فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب

درباره سایت

آخرین مطالب

امکانات وب

کیفیت آب و آلودگی آن

آلودگي آب

بيش از 70 % سطح زمين پوشيده از آب است ، آب بدون شكگرانبهاترين منبع طبيعي در سياره ما مي باشد . بدون اين ماده بي همتاي مركب ازهيدروژن و اكسيژن زندگي در روي زمين وجود نداشت . اين ماده براي رشد و نمو هر چيزيدر سياره ما ضروري است . گرچه ما به عنوان انسان اين حقيقت را مي دانيم ، ولي باآلوده كردن رودخانه ها ، درياچه ها و اقيانوسها اين را ناديده مي گيريم . در نهايتما به سياره خودمان به آرامي آسيب مي رسانيم تا جائي كه ارگانيسمها با يك سرعتخطرناكي مي ميرند .

آلودگی جهانی آب

آمارها نشان داده است که نزدیک به 1.5 میلیارد نفر در دنیاآب نوشیدنی سالم ندارد و کمتر از 5 میلیون نفر سالیانه در دنیا به علت آبهای آلودهو بیماریهای مرتبط با آلودگی آب می میرند. بیش از 70 درصد سطح سیارات را اقیانوسهافرا گرفته است. ناخالصی های فاضلاب، فضولات و آلودگی های نفتی اقیانوسها را نیزتحت الشعاع قرار داده است و بیشتر سواحل را آلوده کرده است. این آلودگی ها بیشترمحدود به حوالی سواحل اقیانوسها و دریاها است چون بخش عظیمی از باکترهای فاضلابها،بیشتر جانوران و آبزیان نزدیک به ساحل را در معرض خطر قرار داده و از بین می برد.

بررسي آلودگي آب با استفاده از تصاوير ماهواره اي

تصاوير ماهواره اي، به دليل ويژگي هاي خود و بخصوص تكراريبودن، زمينه هاي مناسبي را براي مطالعه آب به عنوان يكي از منابع زميني، فراهمنموده اند. به طور كلي بيشترين مقدار اشعه خورشيد، در لايه هاي فوقاني (حدود دومتري آب) جذب مي شوند و اين خاصيت، بستگي زيادي به نوع طول موج دارد. اشعه مادونقرمز انعكاسي در چند سانتي متري از سطح آب جذب مي شود و موجب ظهور زمينه سياه برروي تصاوير ماهواره اي مي شود. موج آبي، هر چند بطور محسوس در آب نفوذ مي كند وليدر عين حال در لايه هاي فوقاني به سرعت متفرق مي شود و رنگ آبي را براي آب، موجبمي گردد.

آلودگي آب

آلودگی جهانی آب

بررسي آلودگي آب با استفاده از تصاوير ماهواره اي

با استفاده از طول موجهاي مختلف مورد استفاده در سنجش ازدور بويژه در فاصله 6/0- 48/0 ميكرو متر مي توان اختلاف هاي سطوح مختلف آب را ازنظر زمينه بوضوح مشاهده نمود.

تمام آبهاي طبيعي داراي مقادير مختلف ناخالصي هستند.هرگاه ميزان ناخاصلي آب در حدي باشد كه مصارف آن به صورت آب مشروب و يا براي مقاصدآبياري و صنعتي ناممكن باشد، آلوده به حساب مي آيد. بسته به ميزان ناخالصي، اختلافزمينه در تصاوير ماهواره اي حاصل مي شود وازاين خاصيت براي مطالعه آب استفاده ميگردد.

تشخيص ميزان آلودگي آب با استفاده از تصاوير ماهواره ايبسيار مشكل است، ليكن با بررسي و مطالعه تصاوير تكراري و تغييراتي كه در زمينهسطوح آبي ظاهر مي شود، مي توان منابع آلودگي را شناسائي كرد. مثلاً زمينه نسبتاًروشني كه در نواحي نزديك به ساحل، بر روي تصاوير ديده مي شود، از ورود پساب هايصنايع و يا فعاليتهاي كشاورزي در مناطق نزديك به دريا و بالا رفتن ميزان انعكاس ازلايه هاي آلوده در نواحي نزديك به ساحل و اطراف جزيره ها ناشي مي شود. حال آنكه،در نواحي دور از ساحل كه عمق بيشتري هم دارند، معمولاً ميزان آلودگي كمتر است وعدم انعكاس امواج اين گونه آبها، زمينه تيره اي را بر روي تصاوير موجب مي شود وبراحتي از مناطق آلوده قابل تشخيص مي باشند.

