اندازه گیری ذرات معلق

اندازه گیری ذرات معلق

نحوه اندازه گیری ذرات معلق T.S.P ذرات معلق T.S.P  : Hi-Volume Sampler نمونه برداری بوسیله دستگاه انجام می شود . این دستگاه تشکیل شده است از یک محفظه آلومینیومی که دارای درب شیروانی شکل می باشد.یک موتور پمپ با قدرت 750 وات و با ولتاژ 220 تک فاز که داخل بدنه موتور استوانه ای شکل کائوچوئی قرار دارد.یک قیف که دهانه دایره شکل آن به بدنه موتور نصب می شود و روی دهانه مستطیل شکل آن یک توری سیمی با ابعاد810 اینچ نصب شده است بطوریکه وقتی دستگاه درون محفظه آلومینیومی قرار داده می شود ، توری سیمی به شکل افقی می ایستد ،از یک فلومتر جهت تعیین حجم هوای عبوری در مدت نمونه برداری استفاده می شود. روش سنجش ذرات معلق با توجه به دستگاه ذکر شده ،روش وزن سنجی (Gravimeter ) است . برای نمونه برداری از فیلتر فایبر گلاس 810 اینچ استفاده می شود. این فیلتر به صورت افقی روی توری سیمی قرار می گیرد. زمان نمونه برداری با توجه به هدف سنجش و معیار مقایسه ای استانداردهای اولیه و ثانویه تعیین می شود. معمولا زمان نمونه برداری 24 ساعت می باشد . ابتدا فیلتر در آزمایشگاه خشک شده و وزن می شود و بعنوان وزن ثانویه در نظر گرفته می شود. اختلاف دو وزن  اولیه و ثانویه فیلتر با وزن ذرات معلق در هوای نمونه برداری برابر است. بعد از روشن کردن دستگاه زمان نمونه برداری (روز –ساعت – دقیقه ) و فلوی اولیه هوای عبوری را تعیین می کنیم . بعد از پایان نمونه برداری  و قبل از خاموش  کردن دستگاه زمان خاتمه نمونه برداری (روز – ساعت – دقیقه )و فلوی ثانویه را تعیین می کنیم . میانگین فلوی اولیه و ثانویه فلوی متوسط را بر حسب فوت مکعب در دقیقه به ما می دهد. از حاصلضرب فلوی متوسط در زمان نمونه برداری بر حسب دقیقه حجم هوای نمونه برداری بر حسب فوت مکعب بدست می آید ،سپس حجم هوا را به متر مکعب تبدیل می کنیم . برای محاسبه غلظت ذرات معلق بر حسب میکروگرم در متر مکعب کافی است وزن ذرات را بر حجم هوا تقسیم کرد. (لازم به ذکر است حجم هوای نمونه برداری شده پس از استاندارد سازی نسبت به شرایط محیطی نمونه برداری ،در محاسبه غلظت بکار گرفته می شود .   زمان نمونه برداری (min )× فلوی متوسط (cfm)=حجم هوای نمونه برداری (ft)  

حجم هوای عبوری ( ft)    =حجم هوای عبوری (m) 3/35   وزن ذرات (میکروگرم )= غلظت ذرات معلق (میکروگرم بر متر مکعب ) حجم هوای عبوری(m )         ×        کالیبراسیون دستگاه نمونه برداری ذرات معلق: جهت کالیبراسیون دستگاه نمونه برداری ذرات معلق از کیت کالیبراسیون TRIPOD GMW T220 استفاده می شود. این کیت از یک صفحه تبدیل مستطیل شکل ،یک استوانه اوریفیس (GMW-25 ) و یک مانومتر آبی U شکل که بر حسب اینچ آب مدرج شده است . 6 صفحه سوراخدار (18 و 13 و10 و7 و5 ) سوراخه و یک لوله لاستیکی بطول تقریبی یک متر تشکیل شده است.       ×        روش کالیبراسیون :   جهت کالیبراسیون دستگاه نمونه برداری ذرات معلق و رسم منحنی کار دستگاه به ترتیب زیر عمل می کنیم . 1-  قاب روی توری نگهدارنده فیلتر را بردارید. 