شرکت مهندسی ایمن آب زیست
طراح و مجری سیستم های تصفیه آب و تصفیه فاضلاب
02632719530

امانتی به نام محیط‌ زیست                                                امانتی به نام محیط زیست

استواری زنجیره حیاتی انسان براساس پایداری و بلوغ و تعالی است، ولی امروز با نگرانی شاهدیم چگونه آدم‌ها حتی دورترین نقاط کره خاکی را مورد تهاجم  خودشان قرار دادند و با ناباوری می‌بینیم چگونه مظاهر ارزشمند طبیعت این منشاء حیاتی را که بنابر احکام و آیات مقدس امانات الهی شمرده می‌شوند بنابر شواهد تاریخ یا آن را از میان بردند و یا در شرف نابودی قرارش دادند، تا آن درجه که فرار کوتاه از شهرها به منظور لذت بردن از طبیعت را غیرممکن ساخته است(تصفیه فاضلاب مناسب ترین روش در بازگشت و بهره وری مجدد اب)

با استناد به کلام‌الله مجید در سوره احزاب آیه 72:

«انا عرضنا الامانه علی السموات والارض و الجبال فابین ان یحملنها و اشفقن منها و حملها الانسان انه کان ظلوماً جهولا»

بدین معنا که حمل امانات اعظم برعهده انسان واگذاشته شد ولی این «بشر ظلوماً جهولاً» آن را به یک بحران عالم‌گیر بدل ساخته، بحران محیط زیست که مشکلات متنوعی در نحوه تفکر اقتصادی و توسعه‌های شهری ایجاد کرده است، ناخواسته بشریت را در مقابل تحولاتی اساسی قرار داده:

·         نخست مسلم شدن بطلان نظریه‌هایی‌ که اساس‌شان بر اعتقاد به بی‌انتها بودن منابع انرژی و سایر معادن طبیعی است بر همین اساس مدیران و قانون‌مداران جامعه مجبور شدند اذعان کنند که این اهداف به خودی خود به منظور تعیین خط‌ مشی و سیاست کارکردها نارسا و باطل بوده و راهکاری برای رفع مشکلات شهری و اقتصادی در بر ندارد، حاصل این نارسایی دورنمای شوم بحران بشری و زیست محیطی است که بر این منوال دیر یا زود آخرین مظاهر حیات‌بخش معرفت الهی را (بنابر آوای مهر سعدی، برگ درختان سبز در نظر هوشیار هر ورقش دفتریست معرفت کردگار) در معرض نیستی و نابودی قرار داده، آن گاه مضطربانه از دست رفتن این زیبایی‌ها حیاتی را شاهد خواهیم بود.

·         وجود ارزشمند دیگر این امانات فرهنگ و هویت شهرهای چند صد ساله‌مان است که در زیر چرخ‌های انبوه و کوبنده ماشین و ماشینیزم همراه با انواع آلودگی‌های صنایع پریشان و درمانده به تاراج می‌روند، دیگر مظهری از فرهنگ و هویت ملی که توان باروری جهانی داشته باشد در آن یافت نخواهد شد.

·         ما بر آین باور هستیم که شناخت عالم هستی به عنوان «کلیتی‌» زنده و پویا که جامعه بشری مسئول حفظ و حراست آن است امریست قطعی و لکن دارای تاثیر و نفوذی نیست که به خودی خود در وجدان مردم نظام جدیدی از ارزش‌ها را ایجاد نماید. تنها راه حل آمیخته با باورهای قدیم که به تمام معنی «روحانی و علمی» باشد یعنی در برگیرنده دو اصل اساسی «دین و علم» می‌تواند بشریت را توانایی آن بخشد که مسئولیت، تولیتی را که جبر تاریخ تحمیل می‌کند برعهده گیرد.

