حفظ منابع آب و تصفیه فاضلاب

بنابراين حفظ کيفيت فيزيکي و شيميايي و بيولوژيکي منابع آب سرلوحه فعاليت بسياري از سازمانهايي است که به نحوي با اين منابع سرو کار دارند.

اين مهم از دو جنبه کلي قابل توجه است:

١ -افزايش کيفيت آبي که بايد به مصارف گوناگون برسد که تحت تاثير سه عامل عمده بوده است

-افزايش آلاينده ها در منبع طبيعي آب.

-آزمايشهاي کيفي آب و فاضلاب با دقت بالا.

-افزايش سطح استاندارد آب آشاميدني.

تحولاتي که در چند سال اخير موجب پيشرفت تکنولوژي تصفيه آب و افزايش کيفيت آب آشاميدني شده است بشرح ذيل مي باشد:

· حذف مرحله کلر زني در ابتداي تصفيه خانه ( استفاده از کلر فقط در آخرين مرحله تصفيه براي بهره برداري از کلر باقي مانده در شبکه. (

· استفاده از ازون و پرتودهي فرابنفش در مراحل مختلف تصفيه.

· استفاده بيشتر از سيستم ازون ، بويژه استفاده از اکسيژن براي تغذيه دستگاه و بهره گيري

از برق با فرکانس متوسط ،باعث شده تا غلظت ازون بالا رفته و در نتيجه طراحي دستگاههاي توليد ازون کوچکتر شود که نهايتا منجر به کاهش سرمايه گذاري اوليه براي تصفيه بروش ازون مي گردد.

٢ -افزايش کيفيت فاضلاب تصفيه شده گوناگون شهري ، روستايي ، کشاورزي و صنعتي.

پر واضح است که اهميت اين جنبه زياد بوده و اگر تمام توجه به آن معطوف مي شد هيچگاه بشر با بحران کم آبي روبرو نمي شد

امروزه حفظ منابع آب ، يعني حياتي ترين ماده اي که بشر به آن نياز داردبطور فزاينده اي مورد توجه مجامع مختلف بين المللي قرار گرفته است . رشدروزافزون جمعيت و در نتيجه بهره برداري بيش از حد از منابع محدود آب از يکطرف و آلوده شدن آنها بسبب فعاليتهاي گوناگون زيستي ، کشاورزي و صنعتي بشراز طرف ديگر همگي دست به دست همديگر داده و زنگ خطر بحران آب را در سالهايآينده به صدا در آورده است.

بنابراين حفظ کيفيت فيزيکي و شيميايي و بيولوژيکي منابع آب سرلوحه فعاليتبسياري از سازمانهايي است که به نحوي با اين منابع سرو کار دارند.

اين مهم از دو جنبه کلي قابل توجه است:

١ -افزايش کيفيت آبي که بايد به مصارف گوناگون برسد که تحت تاثير سه عامل عمده بوده است

-افزايش آلاينده ها در منبع طبيعي آب.

-آزمايشهاي کيفي آب و فاضلاب با دقت بالا.

-افزايش سطح استاندارد آب آشاميدني.

تحولاتي که در چند سال اخير موجب پيشرفت تکنولوژي تصفيه آب و افزايش کيفيت آب آشاميدني شده است بشرح ذيل مي باشد:

· حذف مرحله کلر زني در ابتداي تصفيه خانه ( استفاده از کلر فقط در آخرين مرحله تصفيه براي بهره برداري از کلر باقي مانده در شبکه. (

· استفاده از ازون و پرتودهي فرابنفش در مراحل مختلف تصفيه.

· استفاده بيشتر از سيستم ازون ، بويژه استفاده از اکسيژن براي تغذيه دستگاه و بهره گيري

از برق با فرکانس متوسط ،باعث شده تا غلظت ازون بالا رفته و در نتيجهطراحي دستگاههاي توليد ازون کوچکتر شود که نهايتا منجر به کاهش سرمايهگذاري اوليه براي تصفيه بروش ازون مي گردد.

٢ -افزايش کيفيت فاضلاب تصفيه شده گوناگون شهري ، روستايي ، کشاورزي و صنعتي.