2-   صفحه تبدیل GMW-25 را بجای قاب روی نگهدارنده فیلتر ببندید. 3-  صفحه 18 سوراخه را بین صفحه تبدیل و استوانه اوریفیس کال 4-  مانومتر آبی را توسط لوله پلاستیکی به استوانه اوریفیس کالیبراسیون وصل کنید. 5-  موتور پمپ را با برق 220 ولت و 50 هرتز روشن کنید. 6- افت فشار را توسط مانومتر آبی متصل به استوانه اورفیس کالیبراسیون بر حسب اینچ آب و فلوی هوای عبوری را توسط فلومتر بر حسب فوت مکعب در دقیقه بطور همزمان خوانده و یادداشت کنید. 7-  این عمل را با صفحات 13 و10و7و5 سوراخه تکرار کنید. 8- با استفاده از منحنی استاندارد و دستگاه و افت فشار مانومتر فلوی واقعی نظیر هر فلوی خوانده شده را بدست آورید و یادداشت کنید. 9- با اعداد فلوی خوانده شده و فلوی واقعی نظیر منحنی کار دستگاه که یک خط راست می باشد رسم کنید. 10-        کیت کالیبراسیون را از دستگاه جدا کرده و قاب را روی توری نگهدارنده وصل می کنیم ،اینک دستگاه آماده کار می باشد. 11-        با اعداد فلوی خوانده شده و فلوی واقعی نظیر ،منحنی کار دستگاه که یک خط راست می باشد رسم کنید. 12-        کیت کالیبراسیون را از دستگاه جدا کرده و قاب را روی توری نگهدارنده وصل می کنیم ، اینک دستگاه آماده کار می باشد. تصفیه کن الکتروستاتیک دید کلی یکی از وسایلی که بر اساس اصول الکترواستاتیک ساخته می‌شود تصفیه کن الکترواستاتیک است. در این وسیله به کمک تخلیه الکتریکی قطرات ریز مایع و ذرات جامد معلق در یک گاز از آن جدا می‌شود. در تصفیه کن الکترواستاتیک ، مخلوط گاز و ذرات معلق ، ابتدا از ناحیه‌ای که در آن تخلیه هاله‌دار قرار دارد عبور داده می‌شود، تا این ذرات باردار شوند. غبار باردار جذب آند می‌شود و با تکان دادن سطح آند ، می‌توان آن را جمع آوری کرد. ذرات معلق در گازها را ایرشل (افشان) می‌نامند که اندازه معینی دارند. غبار از ساییده شدن یا خرد شدن مکانیکی جامدها بوجود می‌آید. بهترین خاصیت الکتریکی ذرات معلق ، طبیعی یا مصنوعی ، این است که آنها تا حد زیادی بار دارند. نسبت ذرات مثبت و منفی برابرند و مخلوطهای معلق در حالت کلی خنثی هستند. برای مثال بار فوق‌العاده زیاد ابرهای صاعقه‌زا ، یک نمونه از فرآیند باردار شدن طبیعی است. تداخل رادیویی شدیدی که در باران یا طوفان برای هواپیما رخ می‌دهد از بار قطره‌های باران یا برفی که بر بدنه هواپیما می‌خورد ناشی می‌شود. بطور خلاصه ذرات در طی بوجود آمدن یا عمر خود طبیعتا باردار می‌شوند. با استفاده از بار طبیعی آلودگیها نمی‌توان آنها را بطور موثر جمع آوری کرد. آلودگی به خاطر نیروی کولنی بین ذرات و شبکه‌ها ، جذب شبکه می‌شود. تجربه نشان داده است که تخلیه هاله دار بهترین راه برای باردار کردن ذرات برای تمییز کردن گازها است. در تصفیه کنهایی که گاز آلوده ابتدا از یک محفظه با تخلیه هاله دار عبور می کند، ذرات معلق تا حد 5x104 تا 5x105 بار الکترون بر گرم ، باردار می‌شوند.  