·         این فکر که ماهیت انسان دارای بّعد روحانی هم هست، یعنی در حقیقت هویت اصلی انسان روحانی است. حقیقتی است که برای اکثریت عظیمی از مردم جهان نیازی به استدلال و اثبات ندارد، طبعاً این واقعیت دربرگیرنده بلوغ و تعالی انسان‌هاست که در آستانه‌اش قرار داریم، پس واضح است که هر کوششی که به منظور پیشرفت انسا‌ها معمول گردد باید دور از هر گونه نابرابری و تبعیض موجب شود که استعدادها و قابلیت‌هایی را که بالقوه در همه مردم موجود و تا این میزان خلاق است عملاً به منصه ظهور و بروز رساند پس چرا مسائل روحانی که بشر با آنها مواجه است در مطالعات، مذاکرات مربوط به توسعه و عمران مربوط به طبیعت و محیط‌زیست مورد توجه اساسی قرار نمی‌گیرد؟ چرا اکثراولویت‌ها در برنامه توسعه و عمران و مفروضاتی که مبنای اولویت‌های مزبور است صرفاً براساس جهان‌بینی مادی تنظیم شده که فقط اقلیت‌های کوچکی از مردمان جهان بدان پا بندند؟

·         در پایان سده بیستم نمی‌توان از این عقیده پیروی کرد که نیازهای انسانی را می‌توان با نحوه‌ای از توسعه اجتماعی و اقتصادی که صرفاً بر مبنای مادیات زندگی انسان مایه گرفته است برآورده و فاصله ژرف و هولناک مابین سطح زندگی گروه کوچک صاحبان صنایع و ثروتمندان و اکثریت عظیم از لایه‌های اجتماعی جهان که در پنجه فقر گرفتارند و پیوسته افزایش می‌یابد برطرف ساخت.

·         لذا بدون بازنگری دقیق در طرز فکر ها و فرضیاتی که اکنون اساس اقدامات توسعه اقتصاد ـ معضلات محیط زیست و رابطه اجتماع با محیط زیست است می‌توان به چشم‌اندازی از مرحله بعدی سامان‌دهی‌ها و پیشرفت دست یافت تصوری است باطل در جریان این بازنگری خیلی زود به مسائلی اساسی برخورد می‌شود که هدف‌های درازمدت چون ساختار اجتماعی مورد نیاز ـ مشکلات توسعه و ترویج عدالت اجتماعی و ماهیت و نقش دانش در ایجاد تغییراتی پایدار پی‌ می‌گیرد. چنین بازنگری به جست‌جوی رابطه‌ای متین و توافق ارزشمند بین طبیعت ـ محیط زیست و انسا‌ن‌ها منجر خواهد شد و راه‌گشای رسیدن به هدف غایی حرمت نهادن به این «امانت اعظم» طبیعت و محیط زیست می‌گردد.

·         در حقیقت موفقیت در این زمینه معیاری است برای ارزیابی موفقیت برنامه‌های توسعه پایدار و کوشش‌های مجدانه برای حفظ مظاهر و مناظر ارزشمند طبیعت در مقابل هجوم ماشینیزم و صنایع و انفجار جمعیت.

·         باید باور داشته باشیم هرگونه اقداماتی‌ که در جهت توسعه پایدار اقتصاد بدون توجه به محیط زیست و طبیعت انسان تنها تحصیل مادیات را هدف قرار دادن با نیازهای دنیایی که انگیزه و آرزوی «عدالت اجتماعی» و «یگانگی بشری‌» را دارد ناسازگار است. لذا تصوری بدین پایه و مقیاس سوالی را جلوی رو می‌گذارد که چه قدرتی می‌تواند این تحول را به وجود آورد و هم‌چنین کدام مرجع و مقامی اختیار دریافت این امانات الهی را دربر دارد؟ و اهل‌اش کیست؟

·         در این مقوله دو اصطلاح آشنا یعنی «قدرت و اختیارات» نیز مانند سایر مفاهیم ذکر شد و مربوط به وحدت و یک‌پارچه شدن‌ها باید از نو تعریف شود. با الهام از آیه شریفه می‌فرماید: «ان الله یامرکم ان تودوا الامانات الی اهلها»

