازی جامدات از
مایعات

کلر زنی:

کاربرد کلر در آب یا فاضلاب، به طور کلی برای اهداف
ضد عفونی، اما اغلب برای دستیابی به سایر نتایج بیولوژیکی یا شیمیایی.
تقاضای کلر: تقاضای کلر تفاوت بین مقدار کورین اضافه شده به آن است
فاضلاب و مقدار کلر باقیمانده پس از یک زمان تماس معین. کلر
تقاضا ممکن است با دوز، دمای زمان، pH و ماهیت و مقدار ناخالصی‌ها تغییر کند
آب.

نیاز کلر، میلی گرم در لیتر = کلر مصرفی، میلی گرم در لیتر – کلر باقیمانده، میلی گرم در لیتر
کلر مورد نیاز: مقدار کلری که برای یک هدف خاص مورد نیاز است.
برخی از دلایل اضافه کردن کلر کاهش تعداد باکتری های کلیفرم است (به احتمال زیاد
شماره)، به دست آوردن یک باقیمانده کلر خاص، یا اکسید کردن برخی از مواد در آب. در هرکدام
در صورتی که دوز مشخصی از کلر ضروری خواهد بود. این دوز مورد نیاز کلر است.
شفاف کننده: مخزن ته نشینی، حوضه ته نشینی. مخزن یا حوضه ای که فاضلاب در آن نگهداری می شود
دوره زمانی که در طی آن مواد جامد سنگین‌تر به پایین می‌نشینند و مواد سبک‌تر شناور می‌شوند
سطح آب

منعقد کننده ها:

مواد شیمیایی که باعث می شوند ذرات بسیار ریز به هم بچسبند و به ذرات بزرگتر تبدیل شوند.
این امر جداسازی مواد جامد از آب را با ته نشین شدن، کم کردن

تخلیه یا فیلتر کردن

انعقاد: به هم پیوستن ذرات بسیار ریز به ذرات بزرگ (لخته) ناشی از
استفاده از مواد شیمیایی (منعقد کننده).
COLIFORM: نوعی باکتری. وجود باکتری های گروه کلی فرم نشانه ای از احتمال است
آلودگی باکتریایی بیماریزا دستگاه روده انسان یکی از زیستگاه های اصلی کلیفرم است
باکتری ها آنها همچنین ممکن است در مجرای روده حیوانات خونگرم و در گیاهان، خاک،
هوا و محیط آبی کلیفرم های مدفوعی آن دسته از کلیفرم هایی هستند که در مدفوع انواع مختلف یافت می شوند
حیوانات خونگرم؛ در حالی که اصطلاح “کلیفرم” شامل محیط های مختلف دیگری نیز می شود
منابع
اندازه‌گیری رنگ‌سنجی: وسیله‌ای برای اندازه‌گیری غلظت‌های شیمیایی ناشناخته در
آب با اندازه گیری شدت رنگ نمونه. رنگ خاص نمونه،
توسعه یافته با افزودن معرف های شیمیایی، با رنگ سنج فوتوالکتریک اندازه گیری می شود یا می باشد
در مقایسه با “استانداردهای رنگ” با استفاده، یا مطابق با غلظت های شناخته شده ماده شیمیایی.

COMMINUTOR:

وسیله ای است که برای کاهش اندازه تکه های جامد در فاضلاب با خرد کردن استفاده می شود.
(کوچک کردن). عمل خرد کردن مانند بسیاری از قیچی ها است که برش یا خرد می کنند تا همه چیز را خرد کنند
مواد جامد نفوذی در فاضلاب
کامپوزیت: نمونه مرکب مجموعه ای از نمونه های مجزا است که در فواصل زمانی منظم به دست می آیند.
معمولاً هر یک یا دو ساعت در یک بازه زمانی 24 ساعته. هر نمونه جداگانه با
بقیه متناسب با سرعت جریان در هنگام جمع آوری نمونه. مخلوط حاصل
(نمونه مرکب) یک نمونه نماینده تشکیل می دهد و برای تعیین میانگین آنالیز می شود
شرایط در طول دوره نمونه
فضای محدود: فضای محدود به معنای فضایی است که:
A. به اندازه کافی بزرگ است و به قدری پیکربندی شده است که یک کارمند بتواند به صورت بدنی وارد شود و به آن اختصاص داده شده باشد
کار؛ و
ب- وسایل محدود یا محدودی برای ورود یا خروج داشته باشد. و
ج. برای اشغال مستمر کارکنان طراحی نشده است.
(تعریف از کد مقررات فدرال (CFR) عنوان 29 قسمت 1910.146.)
اتصال متقاطع: ارتباط بین یک سیستم آب آشامیدنی (قابل شرب) و یک
تامین آب غیرمجاز به عنوان مثال، اگر پمپی دارید که آب غیر شرب را جابجا می کند و به آن قلاب می کند
سیستم آب آشامیدنی برای تامین آب برای مهر و موم پمپ، اتصال متقاطع یا اختلاط بین
دو سیستم آب ممکن است رخ دهد. این مخلوط ممکن است منجر به آلودگی آب آشامیدنی شود.
دکلره: حذف کلر از پساب تصفیه خانه.
نیترات زدایی:
(1) کاهش بیولوژیکی بدون اکسیژن نیتروژن نیترات به گاز نیتروژن.
(2) حذف مقداری نیتروژن از یک سیستم.
(3) یک فرآیند بدون اکسیژن که زمانی رخ می دهد که یون های نیتریت یا نیترات به گاز نیتروژن تبدیل می شوند و
حباب های نیتروژن در نتیجه این فرآیند تشکیل می شوند.
زمان بازداشت: زمان مورد نیاز برای پر کردن مخزن در یک جریان معین یا زمان نظری مورد نیاز برای
جریان معینی از فاضلاب برای عبور از یک مخزن.

DETRITUS:

مخلوط سنگین و درشت شن و مواد آلی که توسط فاضلاب حمل می شود. (همچنین
به نام شن).
هوادهی با هوای پراکنده: کارخانه لجن فعال با هوای پراکنده هوا را می گیرد، آن را فشرده می کند و سپس
هوای زیر سطح آب هواکش را از طریق نوعی دستگاه پخش هوا تخلیه می کند.