انواع تصفیه کننده‌ها در کاربردهای صنعتی که تولید زیاد گاز ازن و لزوم ولتاژ بالا مساله مهمی نیست، از تصفیه کن با تخلیه هاله دار استفاده می‌شود. این تصفیه کن‌ها دو نوع هستند که شامل تصفیه کن یک طبقه که در یک مرحله هم ذرات را باردار و هم آنها را جمع آوری می‌کند و تصفیه کن دو طبقه می‌باشد. برای تصفیه کوره‌های صنعتی تصفیه کن یک طبقه بهتر است. با استفاده از یک سیم باریک متصل به یک پتانسیل منفی بزرگ ، می‌توان تخلیه هاله دار بزرگی تولید کرد. غبار وارد شده پس از طی چند سانتی‌متر به شدت باردار شده و به خاطر میدان الکتریکی به شدت تخلیه هاله دار ، جذب جدار لوله می‌شود. عمل تصفیه بسیار سریع صورت می گیرد. تمام ذرات در کمتر از 1 ثانیه جمع آوری می شوند، این زمان از زمان عبور یک ذره از لوله بسیار کمتر است. کاربرد اصلی تصفیه کن‌های دو طبقه تولید هوای تصفیه شده است، چون گاز ازن کمتری تولید می‌کند. مکانیزم باردار کردن آلودگی هوا فرقی ندارد که ذرات بطور مثبت یا منفی باردار شوند ، زیرا در صورت یکسان بودن مقدار بار ، هر دو کار آمد هستند. در تصفیه صنعتی ذرات بار منفی داده می‌شوند. زیرا بار منفی از پایداری بیشتری برخوردار می‌باشد، لذا می‌توان پتانسیلهای بسیار بزرگی بر آنها اعمال کرد. در یک تصفیه کن یونهای مثبت جذب سیم متصل به پتانسیل و یونهای منفی جذب دیواره متصل به زمین می‌شوند. گرچه در هاله نزدیک سیم تعداد یونهای مثبت و منفی برابر هستند، ولی 99 درصد گاز بین سیم و دیواره فقط یون منفی دارند. بنا براین قسمت اعظم فضای تصفیه کن را یونهای نسبتا سنگین و کندرو تشکیل می‌دهد، ولی ناحیه نزدیک به سیم  که هاله در آن مشاهده می‌شود، عمدتا دارای یونهای مثبت و الکترون آزاد است. در طی فرآیند تصفیه ، ذرات گذرنده از میدان تخلیه تحت بمباران شدید یونهای منفی هستند و بدین ترتیب بار یونها به ذرات آلودگی داده می‌شود. بنابراین آلودگی یک نوع بار پیدا می کند. فرآیند باردار کردن خیلی سریع انجام می‌شود. از روی سرعت فرآیند باردار کردن می‌توان فهمید که ذرات در چه فاصله باردار می‌شوند. فرآیندهایی که در طی آن ذرات باردار می‌شوند، با توجه به اندازه ذره باردار شونده ، به دو روش باردار کردن ضربه‌ای و باردار کردن پخشی ، صورت می‌گیرد. باردار کردن ذرات با قطر بزرگتر معمولا به روش ضربه‌ای و باردار کردن ذرات با قطر کوچکتر به روش باردار کردن پخشی صورت می‌گیرد. از آنجا که ذرات با قطر بزرگتر می‌توانند بار زیادی روی خود نگهدارند، باید با استفاده از میدان خارجی (روش ضربه ای) بار آنها را تکمیل کرد. در مورد ذرات با قطر کوچکتر بر اثر انرژی گرمایی گاز ، ذرات می‌توانند در غیاب میدان الکتریکی خارجی نیز پخش شوند. یونها پس از پخش شدن در گاز با ذرات برخورد می‌کنند هنگام نزدیک شدن یون به ذره بار تصویر ایجاد شده از ذره ، آن را جذب می‌کند و ذره و یون به هم می‌چسبند. با تجمع بار روی ذره ، یک نیروی دافعه بوجود می‌آید و از نزدیک شدن یونهای دیگر به آن جلوگیری می‌کند. آخرین طبقه تصفیه کن‌های الکترواستاتیکی جمع آوری آلودگی از آند است. جمع آوری باید به نحو موثری صورت گیرد، زیرا ذرات دوباره می‌توانند وارد جریان هوا شوند. اگر سرعت گاز زیاد باشد ورود مجدد ذرات می‌تواند مشکل عملی مهمی ایجاد کند.