پر واضح است که اهميت اين جنبه زياد بوده و اگر تمام توجه به آن معطوف مي شد هيچگاه بشر با بحران کم آبي روبرو نمي شد

١ -فاضلاب چيست ؟

همه جوامع ، هم به صورت جامد و هم به صورت مايع ، فضولات توليد مي کنند .بخش مايع اين فضولات ، يا فاضلاب ، اساسا همان آب مصرفي جامعه است که درنتيجه کاربردهاي مختلف آلوده شده است . از نظر منابع توليد ، فاضلاب را ميتوان ترکيبي از مايع يا فضولاتي دانست که توسط آب از مناطق مسکوني ،اداريو تاسيسات تجاري و صنعتي حمل شده و بر حسب مورد ، با آبهاي زيرزميني ،آبهاي سطحي و سيلابها آميخته است.

اگر فاضلاب تصفيه نشده انباشته شود ، تجزيه مواد آلي آن ممکن است منجر بهتوليد مقدار زيادي گازهاي بدبو شود . علاوه بر آن ، فاضلاب تصفيه نشدهمعمولا حاوي ميکروارگانيسمهاي بيماريزاي فراواني است که در دستگاه گوارشانسان زندگي مي کنند و يا در برخي فضولات صنعتي موجودند . فاضلاب ، شاملبرخي مواد مغذي نيز هست که مي تواند سبب تحريک رشد گياهان آبزي شود ، وممکن است ترکيبات سمي نيز داشته باشد ،بنا به اين دلايل انتقال سريع وبدون دردسر فاضلاب از منابع توليد ، وسپس تصفيه و دفع آن ، نه فقط مطلوب ،بلکه در جوامع صنعتي ضروري است و جنبه اقتصادي و توليد درآمد نيز دارد.

تصفيه آب و فاضلاب شاخه اي از مهندسي محيط زيست است که اصول بنيادي علوم ومهندسي را در مسائل کنترل آلودگي آب به خدمت مي گيرد . هدف نهايي مديريتفاضلاب حفاظت محيط زيست است به نحوي که با اصول بهداشت عمومي و مسائلاقتصادي ،اجتماعي و سياسي هماهنگ باشد

٢ -تصفيه فاضلاب

فاضلاب جمع آوري شده چه از مراکز جمعيتي يا کارخانجات نهايتا بايد بهمنابع آب يا خاک باز گردانده شود . در هر مورد بايد به اين سوال پيچيدهپاسخ داد که : براي حفظ محيط زيست ، کدام يک از آلاينده هاي فاضلاب ، و تاچه حد بايد حذف شوند؟ پاسخ به اين سوال مستلزم بررسي شرايط و نيازهاي محلي، همراه با کاربرد دانش علمي ، قضاوتهاي مهندسي متکي به تجربه و رعايتشرايط و مقررات کشوري مي شود. گرچه جمع آوري آبهاي سطحي و زهکشي اززمانهاي قديم شروع شده است ، ولي پيدايش نظريه ميکروبي توسط کخ و پاستوردر نيمه دوم قرن نوزدهم آغازگر عصر جديدي در زمينه بهداشت عمومي شد . قبلاز آن زمان رابطه آلودگي و بيماري فقط به صورت مبهم شناخته شده و از علمنوپاي باکتري شناسي نيز براي تصفيه فاضلاب استفاده نشده بود.

روشهاي تصفيه که در آنها کاربرد نيروهاي فيزيکي عامل مهمتري است با عنوانعمليات واحد تصفيه شناخته شده اند . روشهاي تصفيه که در آن حذف آلاينده هااز طريق واکنشهاي شيميايي و زيست شناسي صورت مي گيرد با عنوان فراينده هايواحد تصفيه معروف اند در حال حاضر ، عمليات و فرآيندهاي واحد تصفيه در همادغام شده و آنچه را که امروزه مراحل اوليه ، و نهايي تصفيه ناميده مي شودتشکيل داده اند . در تصفيه اوليه از عمليات فيزيکي تصفيه همچون آشغالگيريو ته نشيني براي جدا کردن مواد شناور و قابل ته نشيني موجود در فاضلاببهره گرفته مي شود . در تصفيه ثانويه از فرآيندهاي شيميايي و زيست شناختي

استفاده مي شود تا قسمت اعظم مواد آلي از فاضلاب جدا شود . در تصفيه نهايياز واحدهاي اضافي عمليات و فرآوري استفاده مي شود . تا ساير آلاينده هامانند نيتروژن و فسفر ، که مقدار آنها در تصفيه ثانويه کاهش چشمگيري پيدانکرده است ، حذف شوند .