DIFFUSER:

وسیله ای است که برای شکستن جریان هوا از سیستم دمنده به حباب های ریز در یک دستگاه استفاده می شود.
مخزن هوادهی یا راکتور.
هضم کننده: مخزنی که لجن در آن قرار می گیرد تا امکان تجزیه توسط میکروارگانیسم ها فراهم شود. هضم
ممکن است در شرایط بی هوازی (شایع تر) یا هوازی رخ دهد.
گندزدایی: فرآیندی که برای کشتن یا غیرفعال کردن اکثر میکروارگانیسم‌های موجود در فاضلاب طراحی شده است.
شامل اساساً همه باکتری های بیماری زا (بیماری). راه های مختلفی برای ضد عفونی کردن وجود دارد،
با کلرزنی که بیشترین کاربرد را در تصفیه خانه های آب و فاضلاب دارد.
اکسیژن محلول (DO): اکسیژن مولکولی (اتمسفر) محلول در آب یا فاضلاب.
پساب: فاضلاب یا مایعات دیگر – خام (تصفیه نشده)، نیمه یا کامل تصفیه شده – جاری
از یک مخزن، حوضه، فرآیند تصفیه یا تصفیه خانه.
شستشو: شستشوی لجن هضم شده با آب شیرین، پساب کارخانه یا سایر فاضلاب ها.
هدف حذف ذرات ریز و/یا قلیائیت موجود در لجن است. این فرآیند باعث کاهش
تقاضا برای مواد شیمیایی تهویه و بهبود ویژگی های ته نشینی یا فیلتر کردن لجن.
حوضه یکسان سازی: حوض نگهدارنده ای که در آن تغییرات در جریان و ترکیب یک مایع وجود دارد.
متوسط چنین حوضه هایی برای ارائه جریانی با حجم و ترکیب نسبتاً یکنواخت به a استفاده می شود
واحد درمان مخزن متعادل کننده نیز نامیده می شود.
خور: توده های آبی که در انتهای پایین رودخانه قرار دارند و در معرض جزر و مد هستند
نوسانات

تبخیر و تعرق:

 فرآیندی که طی آن بخار آب از گیاهان زنده وارد جو می شود. همچنین به نام
تعرق.
 کل آب خارج شده از یک منطقه توسط تعرق (گیاهان زنده) و تبخیر از
سطوح خاک، برف و آب.

EUTROPHICATION: افزایش سطح مواد مغذی یک دریاچه یا o بدنه آب؛ این معمولا باعث افزایش رشد جانوران و گیاهان آبزی می شود.
ارگانیسم های رشته ای: موجوداتی که به صورت رشته ای یا رشته ای رشد می کنند. انواع رایج تیوتریکس و اکتینومیست ها هستند. یکی از دلایل رایج حجیم شدن لجن در فرآیند لجن فعال.
FLOC: توده هایی از باکتری ها و ذرات یا منعقد کننده ها و ناخالصی ها که با هم جمع شده اند و یک خوشه تشکیل داد. در مخازن هوادهی، زلال سازهای ثانویه و فرآیندهای رسوب شیمیایی یافت می شود.
لخته سازی: جمع شدن ذرات ریز پس از انعقاد برای تشکیل ذرات بزرگتر توسط فرآیند مخلوط کردن ملایم FORCE MAIN: لوله ای که فاضلاب را تحت فشار از سمت تخلیه پمپ به یک پمپ می برد.
نقطه ثقل جریان پایین دست فری برد: فاصله عمودی از سطح آب معمولی تا بالای دیوار محصور کننده.
GRAB SAMPLE: یک نمونه از آب جمع آوری شده در زمان و مکان خاصی که نشان دهنده آن است
ترکیب آب فقط در آن زمان و مکان.
GRIT: مواد سنگین موجود در فاضلاب مانند ماسه، تفاله قهوه، پوسته تخم مرغ، شن
و خاکستر

حذف شن:

حذف شن با ارائه یک کانال یا محفظه بزرگ شده انجام می شود که
باعث کاهش سرعت جریان می شود و اجازه می دهد تا سنگ ریزه سنگین تر در پایین ته نشین شود
کانالی که می توان آن را حذف کرد.
Headworks: تاسیساتی که در آن فاضلاب وارد تصفیه خانه فاضلاب می شود. در
سرپیچ ممکن است از صفحه نمایش میله، کامیناتور، چاه مرطوب و پمپ تشکیل شده باشد.
گاز سولفید هیدروژن (H2S): سولفید هیدروژن گازی است با بوی تخم مرغ فاسد. این گاز است
در شرایط بی هوازی تولید می شود. سولفید هیدروژن به ویژه خطرناک است زیرا کدر می کند
حس بویایی خود را به طوری که پس از مدتی که در اطراف آن بودید و به دلیل آن متوجه آن نشوید
بو در غلظت های بالا قابل توجه نیست. این گاز برای دستگاه تنفسی شما بسیار سمی است
سیستم، انفجاری، قابل اشتعال و بی رنگ.
ورودی: آب تخلیه شده به سیستم فاضلاب و اتصالات سرویس از منابعی غیر از
اتصالات منظم این شامل جریان از زهکشی حیاط، زهکشی فونداسیون و اطراف منهول است
پوشش می دهد. تفاوت جریان ورودی با نفوذ این است که به جای نشتی، تخلیه مستقیم به فاضلاب است.
خود فاضلاب

fluent:

فاضلاب یا مایعات دیگر – خام (تصفیه نشده) یا نیمه تصفیه شده – در جریان
مخزن، حوضه، فرآیند تصفیه یا تصفیه خانه.
عوامل ماسک کننده: موادی که برای پوشاندن یا پنهان کردن بوهای نامطبوع استفاده می شوند. پوشش مایع
عوامل در فاضلاب چکانده می شوند، در هوا اسپری می شوند یا تبخیر می شوند (با استفاده از گرما)
بخار یا بوهای نامطبوع و سپس توسط دمنده ها در هوا تخلیه می شود تا بوی نامطلوب ایجاد کند.
کمتر قابل توجه است.
هوادهی مکانیکی: استفاده از ماشین آلات برای مخلوط کردن هوا و آب به طوری که بتوان اکسیژن
جذب آب می شود.
میکروارگانیسم ها: موجودات بسیار کوچکی که فقط از طریق میکروسکوپ قابل مشاهده هستند. مقداری
میکروارگانیسم ها از ضایعات موجود در فاضلاب برای غذا استفاده می کنند و در نتیجه بسیاری از آنها را حذف یا تغییر می دهند
موضوع ناخواسته
مشروب مخلوط: هنگامی که لجن فعال در یک مخزن هوادهی با پساب اولیه یا
پساب خام و لجن برگشتی، این مخلوط تا زمانی که در
مخزن هوادهی مشروب مخلوط ممکن است به محتویات هاضم های هوازی یا بی هوازی مخلوط اشاره داشته باشد.
جامدات معلق مشروب مخلوط (MLSS): جامدات معلق در مشروب مخلوط یک هوادهی