استانداردهای حفظ کیفیت هوا   حفظ کیفیت هوا عبارتی است که تمامی عملیات لازم را برای کنترل کیفیت اتمسفر توصیف می‌کند.  مقدمه مقررات کنترل و سیاستهای کنترلی ، مجوز قانونی جهت اجرای سیاستهای کنترل ابداعات جدید ، مربوط به گازهای متصاعد شده در اتمسفر ، شبکه نظارت بر اتمسفر ، سیستم اطلاعات حفاظتی ، تاسیس سازماندهی نهادها ، سیستم مربوط به تجزیه و تحلیل شکایات درباره آلودگی هوا و عملیات نمونه‌برداری از گازهای خازج شونده از دودکش ، از جمله عناصر ضروری حفظ کیفیت هوا به شمار می‌روند. کیفیت هوای اتمسفر و استانداردهای مربوط به گازهای آزاد شده شامل استانداردهای اول که متکی بر معیارهای کیفیت هوا ، ایمنی و حفظ سلامت جامعه را در دامنه‌ای گسترده رعایت نموده است در حالی که استانداردهای ثانوی که آنها نیز متکی بر معیارهای کیفیت هوا هستند جهت حفظ رفاه عموم از قبیل کارخانه‌ها ، حیوانات ، اموال و مواد پی‌ریزی شده‌اند. برای پایین آوردن آلودگی به کمتر از استانداردهای کیفیت هوای اتمسفر ، استانداردهای ملی مواد متصاعد شده با تکیه بر در دسترس بودن تکنولوژی کنترل وضع گردیدند.    شاخصهای کیفیت هوا آژانس حفاظت محیط زیست ، شورای کیفیت محیط زیست ، در توسعه شاخص استانداردهای آلاینده (PSI) به منظور گردآوری عوامل پیچیده‌ای که مجموعا کیفیت هوا را بوجود می‌آورند، با یکدیگر همکاری کرده و این شاخص اندازه‌ گیریهای مربوط به هوا را برای 5 معیار اصلی آلاینده‌ها از صفر تا 500 درجه بندی می‌نمایند. آلاینده‌های مربوط عبارتند از: منو اکسید کربن ، دی اکسید سولفور ، کل ذرات معلق اکسید کننده‌های فتوشیمیایی یا ازن و دی اکسیدکربن اگر غلظت هر یک از آلاینده اصلی بیش از مقدار پیش بینی شده برای کیفیت هوا در هر ایستگاه کنترل آلودگی باشد در آن روز معین ، کیفیت هوا درناحیه مورد نظر ناسالم است. حتی اگر غلظت چهار آلاینده اصلی دیگر پایینتر از حد استاندارد ملی باشد. تنها هنگامی که اندازه گیری مربوط به همه پنج آلاینده‌ها دارای مقدار شاخص یا کمتر از مقداری که کمتر از نصف حد تعیین شده توسط استاندارد است باشد، اصطلاحا گفته می‌شود که کیفیت هوا خوب است.  