روشهاي تصفيه زميني ، که امروزه بيشتر به " سيستمهاي طبيعي " معروف شدهاند ، مجموعه اي از مکانيسم هاي تصفيه فيزيکي ، شيميايي و زيست شناسي رابه خدمت گرفته و آب را با کيفيتي مشابه آبي که از تصفيه نهايي فاضلاب حاصلشود توليد مي کنند. در طول ٢٠ تا ٣٠ سال گذشته تعداد مراکز صنعتي کهفضولات خود را به شبکه هاي فاضلاب شهري تخليه مي کنند افزايش چشمگيرييافته است . با عنايت به اثرات سمي ناشي از حضور اين فضولات ،حتي با غلظتبسيار کم ، در بسياري از جوامع آميختن فاضلاب خانگي با فاضلابهاي صنعتي ،که به طور کامل يا ناقص تصفيه اوليه شده اند ، مورد ارزيابي مجددقرارگرفته است . پيش بيني مي شود که در آينده اين کارخانجات ملزم شوند کهاين فضولات را ، در محل توليد ، تا سطح بالاتري تصفيه کنند تا بي ضرربودنآنها ،قبل از تخليه به شبکه هاي شهري ، تضمين شود . در حال حاضر بر روياغلب عمليات و فر آيندهاي واحد مورد استفاده در تصفيه فاضلاب تحقيقات وسيعو پيوسته اي ، از ديدگاه کاربرد و اجرا ، صورت مي گيرد . در نتيجه ،تغييرات فراوان در فرآيندها صورت گرفته و فرآيندها و عمليات جديدي ابداع وبه کار گرفته شده است : به منظور ارتقا شرايط زيست محيطي آبهاي سطحي ورودخانه ها

رو شهاي تصفيه معمول بايد بهبود يابد و سيستمهاي تصفيه و تکنولوژي نوينديگري به خدمت گرفته شوند . اگر قرار باشد پيشرفت مهمي در تحليل و کاربردفرآيندهاي موجود و جديد حاصل شود بايد روشهاي پيشرفته تري براي شناساييمشخصه هاي مورد نظر بکار گرفته شود . گر چه اغلب مواد آلي حاضر درفاضلابهاي انساني را مي شود تصفيه کرد ، ولي فاضلاب صنعتي با بهره گيري ازفرآيندهاي معمول حاضر ، قابل تصفيه نيستند و يا فقط کمي تصفيه مي شوند ،به علاوه در بسياري از موارد ، از آثار دراز مدت زيست محيطي حضور اينگونهمواد اطلاعاتي در دسترس نيست و يا اطلاعات موجود ناچيز است . در بعضي ازموارد ممکن است براي حفظ اينگونه آلاينده ها ، قبل از تخليه به داخل شبکهجمع آوري ، کنترل بيشتر در منبع توليد ضرورت پيدا کند

٣ -روشهاي گندزدايي منابع آ ب:

يکي از آلودگيهاي بسيار عمده و خطرناک منابع آب ، آلودگي بيولوژيکي است .آب مي تواند به انواع ميکروارگانيسم ها اعم از انواع باکتريها ،انگلها ،قارچها و ويروسها آلوده شود . آلودگي عمده و شايع آب ، آلودگيهايباکتريايي شامل کلي فرمها ( باکتريهاي روده اي ) و انگلي مي باشد که بهطرق مختلف اين باکتريها را از بين مي برند.

روشهاي گوناگوني براي گندزدايي منابع آب وجود دارد که بطو کلي به دو دستهشيميايي و فيزيکي تقسيم مي شوند . از روشهاي رايج شيميايي ، کلر زني واستفاده از گاز ازون ، و از روشهاي رايج فيزيکي ، حرارت ، فيلتراسيون وپرتو دهي را مي توان نام برد.