مخزن

جامدات معلق مایع فرار مخلوط (MLVSS): مواد معلق آلی یا فرار
جامدات در مشروب مخلوط یک مخزن هوادهی. این بخش فرار به عنوان اندازه گیری یا نشانه استفاده می شود
از میکروارگانیسم های موجود
مجوز NPDES: مجوز سیستم حذف آلاینده ملی سازمان نظارتی است
سند صادر شده توسط یک سازمان فدرال یا ایالتی که برای کنترل تمام تخلیه ها طراحی شده است
آلاینده ها از همه منابع نقطه ای و روان آب های طوفانی به آبراه های ایالات متحده. تصفیه خانه ای که
تخلیه به آب های سطحی دارای مجوز NPDES خواهد بود.
باکتری‌های نیتروژن‌کننده: باکتری‌هایی که آمونیاک و نیتروژن آلی موجود در فاضلاب را به
نیتروژن اکسید شده (معمولا نیترات).
اکسیداسیون: اکسیداسیون افزودن اکسیژن، حذف هیدروژن یا حذف الکترون است.
از یک عنصر یا ترکیب در تصفیه فاضلاب، مواد آلی اکسیده می شوند تا پایدارتر شوند
مواد

تصفیه خانه بسته بندی:

یک تصفیه خانه کوچک فاضلاب که اغلب در این کارخانه ساخته می شود کارخانه سازنده، به سایت کشیده شده و به عنوان یک مرکز نصب شده است. بسته ممکن است یکی باشد تصفیه خانه کوچک اولیه یا ثانویه فاضلاب.
ارگانیسم های پاتوژن: باکتری ها، ویروس ها یا کیست ها که می توانند باعث بیماری شوند (تیفوئید، وبا، اسهال خونی) در میزبانی مانند انسان. پاتوژن نیز نامیده می شود. نفوذ: حرکت یا جریان مواد زائد در خاک یا سنگها.
پلیمر: پلیمرها با سایر منعقد کننده های شیمیایی برای کمک به اتصال معلق های کوچک استفاده می شوند. ذرات به لخته های شیمیایی بزرگتر برای حذف آنها از آب.
PONDING: وضعیتی که در فیلترهای چکاننده زمانی رخ می دهد که فضاهای توخالی (حفره)

وصل شدن

تا حدی که عبور آب از فیلتر ناکافی باشد. ژولیدن ممکن است نتیجه آن باشد رشد بیش از حد لجن، زباله، یا خرابی رسانه ها.رسوب: (1) ماده ای نامحلول و ریز تقسیم شده که محصول یک واکنش شیمیایی در مایع است.
(2) جدا شدن از محلول یک ماده نامحلول.
تصفیه اولیه: فرآیند تصفیه فاضلاب که به صورت مستطیلی یا
مخزن دایره ای شکل و اجازه می دهد تا مواد موجود در فاضلاب که به راحتی ته نشین می شوند یا شناور می شوند، جدا شوند
از آب در حال تصفیه
فاضلاب خام: قبل از هر گونه تصفیه، پساب یا پساب کارخانه را بکارید.
آب دریافتی: نهر، رودخانه، دریاچه، اقیانوس یا دیگر آب های سطحی یا زیرزمینی که در آن تصفیه می شود.
یا فاضلاب تصفیه نشده تخلیه می شود.
چرخش مجدد: بازگشت بخشی از پساب از یک فرآیند تصفیه به جریان ورودی.
زمان نگهداری: مدت زمانی که آب، لجن یا مواد جامد در یک زلال‌کننده یا نگهداری می‌شوند.
مخزن ته نشینی

لجن بالا آمدن:

لجن بالارونده در زلال سازهای ثانویه کارخانه لجن فعال زمانی رخ می دهد که
لجن در کف زلال ساز می نشیند، فشرده می شود و سپس شروع به بالا آمدن به سطح می کند.
معمولاً در نتیجه نیترات زدایی می باشد.
صفحه نمایش: وسیله ای است که برای نگه داشتن یا حذف اجسام معلق یا شناور در فاضلاب استفاده می شود. در
صفحه نمایش دارای دهانه هایی است که به طور کلی اندازه یکنواخت هستند. اجسام بزرگتر از آن را نگه می دارد یا حذف می کند
دهانه ها یک صفحه ممکن است از میله ها، میله ها، سیم ها، توری ها، مش سیمی یا صفحات سوراخ دار تشکیل شده باشد.
SEPTIC: وضعیتی که توسط باکتری های بی هوازی ایجاد می شود. اگر شدید باشد، فاضلاب هیدروژن تولید می کند
سولفید، سیاه می شود، بوی بد می دهد، حاوی مقدار کمی اکسیژن محلول یا اصلاً
نیاز به اکسیژن
فاضلاب: مواد زائد استفاده شده و مواد جامد حمل شده از منازل که در فاضلاب به یک
تصفیه خانه فاضلاب. اصطلاح ترجیحی WASTEWATER است.
اتصال کوتاه: وضعیتی که در مخازن یا حوضچه ها هنگام عبور مقداری از آب رخ می دهد.
سریعتر از بقیه آب جاری است. این معمولاً نامطلوب است زیرا ممکن است کوتاه‌تر شود
زمان تماس، واکنش یا ته نشینی در مقایسه با زمان نظری (محاسبه شده) یا فرضی
زمان های بازداشت

لجن:

(1) جامدات قابل ته نشینی که در طول پردازش از مایعات جدا می شوند.
(2) رسوبات مواد خارجی در کف نهرها یا سایر توده های آبی.
هضم لجن: فرآیند تبدیل مواد آلی در لجن به گاز یا مایع یا یک
فرم جامد پایدارتر این تغییرات زمانی رخ می دهد که میکروارگانیسم ها در بی هوازی از لجن تغذیه می کنند
(متداول تر) یا هاضم های هوازی.
BOD محلول: BOD محلول BOD آبی است که در حالت معلق استاندارد فیلتر شده است.
تست مواد جامد
محلول: مخلوط مایعی از مواد محلول. در یک راه حل، دیدن همه چیز غیرممکن است
قطعات جدا شده
فاضلاب طوفان: یک لوله، مجرا یا کانال باز مجزا (فاضلاب) که رواناب حاصل از طوفان را حمل می کند.
زهکشی سطحی و شستشوی خیابان، اما شامل زباله های خانگی و صنعتی نمی شود.
SUPERNATANT: مایعی که از لجن ته نشین شده خارج می شود. رویی معمولاً به مایع اشاره دارد
بین لجن موجود در کف و کف روی سطح یک هاضم بی هوازی. مایع
معمولاً به چاه مرطوب ورودی یا زلال‌کننده اولیه بازگردانده می‌شود.
جامد معلق: جامداتی که روی سطح شناور هستند یا در آب، فاضلاب،
یا مایعات دیگر که تا حد زیادی با فیلتر کردن آزمایشگاهی قابل جابجایی هستند.
سمی: ماده ای که برای موجود زنده سمی است.
سمیت: درجه نسبی سمی یا سمی بودن. وضعیتی که ممکن است در زباله ها وجود داشته باشد
و رشد یا عملکرد برخی ارگانیسم ها را مهار یا از بین می برد.
تعرق: تبخیر و تعرق را ببینید.

TURBID:

ظاهری ابری یا گل آلود دارد.
جامدات فرار: آن دسته از جامدات موجود در آب، فاضلاب یا مایعات دیگر که در اثر اشتعال از بین می روند.
جامدات خشک در دمای 550 درجه سانتی گراد.
فاضلاب: آب و مواد جامد استفاده شده از یک جامعه که به یک تصفیه خانه جریان می یابد. طوفان
نفوذ آب، آب های سطحی و آب های زیرزمینی نیز ممکن است در فاضلابی که وارد می شود شامل شود
یک تصفیه خانه فاضلاب اصطلاح فاضلاب معمولاً به زباله های خانگی اطلاق می شود، اما این کلمه است

با عبارت “فاضلاب” جایگزین شده است.

ویر:
(1) دیوار یا صفحه ای که در یک کانال باز قرار می گیرد و برای اندازه گیری جریان آب استفاده می شود. عمق از
جریان روی سرریز را می توان برای محاسبه نرخ جریان یا نمودار یا جدول تبدیل استفاده کرد
استفاده شده.
(2) دیوار یا مانعی که برای کنترل جریان (از مخازن ته نشینی و زلال سازها) برای اطمینان از
سرعت جریان یکنواخت و جلوگیری از اتصال کوتاه
اکسیداسیون مرطوب: روشی برای تصفیه یا تهویه لجن قبل از حذف آب.
هوای فشرده به لجن دمیده می شود. مخلوط هوا و لجن به یک مخزن تحت فشار وارد می شود
جایی که مواد آلی تثبیت می شود.
چاه مرطوب: محفظه یا مخزنی که فاضلاب در آن جمع آوری می شود. لوله مکش یک پمپ
ممکن است به چاه مرطوب متصل شود یا یک پمپ شناور در چاه مرطوب قرار گیرد.
ZOOGLEAL MASS: توده‌های ژله‌ای از باکتری‌هایی که در هر دو ترفند یافت می‌شوند

پلیمرهای حاوی واحدهای الکترولیت تکرار شونده

مانند پلی کاتیون ها یا پلی آنیون ها با pH نزدیک به خنثی هستند، پلی الکترولیت [ 1 ] که مولکول های قابل توجهی مانند DNA و سایر پلیمرهای طبیعی موجود را در خود جای می دهند. این گروه‌ها پلیمرها را پس از تفکیک در محلول آبی شارژ کردند و از نظر فیزیکی و شیمیایی مشابه الکترولیت‌ها و پلیمرها هستند. محلول های آنها مانند نمک ها رسانا و مانند محلول های پلیمری چسبناک هستند. پلیمرها به انواع مختلفی از جمله بر اساس منشاء، ترکیب، معماری مولکولی و الکتروشیمی طبقه بندی می شوند. حدود صد سال پیش، بررسی مجتمع‌های پلی‌الکترولیت آغاز شد [ 2 ] ، اما مدت کوتاهی پیش به دلیل انواع مختلف کار که نیاز به دانش گسترده در این زمینه دارد، احیا شد. یکی از این خطوط، تجمع لایه به لایه (LbL) واحدهای الکترولیت است که توسط Decher [ 3 ] ، که منجر به کاربردهای احتمالی زیادی در زمینه‌های کاتالیز، غشاها و زیست‌پزشکی می‌شود. مفهوم کمپلکس‌های پلی الکترولیت به‌عنوان نقش مهمی در طراحی وسیله نقلیه دارورسانی ممکن است به دلیل پیشرفت‌هایی که در چند دهه قبل انجام شده، مفید باشد. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] .

2. شیمی پلی الکترولیت ها

خواص مواد اولیه و محیط واکنش هر دو بر سنتز، شکل و ویژگی های کمپلکس های پلی الکترولیت تأثیر می گذارد [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] . شکل تشکیل‌شده PEC یا هر گروه باردار معمولاً در شکل 1 نشان داده می‌شود. پلی‌الکترولیت‌های باردار مخالف با شکل دادن به جفت‌های یونی جدا نشدنی به هم می‌رسند، و بقیه ذرات باردار غیرپیوندی با یون‌های مخالف کوچک متعادل می‌شوند تا جفت‌های یون قابل جداسازی را تشکیل دهند. مولکول های آب بسیاری از جفت یون ها را در لایه هیدراتاسیون محصور می کنند زیرا این پدیده عموماً در فاز آبی رخ می دهد.