اعمال استانداردها اعمال استانداردهای کیفیت هوای اتمسفر ، استانداردهای آزاد شدن گازها برای صنایع جدید و ساکن موجود و استانداردهای آزاد شدن موادی برای آلاینده‌های خطرناک وظیفه نهادهای ایالتی شمرده می‌شود. علاوه بر کنترل منابع ساکن موجود نهادهای ایالتی کنترل آلودگی هوا نیز باید به بررسی و مرور طرحهای ارائه شده برای توالی منابع جدید ساکن بپردازند. نهادهای ایالتی برای رفع مقررات ضروری طرح‌ریزی شده جمعیت جلوگیری از رسیدن غلظتهای آلاینده‌ها در اتمسفر به حدودی که برای سلامت انسان خطرناک هستند، دارای اختیار و قدرت می‌باشند. در وهله اول که به آن مرحله هوشیاری گفته می‌شود. اولین مرحله کنترل آغاز می‌شود. در مرحله هشدار بر عملکرد دستگاههای خاکستر ساز و وسائط نقلیه محدودیتهایی اعمال می‌شوند. در مرحله سوم ، علاوه بر تعیین حد اضطراری بر اجاقهای سرباز ، عملکرد خاکسترسازها ، واحدهای صنعتی و اتومبیلها کنترلهای شدید اعمال می‌شود. نهادهای ایالتی باید به کنترل انتشار گازهای آلاینده خطرناک بپردازد یعنی آن دسته از آلاینده‌هایی که می‌توانند در افزایش مرگ و میر یا شیوع بیماریهای جدی ناتوان کننده برگشت ناپذیر نقش داشته باشند.ایالتها باید به رعایت استانداردهای ملی مواد آزاد شده در اتمسفر ، وضع شده برای پنج ماده خطرناک (پنبه نسوز ، بریلیم ، جیوه ، وینیل کلراید و بنزن) ملزم باشند.    منبع نشر آلاینده عبارتست از روشن کردن منابع آلودگی هوا در یک ناحیه مشخص و تعریف انواع و مقدار آلودگی که این منابع ممکن است بوجود آورند، نشر آلاینده‌ها ، تناوب ، تداوم و مقدار نسبی نشر آلودگی مربوط به هر منبع. پنج آلاینده صلی هوا که معمولا در یک منبع انتشار آلودگی در نظر گرفته می‌شوند، عبارتند از: منو اکسید کربن ، هیدروکربنها ، اکسیدهای نیتروژن و اکسیدهای گوگرد. با این وجود اندازه گیری اکسید کننده‌های فتوشیمیایی (یا ازن) در شاخصهای استاندارد آلاینده‌ها جایگزین اندازه گیری هیدروکربنها در بسیاری از منابع نشر آلودگی شده است.    منابع نشر آلودگی منابع نشر آلودگی عبارتند از: حمل ونقل وسائط نقلیه یا منابع متحرک احتراق ، منابع ساکن احتراق ، فرآیندهای صنعتی ، دفع مواد زاید جامد و فعالیتهای متفرقه. آگاهیهای مربوط به کمیت و کیفیت موارد مورد استفاده فرآیند شده سوخته شده در چهار گروه منبع را از طریق پرسشنامه‌ها ، تماس مستقیم با مدیران ، اتاقهای بازرگانی یا سازمانهای تحقیقاتی ، مطبوعات و مجلات ، منابع اطلاعاتی ، آژانسهای ایالتی و یا منابع مطلع می‌توان بدست آورد. با جمع آوری اطلاعات از راههای مذکور می‌توان از این آگاهیها با توجه به عامل نشر برای تعیین آلودگی در یک جامعه مشخص و همچنین برای محاسبه سرعت نشر آلاینده استفاده کرد.

تاریخ:
1391/03/18
تعداد بازدید:
منبع:
Powered by DorsaPortal