شرايط يک ضد عفوني کننده ايده آل در جدول شماره ١ ارائه شده است .همانگونه که ديده مي شود ، ضد عفوني کننده ايده آل بايد طيف گسترده اي ازمشخصه هاي مختلف داشته باشد . گرچه ممکن است چنين ترکيبي وجود نداشته باشد، در ارزيابي مواد ضد عفوني کننده توصيه شده يا پيشنهاد شده بايد شرايطپيشنهادي در جدول ٢ رادر نظر داشت . اين نکته نيز مهم است که حمل و کاربردماده ضد عفوني کننده بي خطر باشد و بتوان غلظت آن را در آبهاي تصفيه شدهاندازه گيري کرد . ضدعفوني را اغلب با استفاده از عوامل شيميايي ،عواملفيزيکي ، ابزارهاي مکانيکي و تابش انجام مي دهند .

١-٣- گندزدايي به روش کلر

کلر زني اگر چه بسيار رايج است اما نياز به تجهيزات متعدد و جاگير و ازهمه مهمتر نقل و انتقال و کاربرد گاز خطرناک کلر دارد ايمني کامل در طراحيسيستمهاي ذخيره و نگهداري کلر بايستي رعايت گردد بدليل آنکه گاز کلر بسيارسمي و خورنده است . در کاربرد کلر به عنوان ضد عفوني کننده رعايت مواردزير الزامي است .
- کلريناسيون روزمره بايستي نزديک نقطه کاربرد صورت گيرد .
- ذخيره کلر و تجهيزات کلريناتور بايستي در اتاقهاي جداگانه صورت گيرد.
- تهويه بايستي کف اتاق تعبيه گردد بدليل اينکه گاز کلر سنگينتر از هوا مي باشد .
- ذخيره کلر بايد جدا از تغذيه کننده هاي کلر صورت گيرد .
- اتاق کلر يناتور بايد از نظر حرارت کنترل گردد. حداقل دماي ٢١ درجه سانتي گراد پيشنهاد مي شود .
- از تابش خورشيد بطور مستقيم روي سيلندرهاي گاز کلر جلوگيري به عمل آيد . وهرگز حرارت به طور مستقيم در تماس با سيلندرها نباشد .
کلر گازي است سمي و چنانچه در کاربرد آن رعايت نکات ايمني نشود ممکن استباعث انفجار و مسموميت گردد . به علاوه مانند تمام روشهاي شيميايي ماده ايبه آب افزوده شده و طعم آن را تغيير مي دهد و هزاران ترکيب خطرناک و بعضاسرطان زا پديد مي آورد . امروزه مشخص شده که کلر با مواد آلي درون آبترکيب و واکنش نشان داده و با تشکيل تري هالو متانهاي گوناگون (THMS )چيزي حدود ٨٥٠ ترکيب کارسينوژن ( سرطان زا ) پديد مي آورد .
اثرات زيست محيطي ناشي از گاز کلر در منابع آبي بدين صورت است که مقداربيشتر از ٥/١ ميلي گرم در ليتر باعث مرگ و مير آبزيان مخصوصا ماهي مي گردد.
بنابراين استفاده از پرتودهي فرابنفش و گاز ازون بطور روز افزون مورد توجه قرار گرفته وجايگزين کلر مي شوند .

٢-٣- گندزدايي به روش ازون :
- ازون چيست ؟
ازون گازي است تقريبا بي رنگ با بوي ترش با قدرت اکسيداسيون بالا. مولکولازون پايدار نبوده و در نتيجه نمي توان آن را انبار يا حمل نمود . اين امرباعث مي گردد که توليد ازون همواره در محل انجام گيرد . لذا مرحله حمل وانبار مواد شيميايي در اين روش حذف مي شود .
بطور کلي دلايل استفاده از گاز ازون به شرح زير است :
- اکسيداسيون جزيي يا کلي مواد محلول در آب .
- ته نشيني مواد محلول .
- لخته سازي مواد آلي .
- ناپايدار ساختن اجسام کلوئيدي .
- ضد عفوني و از بين بردن باکتريها ، انگلها و قارچها و...
بر خلاف کلر و مواد شيميايي ديگر ، اکسيداسيون بوسيله ازون ، هيچگونه موادسمي يا مضر در آب بجاي نميگذارد و نياز به پالايش مجدد آب ندارد . تجربهنشان داده است که ازون سريعا اجزاي محلول در محيط را اکسيد مي نمايد وحاصل اين اکسيداسيون تنها اکسيد اجزا و اکسيژن مي باشد لذا براي استفادهدر مواردي که عناصر باقي مانده ديگر ممکن است مشکلات جنبي ديگر بوجودآورند مناسب مي باشد . مولکول ازون پايدار نيست و پس از مدت کوتاهي شکستهمي شود و تبديل به مولکول پايدار اکسيژن مي گردد .