شکل 1: شماتیک مجموعه پلی الکترولیت باردار

3. پلی الکترولیت ها در دارورسانی

در طول سال های اخیر، پیشرفت های باورنکردنی در سیستم های حمل و نقل دارو به دست آمده است. در زمان های اخیر، استفاده از چند لایه پلی الکترولیت (PEM) ساخته شده توسط LbL خود ساخت پلی الکترولیت های دارای بار مخالف به عنوان یک روش شگفت انگیز و سازگار برای طراحی لایه های سطحی برای عملکرد زیستی و انتقال دارو توسعه یافته است [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] .

در مورد سنتز و استفاده از PECs در داروسازی، مقالات زیادی گزارش شده است. داوبین و همکاران [ 20 ] راه جدیدی برای کنترل متاستاز استخوان با استفاده از PEM های نانوساختار ایجاد کرد. پلی-ال-لیزین که به صورت کووالانسی با β-سیکلودکسترین به عنوان یک وکتور پلی کاتیونی (PLL-CD) متصل شده است به عنوان داروی ضد تومور بیس فسفونات، ریزدرونات (RIS) استفاده شد.

آنانداکومار و همکاران

یک روش انباشته نانوذرات را برای ساختن یک PEM شفاف با عملکردهای متعدد پیشنهاد کرد که برای انتقال دارو و پروتئین از راه دور استفاده می‌شود. فیلم پیچیده با جذب متناوب پلی (آلی‌آمین هیدروکلراید) (PAH) و سولفات دکستران (DS) روی یک بستر شیشه‌ای و سپس با تهیه نانوذرات با تکنیک کاهش پلی‌ال مهندسی شد.

هو و همکاران [ 22 ] انفجار کنترل شده کپسول های پلی الکترولیت مغناطیسی را برای انتقال دارو بررسی کرد. میکروکپسول های تهیه شده با روش LbL با استفاده از Fe 3 O 4 / PAH حساس به مغناطیسی هستند. کیفیت طراحی، توسعه ریزساختاری، و ویژگی‌های تخلیه مربوط به رنگ‌های فلورسانس و دوکسوروبیسین به صورت روشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد که در دسترس بودن نانوذرات مغناطیسی در ساختار پوشش داده شده به ساختار پوشش داده شده اجازه می دهد تا از بهبود نانوحفره به شکست قطعی پوشش تحت تأثیر اثر مغناطیسی داده شده در بازه های زمانی مختلف پیش برود.

تخلیه لیپوزوم خارجی فعال شده توسط جذب نور NIR با استفاده از نانوذرات طلای توخالی اخیراً توسط Wu و همکاران توسعه داده شده است. [ 23 ] . این لیپوزوم ها می توانند داروها را در عرض چند ثانیه با پالس های 10-10-15 تخلیه ثانیه ای محرک نور NIR

شکل 2: نمودار شماتیک کپسولاسیون و آزادسازی مواد در کپسول های پلی الکترولیت.

اصلاح آبگریز هیدروژل پلی الکترولیت چسبنده زیستی توسط Inoue و همکاران انجام شد. [ 24 ] ، که با اتصال الیگومرهای متیل متاکریلات (MMA) به ستون فقرات هیدروژل پلی (اکریلیک اسید) (PAA) ساخته شد. شش داروی مختلف برای بررسی ماهیت تورم و مشخصات تخلیه دارویی هیدروژل با استفاده از سالین بافر فسفات (PBS) به عنوان یک محیط تخلیه مورد استفاده قرار گرفت. آزادسازی کافئین با pH ظریف و تورم کنترل شده توسط Siegel و همکارانش آشکار شد. [ 25 ] با توسعه هیدروژل های کوپلیمر تصادفی پلی الکترولیت آبگریز وابسته به MMA و N، N-دی متیل آمینو اتیل متاکریلات. ماهیت تخلیه مشابه اکسپرنولول هیدروکلراید توسط کیم و لی [ 26 ] با سنتز هیدروژل ها با استفاده از MMA و اسید متاکریلیک مشاهده شد.

وانگ و همکاران [ 27 ] اثر ترکیبی جدید جذب توسط میکروذرات متخلخل CaCO 3 و فیلم‌های PEM محصور شده را برای ادامه انتقال دارو از طریق خود تجمعی LbL مورد مطالعه قرار داد. ایبوپروفن پودری (IBU) انباشته شده در منافذ ریزذرات CaCO 3 در مقایسه با IBU کریستالی بدون پوشش، سرعت تخلیه سریع‌تری در مایع معده نسبت به مایع روده داشت. با این حال، PEMs جمع آوری شده بر روی مواد مخدر ذرات انباشته شده توسط LbL نرخ تخلیه در هر دو مایع کاهش می یابد.

شکل 3: ترکیب جذب توسط میکروذرات و کپسوله سازی توسط فیلم های PEM.

Hamman [ 28 ] کمپلکس PEC های مبتنی بر کیتوزان را به عنوان حامل های دارویی بالقوه توصیف کرد و پایداری این PEC ها را مشاهده کرد. از مطالعات آزمایشگاهی، او به این نتیجه رسید که این کمپلکس‌ها اجزای مهمی با ویژگی‌های خاص برای دوز مؤثر از طرح‌های ساختاری هستند، که ممکن است در پیشرفت سیستم‌های انتقال داروی تغییریافته مهم باشند.

ساواهاتا و همکاران [ 29 ] سیستم‌های انتقال دارو با کنترل الکتریکی را با استفاده از ژل‌ها و ریزذرات پلی‌الکترولیت، که اصل آن به انقباض شیمیایی-مکانیکی و انبساط ژل‌های پلیمری تحت تأثیر میدان الکتریکی بستگی دارد، به‌طور تجربی نشان داد. تخلیه موثر برخی از مواد فعال زیستی مانند گلوکز و انسولین از ژل را می توان با تعویض و خاموش کردن متناوب میدان الکتریکی انجام داد و گزارش شد که سرعت و کمیت تخلیه را می توان با شدت اعمال میدان الکتریکی محدود کرد.