طبقه بندی آلودگی آب

منابع اصلي آلودگي آب به آلودگي شهري، صنعتي و كشاورزيتقسيمبندي ميشود. آلودگي شهري آب شامل پسابهاي حاصل از منازل و مراكز تجاري ميباشد.در سالهاي متمادي هدف اصلي تحقيقات بر روي پسابهاي شهري كاهش ميزان ذرات معلق،مواد سخت، حلاليت تركيبات غيرآلي و باكتريهاي مضر متمركز بود. در سالهاي اخيرمخاطرات مواد جامد پسماندهاي شهري در فرآيند بازيافت آشكار گرديده است.

روش اصلي تصفيه به منظوركاهش آلودگي پسابهاي شهري به سهمرحله تقسيم ميشود : مرحله اول تصفيه شامل آسياكردن، سرندكردن، دانهبندي و رسوبگيري.مرحله دوم تصفيه شامل محبوس نمودن اكسيژن محلول در مواد آلي بوسيله فيلترنمودن لجنهايفعال بيولوژيكي و مرحله سوم تصفيه شامل روشهاي بيولوژيكي پيشرفته به منظور حذفنيتروژن و بكارگيري روشهاي شيميايي و فيزيكي مانند فيلتر ذرهاي و خاصيت جذبي كربنفعال. بررسي و حذف مواد جامد 25 تا 50 درصد هزينه را در فرآيند تصفيه به خوداختصاص ميدهد. ويژگيهاي پسابهاي صنعتي تفاوتهاي آشكاري با ساير منابع آلاينده(شهري و كشاورزي) دارد.

تصفيه آلايندههاي صنعتي تنها به خصوصيات مشترك آنهامانند ميزان اكسيژن بيولوژيكي و مقدار مواد جامد معلق خلاصه نميشود بلكه به ميزانمواد آلي و غيرآلي آنها نيز ارتباط دارد. سه رويكرد در فرايند كنترل پسابهاي صنعتيوجود دارد. كنترل آنها در همان مبدا توليد آلودگي(كارخانه) انجام شود. پسابهايصنعتي بعداز تصفيه مقدماتي به منابع تصفيه آلايندهاي شهري تخليه گردد يا بطور كاملدر كارخانه تصفيه شده و مورد استفاده مجدد قرار گيرد يا مستقيماً به چرخه آبهايبازيافتي وارد شود.

فاضلاب خام ناشي مواد آلاينده حاصل از ظرفشوييها، توالتهاو فرايندهاي صنعتي است. فاضلابها قبل از اينكه مدفون شود يا بعنوان بازيافت مورداستفاده مجدد قرار گيرد بايستي در سيستمهاي تصفيه محلي مورد پالايش قرار گيرد. دركارخانه تصفيه مواد زايد در يك سري از سرندها و مخازن تحت فرآيندهاي شيميايي جهتكاهش مواد سمي و جامد قرار ميگيرد. سه مرحله عمومي در تصفيهوجود دارد. در خلالتصفيه مقدماتي(اوليه) درصد زيادي از مواد معلق و مواد غيرآلي از فاضلاب حذف ميشود.تمركز اصلي تصفيهدر مرحله دوم بر كاهش مواد آلي بوسيله فرآيند بيولوژيكي تسريعشدهطبيعي ميباشد. تصفي همرحله سوم لزوماً در هنگاميكه آب مورد استفاده مجدد قرارگيرد، بكار گرفته ميشود، در اين مرحله 99 درصد مواد جامد جداشده و فرآيندهايشيميايي گوناگوني به جهت اطمينان از خلوص آب مصرفي مورد استفاده قرار ميگيرد.

كشاورزي، دامداري و پرورش طيور بصورت تجاري يكي از منابعمهم آلاينده آلي و غيرآلي آبهاي سطحي و زيرزميني است. اين آلايندهها شامل بقايايتخريب محصولات و تركيبات فسفري و نيتروژني كودها و مواد زايد حاصل از آنهاست. موادزايد حيواني مانند فسفر و نيتروژن در مقياس بالا اكسيژن را تخريب كرده و اغلب موجببيمارهاي مخرب ميشود. ضايعات حاصل از تقويتكنندهها و كودها موجب آلودگي زمينشده و تاثير مستقيم بر روي آلودگي آيهاي طبيعي خواهد داشت. كنترل شامل تصفيه حوزههايآبريز، تصفيه بيولوژيكي محدود موجودات هوازي و غيرهوازي تالابها و ساير روشهايمختلف است.