·         به فرهنگی رجوع می‌کنیم آن چه در چند هزار سال شاخص اکثر نژاد بشر به شمار می‌رفت آن بود که «قدرت و اختیار» را از جمله امتیازات افراد گروه‌ها و اقوام طبقات خواص می‌دانسته‌اند (که البته بیشتر به مردان تعلق داشته است) این امانت‌داران نااهل سبب سیر قهقرایی در زمینه رفاه جامعه شدند و انهدام طبیعت و محیط زیست حاصل ناموزون این نااهلی‌هاست. نتیجتاً قدرت به معنای مزیتی برای گروه‌های مختلف در رفع نیازهای آینده بشر نارسا بوده و بایستی آن را باطل دانست و دیدیم عملاً به توسعه و پیشرفت اجتماعی و اقتصادی بشر کمکی نکرد و نخواهد کرد، بنابراین نوع انسان ناگزیر است خود را از قید مفهوم موروثی و کاربرد سنتی قدرت رها سازد، در این میان به بارزترین نمونه قدرت یعنی «قدرت حقیقت» بر می‌خورم. این قدرت با در آمیختن و ارتباط با برخی از عظیم‌ترین انگیزه‌های فلسفی ـ دینی ـ هنری و تجربه علمی یکی از برجسته‌ترین و عالی‌ترین عوامل ایجاد تحول بشری بوده است، پیروی از چنین قدرتی در نحوه رفتار کسانی که می‌توانند نمونه و سرمشق و امانت‌دار جامعه قرار گیرند وسیله‌ای باشد برای تجهیز و بسیج نیروی بی‌کران کوشش آدم‌ها، چه در زندگی فردی و یا در جوامع و لایه‌های اجتماع.

وجود این قدرت متبلور می‌کند آنچه تقریباً به کلی مجهول مانده، عظمت قدرتی را که بر اثر تحقق اتحاد و اتفاق حاصل می‌شود، این قدرت چنان عظیم است که جهانی را منور می‌سازد.

        امانتی به نام محیط زیست                                   امانتی به نام محیط زیست     

 

       امانتی به نام محیط زیست                                    امانتی به نام محیط زیست

 

فاضلاب های صنعتی

خواص فاضلاب های صنعتی و پساب کارخانه ها بستگی به نوع فرآورده های کارخانه دارد با توجه به این موضوع مهمترین تفاوتی که می تواند فاضلاب کارخانه ها با فاضلاب های خانگی داشته باشد عبارتند از :

الف : امکان وجود مواد و ترکیب های شیمیایی سمی در فاضلاب کارخانه ها بیشتر است .

ب: خاصیت خورندگی بیشتری دارد .

ج: خاصیت قلیایی یا اسیدی زیادی دارد .

د: امکان وجود موجودات زنده در آنها کمتر می باشد.

بعنوان مثال می توان خاصیت اسیدی را در فاضلاب کارخانه چیت سازی تهران در جدول 1-2 مشاهده نمود . تنها قسمتی از فاضلاب کارخانه ها که تقریبا در تمام کارخانه ها خاصیت یکسان دارند فاضلاب بدست آمده از تشکیلات خنک کننده آنها است .

آلودگی این فاضلاب ها بسته به تعداد دفعه هایی که آب برای خنک کردن کارخانه بکار برده شده است ، متفاوت می باشد و معمولا آلودگی آنها کمتر از فاضلاب های دیگر می باشد و بیشتر بصورت وجود مواد نفتی و روغن در آنها نمودار میشود .

در فاضلاب برخی از کارخانه ها مانند کارخانه های بهره برداری از معادن ، کارخانه های فولاد سازی و کارخانه های شیمیایی بیشتر موار خارجی یا مواد معدنی تشکیل می دهند .در صورتیکه در برخی دیگر از کارخانه ها مثل کارخانه های تهیه ی مواد غذایی و کارخانه های نشاسته سازی بیشتر مواد خارجی در فاضلاب مواد آلی هستند .