4. انواع پلی الکترولیت ها

انواع پلی الکترولیت ها به شرح زیر است:

5. سنتز کمپلکس های پلی الکترولیت

علیرغم این واقعیت که PEC ها را می توان از طریق اتصالات بین درشت مولکول ها به دلیل یک سری نیروهای اتصال ثانویه سنتز کرد، کمپلکس های اغلب ممکن برای مقابله با آن هایی هستند که توسط ارتباط بین ماکرومولکول هایی با بار معکوس سنتز می شوند. در واقع، حتی در این مجتمع‌ها نیز نمی‌توان از تأثیر نیروهای اتصال مختلف غافل شد.

به طور کلی، تشکیل پلی الکترولیت ها شامل 3 مرحله اصلی است: اول، تشکیل کمپلکس اولیه و تشکیل داخل کمپلکس، و آخرین مرحله، فرآیند تجمع بین کمپلکس است [ 30 ] . نیروهای کولن علت اصلی فاز اول هستند، در حالی که مرحله بعدی شامل ایجاد پیوندهای جدید و سومین شامل مجموعه ای از مجتمع های ثانویه عمدتاً از طریق فعل و انفعالات آبگریز است.

  • پلی الکترولیت ها با استفاده از روش های مصنوعی جدید

پیشرفت‌های اخیر در ساخت پلی‌الکترولیت‌ها، مربوط به رفتار تجمعات یونی، ستون فقرات پلیمری، روش‌های ساخت و سودمندی اضافی که به پلی‌الکترولیت‌ها داده شده است، مشخص شده‌اند. Laschewsky [ 31 ] توجه خاصی به پلی الکترولیت‌های قوی و تکنیک‌های اخیر برای پلیمریزاسیون کنترل‌شده (CP) که واکنش‌های کلیک نامیده می‌شود، ارائه می‌کند که مشخصات جدید پلی‌الکترولیت‌ها را قدرتمند کرده است. در اینجا، استراتژی‌های بیشتر و بیشتر در حال توسعه به اصطلاح CP، به ویژه تکنیک‌های پلیمریزاسیون رادیکال آزاد کنترل‌شده (CFRP)، اخیراً فشار قابل توجهی به ساخت پلی‌الکترولیت‌های جدید داده است.

سنتز با “شیمی کلیک کنید”

اصطلاح “شیمی کلیکی” اولین بار توسط KB Sharpless در سال 1998 نوشته شد. شیمی کلیکی سبک دیگری از تشکیل ترکیب آلی است، یا شاید دقیق تر، احیای سبک قدیمی سنتز آلی که دلیل وجود آن تسریع مکاشفه است. از موادی با خواص مفید، داروهای جدید در کانون توجه قرار دارند. این یک واکنش خاص نیست بلکه فرآیند طبیعی سنتز را توصیف می کند [ 32 ] . شیمی کلیک ویژگی هایی مانند مدولار بودن، غیر حساس بودن به پارامترهای حلال، بازده بالا، عدم حساسیت نسبت به اکسیژن و آب، ویژگی منطقه ای و نیروی محرکه ترمودینامیکی عظیم را برای پشتیبانی از یک محصول واکنش واحد ترکیب می کند [ 33 ] .

در حال حاضر، محبوب ترین واکنش “کلیک”، سیکلودافزودن دو قطبی آزید-آلکین 1،3-2 قطبی مس (I) است [ 34 ]

سنتز با پلیمریزاسیون رادیکال آزاد کنترل شده (CFRP)

استراتژی‌های CFRP [ 35 ] در دهه‌های گذشته، ساخت پلی‌الکترولیت‌ها را اصلاح کرده‌اند. به دلیل مقاومت بیشتر رادیکال ها در برابر الکتروفیل ها درست مانند هسته دوست ها، FRP برای تولید پلیمرهای باردار، همچنین در محیط آبی، که نیازی به گروه های محافظ یا اصلاح اضافی پلیمرهایی ندارد که پلیمر پیش ساز خنثی با ساختار مناسب را به مقدار مورد نیاز تبدیل کند، ساخته شده است. پلی الکترولیت روش‌های CFRP به این ترتیب دسترسی فوری به پلی‌الکترولیت‌هایی با ویژگی‌های از قبل غیرقابل تصور، به عنوان مثال، توده‌های مولی از پیش تعریف‌شده، انتقال جرم مولی محدود، و گروه‌های انتهایی بسیار مشخص (و علاوه بر آن عملکردی) را فراهم کرده‌اند. به طور قابل توجهی، روش‌های CFRP در اجازه دادن به آماده‌سازی کوپلیمرهای بلوکی، که در آن هر بلوک یک کوپلیمر آماری یا حتی تصادفی است، همانطور که برای پلی الکترولیت‌های پیچیده به طور موثر نشان داده شده است، با استفاده از استراتژی پلیمریزاسیون حرکتی زنجیره ناپیوستگی انبساط برگشت‌پذیر (RAFT) متفاوت است [ 36 ] . در واقع، RAFT به ظاهر سازگارترین استراتژی در بین روش‌های مختلف CFRP با توجه به ساخت پلیمرهای باردار است.

6. عوامل موثر بر سنتز PECs

توسعه PEC ها با کیفیت پلی الکترولیت منفرد (به عنوان مثال، ویژگی های مکان های یونی، قدرت الکترولیت ها، مکان مقصد یونی، چگالی بار، سفتی زنجیره های ماکرومولکولی) و شرایط ترکیبی (به عنوان مثال، حلال، یونی) نشان داده می شود. قدرت، pH و دما) [ 37 ] [ 38 ] . PEC ها یا به صورت جامد یا سیال از محلول ها جدا می شوند یا هنوز در محلول هستند یا ممکن است به دلیل تنوع اجزای کنترل کننده که قبلاً داده شد به صورت ژل ته نشین شوند. با تغییر کیفیت یونی می توان تعداد پلیمرها، نسبت نسبی آنها، pH یا دما، سطح تبدیل برهمکنش بین پلی کاتیون ها و پلی آنیون ها و در نتیجه نتیجه کمپلکس پلیمری نهایی را هدایت کرد.

7. ساختار PECs

PEC ها از برهم کنش پلی کاتیون و پلی آنیون ها با یکدیگر در محلول تشکیل می شوند. اختلاط بالقوه شامل پلی بازهای قوی با پلی اسید، پلی بازهای ضعیف از نظر پلی اسید قوی، پلی بازهای ضعیف از نظر پلی اسید ضعیف، پلی بازهای ضعیف از نظر پلی اسید یا پلی آمفولیت ها می باشد. پیش‌بینی می‌شود که اقلام تشکیل‌شده ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی مشخصی را نشان دهند زیرا سایر نیروهای اتصال ضعیف‌تر از نیروهای برهمکنش الکترواستاتیکی هستند.