- منابع توليد ازون
گاز ازون بطور طبيعي در زمان رعد و برق يا بوسيله اشعه U.V. Vacuum موجوددر نور خورشيد بوجود مي آيد . اما بطور مصنوعي توليد ازون به دو طريقلامپهاي U.V ويا تخليه الکتريکي صورت مي گيرد. توليد ازون در حجم بالاعموما با تخليه الکتريکي برروي دو قطب انجام مي پذيرد که بنام (SilentElectrical Discharge (SED شناخته شده است . توليد کننده هاي ازون بااستفاده از اين روش با بهره برداري از الکترودهايي با ولتاژ بالا که بهفاصله معين از هم قرار گرفته اند کار مي کنند . در دستگاههاي جديد توليدازون ، اکسيژن در بين اين فاصله جريان مي يابد و با استفاده از تخليهالکتريکي ازون توليد مي شود .

٣-٣- گندزدايي به روش پرتو دهي :
در ميان روشهاي فيزيکي ، پرتو دهي از دير باز مورد توجه بوده است .پرتوهاي مورد استفاده در اين روش به دو دسته پرتو يونيزان ( شامل پرتوايکس ، گاما ، بتا و آلفا ) و پرتو فرابنفش تقسيم ميشوند . پرتو يونيزانبه دلايل گوناگون از جمله عدم دسترسي عموم به منابع توليد آنها ( عمدتاايزوتوپهاي راديو اکتيو ) ، خطر کاربرد آنها توسط عموم مردم در نتيجه نيازبه تخصصهاي بالا و همچنين قدرت کم نفوذ برخي از آنها کمتر مورد استفادهقرار مي گيرند . اما کابرد پرتو فرابنفش چيزي نزديک به حدود يک قرن است کهمورد توجه قرارگرفته است گندزدايي بوسيله اين پرتو را ميتوان استفاده ازيک روش طبيعي پنداشت چرا که در طبيعت و در نور خورشيد نيز گندزدايي بطورطبيعي انجام مي شود

جدول ١- مقايسه زيست محيطي دستگاه فرابنفش با دستگاه کلرزن

ازون	کلر	فرابنفش	شرح
شيميايي	شيميايي	فيزيکي	روش ضدعفوني
٦٠٠ ثانيه	١٢٠٠ ثانيه	٥ ثانيه	زمان عملکرد
دارد	دارد	ندارد	تغييرات در ترکيب آب
ندارد	دارد	ندارد	مواد شيمايي زائد
ندارد	دارد	ندارد	پيدايش ترکيب آلي و اکسيد هاي خطرناک
ندارد	دارد	ندارد	تخريب محيط زيست
ندارد	دارد	ندارد	خطر انفجار و نشت گاز به محيط

دارد	دارد	دارد	باکتريها
دارد	ندارد	دارد	ويروسها
دارد	دارد	دارد	قارچها

مطالب تصادفی:

تصفیه آب با امکانات محدود - پنجشنبه بیست و یکم بهمن 1389
Piping پایپینگ - پنجشنبه بیست و یکم بهمن 1389
تصفیه آب و فاضلاب - چهارشنبه بیستم بهمن 1389
راهنمای نمونه برداری و انجام آزمایشات الزامی تصفیه خانه های فاضلاب - چهارشنبه بیستم بهمن 1389
اندازه گیری تری نیتروتولوئنِ(TNT)در آب - چهارشنبه بیستم بهمن 1389
سختی آب Hardness - سه شنبه نوزدهم بهمن

برچسب: نویسنده: امیرحسین ستوده بیدختی تاريخ: جمعه 1 13 ساعت: 21:9

درباره سایت

آخرین مطالب

امکانات وب

حفظ منابع آب و تصفیه فاضلاب

صفحه بندی

آرشیو مطالب

پيوندهای روزانه

لینک دوستان

خبرنامه