فاضلاب های سطحی

فاضلاب های سطحی ناشی از بارندگی و ذوب یخ ها و برفهای نقاط بلند هستند . این فاضلاب ها به علت جریان در سطح زمین و تماس با آشغال ها و کثافت های رویی زمین و شستن سطح خیابانها و پشت بام ها آلوده شده و مقداری مواد آلی و معدنی در آنها وجود دارد . لذا در شروع بارندگی درجه آلودگی فاضلاب های سطحی زیاد و پس از پاک شدن سطح های بارش مقدار آلودگی آنها کاسته می شود .

بیشترین قسمت مواد خارجی را در فاضلاب ها مواد معدنی مانند ماسه و شن تشکلیل می دهند که در اثر شستشوی خیابان ها وارد فاضلاب می شود بعلاوه پسمانده ذرات گیاهی و حیوانی و مواد نفتی و دوده و قسمت ها یکدیگر از مواد خارجی موجود در فاضلاب آب های سطحی را تشکیل می دهند . چنانکه در جدول نمودار است آبهای سطحی که در برخی از جوی های سنتی تهران جریان دارد دارای درجه آلودگی زیادی و حتی بیش از فاضلابهای خانگی هستند

جدول 1-2 خواص برخی ار فاضلاب های تهران .

شهر آرا

نازی آباد

نهر فیروزآباد در شهر ری

نهر فیروزآباد پیش از کارخانه چیت سازی

فاضلاب تصفیه شده صاحبقرانیه

فاضلاب خام صاحبقرانیه

خواص فاضلاب

7

6

5

4

3

2

1

205 تا 620

300تا 700

100تا 1100

162 تا 200

60 تا 75

200تا 250

مواد معلق بر حسب میلی گرم در لیتر

400تا 900

1000تا 1900

900 تا 3500

1100تا 3800

500تا 600

700تا 900

مجموع مواد جامد بر حسب میلی گرم در لیتر

300تا 750

230تا 550

300تا 1800

80تا 276

35تا 50

150تا 240

BOD برحسب میلی گرم در لیتر

76 تا 120

90تا 226

110تا 5500

30تا 70

15تا 20

60تا 65

COD برحسب میلی گرم در لیتر

6.5تا 8.7

6تا 9

6تا 7.5

7.8تا 8

7.8

7.15تا 7.80

درجه اسیدی pH

 

آزمایش فاضلاب ها :

آلودگی فاضلاب ها بیشتر به واسطه وجود مواد آلی در آنها نمودار میشود مواد آلی موجود در فاضلاب ها ناپایدار بوده و می توان انها را به کمک اکسیژن دهی و اکسیداسیون تبدیل به نیتریت ها و نیترات ها و فسفات ها و غیره کرده وسپس به صورت ته نشین کردن از فاضلاب جدا نمود .تبدیل نامبرده که در ضمن آن مواد ناپایدار آلی تبدیل به مواد پایدار معدنی میگردند. اساس کار و هدف ایجاد پالایشگاههای فاضلاب را در شهرها تشکیل میدهند. برای نشان دادن درجه آلودگی فاضلاب را اندازه گیری میکنند. در ازمایش های تعیین درجه ی آلودگی  معمولا به جای اینکه مقدار مواد آلی موجود در فاضلاب را اندازه گیری کنند مقدار اکسیژن لازم برای اکسیداسیون مواد نامبرده را اندازه گیری کنند. در آزمایشهای تعیین درجه آلودگی فاضلاب نمی توان تمام اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون مواد اکسیدپذیر در فاضلاب را اندازه گیری نمود و اجبارا از روش های تقریبی استفاده نمود.