شکل یون متشکل از ماکرومولکول هایی مانند یونومرها، تبادل یونی و رزین های قفس مار با PEC ها در تضاد است [ 39 ] . تنها یک نوع پلی الکترولیت در رزین های یونومر و تبادل یونی وجود دارد که به ترتیب توسط یون های دو ظرفیتی و پیوندهای کووالانسی به هم متصل می شوند. با این حال، دو نوع پلی الکترولیت در رزین های قفس مار وجود دارد [ 40 ] . با این حال، آنها به عنوان مواد صنعتی بیش از حد دشوار هستند.

شکل 4: (الف) یونومرها. (ب) رزین های تبادل یونی. (ج) رزین های قفس مار. د) کمپلکس پلی الکترولیت

8. خواص پلی الکترولیت ها

از آنجایی که ویژگی های اولیه، مواد اساساً منحصر به PEC ها هستند، و این امر تحقیق در مورد تولید آنها را تشویق می کند. علیرغم بسیاری از روش‌ها، برخی از روش‌هایی که چنین کنتراست‌هایی را شناسایی می‌کنند عبارتند از: پتانسیومتری، هدایت سنجی، کدورت‌سنجی، ویسکومتری، کالری‌سنجی، رسوب‌گذاری، انکسار دوگانه جریان دینامیکی، پراکندگی نور، طیف‌سنجی NMR، طیف‌سنجی الکترونیکی، کروماتوگرافی و حتی میکروسکوپ الکترونی.

برای انجام یک تجارت گسترده تر از PEC ها، تعداد اطلاعات ریز در مورد ویژگی های آنها مورد نیاز است. عموماً پذیرفته شده است که PEC ها دارای ویژگی های خاصی هستند به این دلیل که نیروهای برهمکنش اصلی نیروهای کولن قوی هستند و ماهیت الکترواستاتیکی آنها بدون شک می تواند تنها با تغییر ترکیب آنها تغییر یابد [ 41 ] :

  • خواص فیزیکوشیمیایی
  • شفافیت خوب
  • انتخاب پذیری برای جذب یون
  • خواص تبادل یونی
  • خواص الکتریکی
  • خواص حمل و نقل
  • خواص ضد انعقادی خوب

PEC ها که از یک پلی اسید قوی و یک پلی باز قوی ساخته شده اند، در حلال های آلی و معدنی معمولی محلول نیستند. آنها فقط در یک محیط معین قابل حل هستند، به عنوان مثال، حلال های آلی محلول در آب/میکرو نمک ها، مانند آب/استون/NaBr [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] .

PECها نفوذ پذیری قابل ملاحظه ای بزرگ و قابل کنترل در آب و املاح با وزن مولکولی کم دارند. غشای سلفون تجاری نفوذپذیری کمتری نسبت به املاح با وزن مولکولی پایین نسبت به غشاهای پیچیده نشان می دهد [ 45 ] . نفوذپذیری غشاهای ساخته شده از PECهای حاصل از اختلاط پلی اسیدها و پلی بازها با ترکیب هممولار به طور کلی بیشتر به آب و اوره [ 46 ] .

جامدات مشتق شده بیولوژیکی بر اساس ویژگی های الکتریکی، رابطه نزدیک تری با PEC ها نشان می دهند. نه برای بسیاری از پلیمرهای مصنوعی، ثابت دی الکتریک نسبی فوق العاده بالا در فرکانس های پایین، و کیفیت پراکندگی PEC های حاوی نمک مشاهده نمی شود [ 47 ] .

در دمای 22 درجه سانتیگراد، ضریب شکست PECهای همگن حاوی 40 تا 80 درصد ژل آب با

n = 1.294 + 0.336 (1 – α)

جایی که α به محتوای ژل-آب به عنوان کسر وزنی اشاره دارد [ 42 ] .

دینامیک پلی الکترولیت ها را نیز می توان با استفاده از روش های رئولوژیکی و پراکندگی بررسی کرد. دی کولا [ 48 ] ساختار و ویژگی‌های دینامیکی کوپلیمرهای مالئات سدیم را با استفاده از روش‌های پراکندگی نور و رئولوژیکی مورد مطالعه قرار داد و تطابق زیادی با روش‌های رئولوژیکی و میکرو رئولوژیکی معمولی نشان داد.

هافمن و همکاران [ 49 ] دینامیک، ساختار و ویژگی های JR 400 ترکیب شده با SDBS یا SDES را با استفاده از روش های رئولوژیکی، پراکندگی نور دینامیکی (DLS) و پراکندگی نوترونی با زاویه کوچک (SANS) معرفی کرد.

با ترکیب روش های پراکندگی نوترون و فلورسانس، هافمن و همکاران. [ 50 ] فرآیند تغییر رفتار جریان را در مخلوط‌های با بار مخالف پلی‌کاتیون‌های JR 400 و سورفکتانت آنیونی SDS در یک سیستم اضافی سورفکتانت به تصویر می‌کشد.

مارسیل و همکاران [ 51 ] خواص ساختاری مشابه قابل توجه محلول نیمه رقیق پلی الکترولیت ها و PEC های مایع را ارائه کرد. طول همبستگی در کواسروات ها تقریباً مشابه محلول پلی الکترولیت نیمه رقیق غلظت پلیمر (ξ~C -1/2 ) بود. اثرات افزودن نمک بر پراکندگی از کواسروات ها نیز با توصیف ساختاری پیشنهادی کواسروات ها مطابقت داشت.

Tsitsilianis و همکاران. [ 52 ] پلی الکترولیت های درپوش انتهایی پلی استایرن را با رفتار رئولوژیکی مشخص کرد. خواص ژل در غلظت 0.2 درصد، که بسیار کمتر از سایر پلیمرهای درپوش انتهایی است. علاوه بر این، به نظر می رسد سیستم زمان استراحت بسیار طولانی، بیش از 100 ثانیه دارد.