رابطه تامين انرژي و غذا و آلودگي آب

به دليل افزايش جمعيت، توسعه شهر ها و مصرف انرژي مصرف آببه طور قابل ملاحظه اي افزايش يافته است. همچنين افزايش مصرف انرژي از دهه 1990 بهميزان سالانه دو درصد استفاده از آب سالم را براي آينده به يك مشكل بزرگ تبديلكرده است. علاوه بر اين باتوجه به افزايش آلودگي آب در جهان، بحران غذايي نيز روبه افزايش است چرا كه از هر پنج نفر، يك نفر در جهان از ماهي به عنوان منبع غذايياستفاده مي كنند و صنعت شيلات به وسيله اي براي امرارمعاش 400 ميليون نفر از مردمجهان است.

علاوه بر اين توليد مواد غذايي نيز باتوجه به رشد جمعيتاز سال 2000 تا 2030، 60درصد افزايش خواهد داشت كه اين مسئله نيازمند افزايش 14درصدي آب در آبياري و كشاورزي است كه خود بر مشكل تامين آب در آينده مي افزايد.طبق اين گزارش مصرف بالاي آب در كشاورزي و آبياري و استفاده از كودهاي شيميايي وحشره كش ها از جمله موارد مهم آلودگي آب است و وجود مقدار بالاي فلزات سنگين وزباله هاي سمي ناشي از بخش هاي صنعت و كشاورزي و نيز تهي شدن منابع زيرزميني ازاهم عوامل آلودگي آب در جهان شده است. علاوه بر اين افزايش مصرف سوخت در جهان،انرژي ناشي از سوخت هاي فسيلي نيز منجر به آلودگي هوا و انتشار گازهاي گلخانه ايشده است.

كنترل آلودگي آب : برنامه كنترل آلودگي آب شامل سه مرحلهاست:

نمونه گيري و كنترل كيفيت آب

تاثيرات محيطي

طراحي چگونگي فرايندهاي اتلاف آب

علل آلودگی

عوامل مهم آلودگی آب شامل فاضلابها و کودهای شیمیایی حاویمواد آلوده کننده مثل فسفاتها و نیتراتها می باشد. بالا بودن بیش از حد این آلودهکننده ها باعث رشد و تحریک بیش از حد جانداران آبزی و جلبکها می شود. رشد بیش ازحد انواع موجودات زنده باعث لخته شدن و تجمع می شود و مسیرهای دریایی را مسدود میکند و تمام اکسیژن محلول موجود در آب را مصرف می کند. افزایش بیش از این موجوداتباعث کمبود اکسیژن در آب و به خطر افتادن موجودات دریایی مثل ماهی ها و بی مهرهگان دریایی می شود. این آلودگی همچنین باعث لجنها و دیگر جامدات معلق می شود.رسوبات و مواد آلی نیز از دیگر منابع آلوده کننده دریاچه ها رودخانه ها و دیگرمنابع آبی هستند. وقتی این رسوبات وارد آب می شود تنفس ماهیها را دچار مشکل میسازد و آبها را کم عمق می سازد. آلودگی مواد آلی در مسیرهای آبی از طریق فاضلابهاایجاد می شود. وقتی باکتریها و تک سلولی ها در آب توسط مواد آلی تجزیه می شوندتمام اکسیژن محلول در آب را تجزیه می کنند. در این شرایط بیشتر ماهیها و آبزیانیکه در آبهای کم عمق زندگی می کنند نمی توانن زنده بمانند و به حیات ادامه دهند. اینموجودات آبزی برای زنده ماندن به میزان اکسیژن بیش از 5 PPM نیاز دارند. زمانی که این اتفاق بیفتد زنجیره غذایی موجودات آبزی دچارمشکل می شود.

آلودگی رودخانه ها و آبراهها توسط آلوده کننده های شیمیایییکی از معظلات محیط زیستی قرن بیستم است. مواد شیمیایی آلوده حمل شده توسط آب وقتیوارد مسیرهای آبی می شود باعث افزایش تخریب و نابودی می شود. پاتوژنها(نوعی ویروس)یکی از مواد آلوده شیمیایی شناخته شده ای است که بسیار خطرناک است. این مواد عاملبیماری های مختلفی مثل حصبه و اسهال خونی و ناراحتی های تنفسی و امراض پوستی میشود. پاتوژنها شامل باکترهای، ویروسها و وماد تک سلولی هستند. آلودگی های اینچنینیبه میزان بالا باعث حالتهای تهوع نیز می شود.

پارامترهاي مشخص کننده آب سالم

سختي (Hardness): سختي آب به دو صورت موقت و دائم مي باشند، سختي موقت شامل سختيبيكربناتهاي كلسيم و منيزيم است. كه در اثر حرارت 100-30 درجه سانيتگراد شروع وكامل مي شود. سختي دائم شامل سولفاتها، كلرورها و نيتراتهاي كلسيم و منيزيم ميباشد. مجموع سختي موقت و دائم را سختي كل مي نامند.

اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی = BOD₅

( Biological Oxygen Demand )

عبارت است از مقدار اکسیژن مورد نیاز برای اکسیده شدنمواد آلی موجود در آب بوسیله میکروارگانیسم های هوازی در یک تست 5 روزه .

اکسیژن مورد نیاز شیمیایی = COD

( Chemical Oxygen Demand )

عبارت است از میزان اکسیژن مورد نیاز برای اکسیده شدنمواد آلی موجود در آب با کمک در کرومات جوشان و اسید سولفوریک غلیظ در مدت 2 ساعتانجام می پذیرد .

اکسیژن محلول = DO

( Dissolved Oxygen )

اکسیژن محلول مهمترین عامل در ارزیابی قدرت حیات موجوداتدر آب است .

TDS :بنا به تعريف، به كل مواد جامدحل شده (Total Dissolved Solids) در درون آب كه غلظتي برابر با غلظت همه يونهاي موجود در آب را دارا ميباشند، اطلاق مي گردد.

كدورت: ميزان كدورت يك نمونه، ناشي از موادكلوئيدي موجوددر آن مي باشد. معمولا براي اندازه گيري كدورت از يك منبع نوراني و وسيله اي براياندازه گيري نور پراكنده شده استفاده مي شود. براي بيان مقدار كدورت از دو واحد JTU و ديگري NTU استفاده مي شود.

هدايت الكتريكي (EC) : به طور كلي هدايت الكتريكي در اثر وجود يونهاي هادي جريان الكتريسيتهدر محلول مي باشد و افزايش TDS (مواد جامد حل شده) به بالا رفتن هدايت الكتريكي منجر خواهد شد.

واحد هدايت الكتريكي برحسب زيمنس بوده ورابطه آن با TDS درغلظتهاي پايين برابربا EC5/0TDS = است.

:pH براي بيان ميزان قدرت اسيديمحلول آبي، آن را با مشخصه اي به نام PH معرفيمي نمايند. مقدار PH نمونه برابر بامنفي لگاريتم غلظت يون هيدرونيم در محلول مي باشد.

MPN )Most probable number محتملترين تعداد) :واحدي است كه توسط آن غلظت كليفرم روده اي را مشخص مي نمايند، وجودكليفرم روده اي در آب بيانگر آلودگي آن به فاضلابهاي انساني است، مقدار MPN در آب شرب مي بايست صفر باشد تا ازآلوده نبودن آب اطمينان حاصل نمود.

کیفیت آب

کیفیت آب رابطه مستقیم با مصرف آب و وضعیت توسعه اقتصادیدارد. در کشورهای صنعتی طرح کنترل آلودگی باکتریایی آبهای سطحی به علت خطرناک بودنسلامتی در شهرهای مهم صنعتی از اواسط سال 1800 مورد بررسی قرار گرفت. توسعه شبکهفاضلاب و آبهای هرز در مناطق شهری به علت ترس عمومی مورد توجه قرار گرفته است. بههر حال سرعت آلودگی در شهرها به علت جمعیت بالای شهرها بسیار بالا است. مواد آلایندهای که توسط آب حمل شده است به طور گسترده باعث شیوع بیماری هایی مثل وبا و دیگر بیماریهای مشابه در کشورهای در حال توسعه می شود.

از زمان جنگ جهانی دوم و پیدایش عصر شیمی، کیفیت آب بهعلت گسترش سراسری آلودگی های صنعتی و کشاورزی دچار مشکل شد و کیفیت پایین آمد.

انباشتگی آلودگی در آبهای سطحی که توسط فاضلابهای انسانیو کشاورزی و نیتروژن گیری از آبهای زیرزمینی تولید شده است، تاثیر زیادی روی دنیاگذاشته است. اسیدی شدن آبهای سطحی توسط آلودگی هوا از پدیده های مختلفی که ذکر شدباعث تهدید زندگی جانوران آبزی در سطح گسترده ای از دنیا شد. در کشورهای پیشرفته،گونه های مختلف آلودگی با پیشرفت کشورها و پیشرفت تکنولوژی در سطح آبهای سطحی افزایشپیدا می کند. کشورهای تازه صنعتی شده مثل چین و هندوستان و تایلند و برزیل و مکزیکنیز مثل کشورهای توسعه یافته میزان آلودگی آبهای سطحی آن به یک میزان است.

برچسب: نویسنده: امیرحسین ستوده بیدختی تاريخ: جمعه 18 13 ساعت: 12:40

درباره سایت

آخرین مطالب

امکانات وب

کیفیت آب و آلودگی آن

صفحه بندی

آرشیو مطالب

پيوندهای روزانه

لینک دوستان

خبرنامه