مهمترین روشهای تعیین درجه الودگی :

الف-تعیین مقدار BOD

از جمله موجودات زنده در فاضلاب دو گروه باکتری هستند که به تصفیه فاضلاب کمک می کنند.گروه نخست باکتری های هوازی هستند که اکسیژن محلول در فاضلاب را جذب میکنند و مواد آلی را یا بصورت تغذیه و یا بوسیله ترشح دیاستازهایی اکسید نموده و به ترکیبات پایدار معدنی تبدیل میکنند.در این فعل و انفعالات گاز  co2تولید و باکتریها افزایش می یابند.گروه دوم باکتریهای بی هوازی هستند که اکسیژن مورد نیاز خود را از تجزیه نمکهای موجود در فاضلاب بدست آورده و آنها را احیا میکنند.کار این باکتریها توام با ایجاد گازهایی مانند اسید سولفوریک و متان بوده و لذا این فرایند همراه با تعفن میباشد.

تعیین BOD عبارتست از تعیین مقدار اکسیژن لازمی که باید به فاضلاب داده شود تا باکتریهای هوازی مواد آلی موجود در فاضلاب را اکسید نموده و به مواد پایدار نظیر نمکهای معدنی تبدیل سازند.لذا مقدار BOD  فاضلاب در زمانهای مختلف تغییر میکند.این تغییرات نه فقط به غلظت مواد آلی فاضلاب به میزان فعالیت باکتریها ,درجه  گرما و شدت درهمی فاضلاب نیز بستگی دارد.

منحنی تغییرات  BOD  _ از لحظه ای که فاضلاب در مجاورت اکسیژن قرار میگیرد جذب اکسیژن توسط و در دو مرحله مختلف به انجام میرسد.

مرحله اول_ اکسیداسیون ترکیبات آلی کربن دار _ این مرحله از نخستین لحظات کار باکتریها شروع شده و در 20 درجه گرما تا مدت  20 شبانه روز ادامه می یابد.در این مرحله کربن موجود در ترکیبات ناپایدار آلی تبدیل به ترکیبات پایدار نظیر CO2 شده و از حوزه عمل خارج میگردد.

مرحله دوم: اکسیداسیون ترکیبات آلی ازت دار _ این مرحله از حدود دهمین روز پس از شروع فعالیت باکتریها آغاز گردیده و مدتهای زیاد ادامه دارد .در طی این مرحله مواد آلی ازت دار تبدیل به نیتریتها و نیتراتها میگردند.در شکل شماره  1_1 منحنی تغییرات BOD  از تاریخ شروع فعالیت باکتریها تا 70 روز پس از آن برای 3 درجه گرمای 9.20 و 30 درجه کشیده شده است.چنانکه از منحنی های نامبرده نتیجه گیری میشود در گرمای 20 درجه قسمت بیشتر اکسیداسیون مربوط به مرحله یکم در پنج روز اول رخ میدهد و پس از 20 روز تقریبا به پایان میرسد.بدین جهت برای نشان دادن درجه آلودگی فاضلاب معمولا  BOD5 را تعیین میکنند که بنابر تعریف عبارتست از :

مقدار میلی گرم اکسیژن که لازم است تا در پنج روز نخست باکتریهای هوازی مواد آلی موجود در یک لیتر فاضلاب را در گرمای 20 درجه اکسید نماید.

تغییرات BOD در مرحله یکم اکسیداسیون برای درجه گرماهای گوناگون و نسبت آنها به BOD5  در گرمای 20 درجه در منخنی های شگل شماره 1-2 نمایش داده شده است.

نمایش ریاضی تغییرات BOD  _ آزمایش نشان میدهد که تغییرات BOD  در مرحله یکم اکسیداسیون مواد آلی کربن دار تقریبا طبق رابطه شماره 1_1 انجام میگیرد.

= (1- )= (1- )            (1_1)

= 0.4343*K              (2_1)

در رابطه 1-1 مقدار  برابر تمام BOD  فاضلاب در مرحله یکم اکسیداسیون و K و  ضرایب ثابتی هستند  که بستگی به درجه گرمای فاضلاب t  داشته و از رابطه 1_2 و 1-3 بدست می آید

= *

مقدار K در20 درجه گرما با کمک آزمایش بدست می آید.مقدار  برای فاضلاب های مختلف بین 0.16 و .7 متغیر است که میانگین آن 0.39 می باشد.