لوپز و همکاران

داده های ویسکوزیته محلول سدیم کربوکسی متیل سلولز (NaCMC) را به عنوان تابعی از وزن مولکولی و غلظت نمک اضافه شده (Cs) ارائه کرد. او دریافت که متقاطع درهم تنیدگی مستقل از Cs با کمک داده های رئولوژیکی است. مطالعه NaCMC با درجه جایگزینی 1.2 توسط SANS و رئولوژی [ 54 ] نشان داد که محلول به صورت مولکولی در آب پراکنده است. با توجه به مطالعه رئولوژی، کفش NaCMC ویژگی های یکسانی با سایر سیستم های پلی الکترولیت دارد و زنجیره پلیمری دارای شعاع مقطعی ≃ 3.4 Å است. مطالعه دیگری [ 55 ] نشان داد که در مقایسه با NaCMC، ویسکوزیته نمک‌های دو ظرفیتی در غلظت کم در رژیم غیر درهم‌تنیده کمتر است، اما بالاتر از C ≃ 0.07 M، ویسکوزیته محلول‌های با یون‌های دو ظرفیتی تا مرتبه‌ای بزرگ‌تر است. از NaCMC. با این حال، دینامیک تا حد زیادی تحت تأثیر نوع ضدیون قرار نمی گیرد.

داده های ویسکوزیته پلی استایرن سولفونات سدیم غیر درهم در محلول بدون نمک توسط لوپز و همکاران گزارش شده است. [ 56 ] . آنها انحراف از قانون فوس را در غلظت پلیمری بالای 02/0 M مشاهده کردند . مستقل از قدرت یونی حلال. که با مدل های فعلی در تضاد است.

آدامو و همکاران [ 58 ] یک تغییر کنتراست و تطبیق با سیستم مدل را انجام داد: H 2 O/D 2 O، SDS، Pluronic F127، Ludox در مخلوط های آبی همسانگرد توسط microfluid SANS. اثرات پراکندگی جریان و نور بیش از حد پرتو نوترونی سیستم ها از نظر وضوح ترکیب و دقت تعیین شد.

برای یک میکروژل مبتنی بر PNIPM حاوی 2٪ گروه یونی Lopez et al. [ 59 ] داده‌های DLS را ارائه کرد و این نتیجه با مقالات قبلی مطابقت داشت، شعاع هیدرودینامیکی به صورت RH α Cs -0.05 در حلال غنی و RH α Cs -0.15 در حلال بد تغییر می‌کند. اما این نتیجه با مدل های پوسته پوسته شدن تورم ژل پلی الکترولیت مطابقت ندارد.

یانگ و همکاران [ 60 ] ویژگی های درهم تنیده وزن مولکولی وسیع و باریک را برای پلی الکترولیت های بلندتر توسط برهم نهی دما-زمان (TTS) نشان داد. در حالی که برهم نهی دوپینگ زمان-دما-نمک (TTSS) با در نظر گرفتن تأثیرات افزایش مقدار نمک بر PEC ها به دست آمد.

لوپز و همکاران [ 61 ] داده های رئولوژی برشی NaPSS را در محلول آبی نیمه رقیق بدون نمک ارائه کرد. نظریه مقیاس بندی دوبرین و همکاران. [ 62 ] با تغییر طول کوهن الکترواستاتیکی (L K,e ≃ 41C -1/2 ≃ 1.3 ξ) مناسب است. همچنین، مدول پایانی محاسبه‌شده با پیش‌بینی مقیاس‌بندی G ≃ K B TcN/N مطابقت دارد.

9. سایر کاربردهای PEC

همانطور که با این واقعیت نشان می دهد که پلی الکترولیت ها به طور گسترده به عنوان لخته کننده استفاده می شوند [ 63 ] ، آنها ممکن است عملاً در تقسیم پروتئین استفاده شوند، که در درمان دارویی و بالینی قابل توجه است [ 64 ] [ 65 ] .

علاوه بر این، کمپلکس های بین مولکولی در استخراج خاص یون های آلی و فلزی استفاده می شود. مثلا؛ یون های Cu2+ با موفقیت بیشتری توسط PEC ها رسوب می کنند تا توسط یکی از اجزای آن [ 66 ]

PEC ها را می توان برای تولید فیلم های اولترافیلتراسیونی که می تواند در کلیه های مصنوعی استفاده کرد، ریه های مصنوعی که مهارت آنها توسط مواد غشایی قبلی محدود شده است که محافظت قابل توجهی در برابر تبادل جرم دارند [46].

10. مشکلات PEC

ساخت PEC ها، علیرغم سطح توسعه خاص، هنوز با مسائل نامشخص مختلفی مواجه است. مشکلات و هنوز ترکیبات جدید متعددی وجود دارد که هنوز پیدا نشده اند. در آینده ای نزدیک، پلی الکترولیت ها به میل خودشان کاوش نخواهند شد، بلکه عموماً از زوایای مادی الهام گرفته می شوند. این نتایج نه تنها ساختارهای یونی جدید بلکه به تدریج در اطراف ساختارهای مولکولی و هندسه پیچیده می شود. متعاقباً، شانس‌های زیادی وجود خواهد داشت، و علاوه بر این، نیاز به گسترش غیرقابل توقف وسعت ساختارهای پلی‌الکترولیت موجود است.

11. نتیجه گیری

توسعه اشتیاق برای مطالعه پلی الکترولیت ها اساساً برای گسترش استفاده از این پلیمرها به عنوان لخته ساز، تثبیت کننده پراکندگی ها، جاذب ها یا جاذب های قطعی و به عنوان حامل های دارو انتظار می رود. در تعداد قابل توجهی از این کاربردها، ایجاد پلیمرهای آمفی‌فیل، مواد حاوی واحدهای آبدوست و آبگریز با مورفولوژی خارق‌العاده از اهمیت حیاتی برخوردار است. در این شرایط منحصر به فرد، تعامل بین ماکرومولکول ها کاربردهای گسترده ای را ارائه می دهد و ظرفیت آنها هنوز به طور کامل به دست نیامده است. ادامه همکاری های تحقیقاتی پلی الکترولیت بدون شک ارتباط بین پلیمر و علوم مختلف، به ویژه ارتباط با بیوشیمی را ارتقا خواهد داد.