ب–تعیین مقدار COD: دراین روش برای اکسیداسیون مواد آلی و مواد اکسیدپذیر دیگری که درفاضلاب یافت میشود از اکسیدکننده های قوی مانند پرمنگنات پتاسیم و دی کرومات پتاسیم استفاده میشود. درصورتیکه از پرمنگنات پتاسیم استفاده شود وزن اکسیژن درحدود 0.25 وزن پرمنگنات پتاسیم میباشد. عمل اکسیداسیون درصورت استفاده ازدی کرومات پتاسیم بعلت قویتر بودن آن بیشترانجام میگیرد.

کاربرد مواداکسیدکننده برای تعیین درجه آلودگی فاضلاب خیلی آسانتراز روش  BOD میباشدولی باید توجه نمودکه بسته به نوع ماده اکسیدکننده مصرفی ممکن است تمام موادآلی فاضلاب بویژه موادپاک کننده صابونها با این روش کاملا اکسید نشوند و لذا دقت این روش کم است و تنها برای مقایسه ی این فاضلاب در مرحاله های گوناگون تصفیه بکار میروند. محلولی از دی کرومات پتاسیم و اسید سولفوریک نتایج دقیقتری را داده و خیلی نزدیکتر به مقادیرتئوری اکسیژن مورد لزوم میباشد.

علاوه بر مواد اکسید کننده نامبرده از کلر نیز میتوان برای تعیین درجه آلودگی فاضلاب استفاده نمود.برای اکسیداسیون کامل فاضلاب های خانگی تازه مقدار کلر لازم حدود 2 تا 5 گرم برای هر نفر درشبانه روز میباشد.

ج- تعیین TOC: دراین روش ترکیبهای کربندار موجود درفاضلاب اندازه گیری میشود. برای اینکار باید فاضلاب را تا سرحد سرخ شدن سوزانید و گازکربنیک تولیدشده را اندازه گیری نمود.نتایج به دست آمده از اینرو شکه معمولا در دستگاههای ویژه ای انجام میگیردبسته به شکل وشرایط آزمایش کم دقت و متفاوت است.

د- تعیین مقدار مواد معلق در فاضلاب: مواد معلق در فاضلاب قسمتی از کل مواد خارجی موجود درآن میباشد که تعیین آن برای پیش بینی مقدار لجن حاصل از تصفیه ی فاضلا ب اهمیت ویژه ای دارد. تفاوت بین تی او سی اساس مقدار مواد محلول درفاضلاب را نشان میدهد. همانگونه که پیش ازاین گفته شد و درجدول (1-1) دیده میشود ،مقدار مواد معلق به دو صورت ته نشینی پذیر وته نشینی ناپذیر درفاضلاب یافت میشوند. از نظر جنس نیز مواد معلق،یا دارای منشا آلی هستند و لذا ناپایدار میباشند و یامنشا معدنی داشته و پایدارند.

ه- تعیین اکسیژن محلول: مقدار اکسیژن محلول موجود در فاضلا بشهری نمایشگر قدر تصفیه طبیعی و خودبخودی آن میباشد. وجود اکسیژن محلول در فاضلاب موجب فعالیت باکتریهای هوازی و جلوگیری از فعالیت باکتریهای بی هوازی و درنتیجه مانع از تولید بوهای ناخوشایند میگردد. لذا کوشش میشود که مقدار اکسیژن محلول در فاضلاب از 1.5 میلی گرم در لیترکمترنگردد. این موضوع در استخرهای هوادهی فاضلاب بسیار حائز اهمیت میباشد.

اندازهگیری اکسیژن محلول با کمک وارد نمودن برخی از ترکیبات منگنز که قدر تجزیه با اکسیژن آنها سریع و زیاد است درنمونه ی فاضلاب مورد آزمایش و اندازه گیری وزن اکسیژن جذب شده توسط آن انجام میگیرد.

مقایسه روشهای تعیین درجه آلودگی فاضلاب

همچنان که در بیان هر یک از روشهای تعیین درجه آلودگی فاضلاب اشاره شد مقادیر بدست آمده از این روشها نمیتوانند هیچگونه ارتباط دقیقی با هم داشته باشند. هر یک از سه آزمایش بی-او-دی،سی-او-دی،وتی-او-سی نمیتوانند به تنهایی تمام اکسیژن مورد نیاز فاضلاب را (تی-او-دی) تعیین نماید. بسته به نوع مواد خارجی موجود درفاضلاب نسبتا اعداد بدست آمده از سه آزمایش نامبرده متفاوت خواهد بود. به ویژه در مورد تعیین روش سی-او-دی نوع ماده اکسیدکننده ی مصرفی نیز درنتیجه ی بدست آمده بسیار موثر است. مثلا اعداد حاصله از مصرف دی کرومات پتاسیم برای تعیین سی-او-دی به مراتب بیشتر از اعداد حاصله از مصرف پرمنگنات پتاسیم میباشد. بطوری که مقدار عددی سی-او-دی میتواند بزرگتر ویا کوچکتر ازبی-او-دی 5 روزه باشد. در مورد فاضلابهای شهری به ویژه وقتی از دی کرومات پتاسیم استفاده شود،مقدار موادی که میتوانند توسط آن اکسیده شوند بیشتر از موادی است که قابلیت اکسیده شدن توسط باکتریها را دارند لذا غالبا مقدار سی–او-دی بزرگتر از بی-او-دی 5 میباشد. درعمل میتوان بطور تقریبی نسبت سی-او-دی به بی-او-دی5 برای فاضلاب های خام 0.4 تا 0.8 است.

تصفیه و ضد عفونی آب و فاضلاب

 

مقدمه

امروزه حفظ منابع آب ، یعنی حیاتی ترین ماده ای که بشر به آن نیاز دارد بطور فزاینده ای مورد توجه مجامع مختلف بین المللی قرار گرفته است . رشد روزافزون جمعیت و در نتیجه بهره برداری بیش از حد از منابع محدود آب از یک طرف و آلوده شدن آنها بسبب فعالیتهای گوناگون زیستی ، کشاورزی و صنعتی بشر از طرف دیگر همگی دست به دست همدیگر داده و زنگ خطر بحران آب را در سالهای آینده به صدا در آورده است .

بنابراین حفظ کیفیت فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی منابع آب سرلوحه فعالیت بسیاری از سازمانهایی است که به نحوی با این منابع سرو کار دارند .

این مهم از دو جنبه کلی قابل توجه است :

 

١- افزایش کیفیت آبی که باید به مصارف گوناگون برسد که تحت تاثیر سه عامل عمده بوده است

- افزایش آلاینده ها در منبع طبیعی آب .

- آزمایشهای کیفی آب و فاضلاب با دقت بالا .

- افزایش سطح استاندارد آب آشامیدنی .

تحولاتی که در چند سال اخیر موجب پیشرفت تکنولوژی تصفیه آب و افزایش کیفیت آب آشامیدنی شده است بشرح ذیل می باشد :

×حذف مرحله کلر زنی در ابتدای تصفیه خانه ( استفاده از کلر فقط در آخرین مرحله تصفیه برای بهره برداری از کلر باقی مانده در شبکه  .

× استفاده از ازون و پرتودهی فرابنفش در مراحل مختلف تصفیه .

× استفاده بیشتر از سیستم ازون ، بویژه استفاده از اکسیژن برای تغذیه دستگاه و بهره گیری از برق با فرکانس متوسط ،‌باعث شده تا غلظت ازون بالا رفته و در نتیجه طراحی دستگاههای تولید ازون کوچکتر شود که نهایتا منجر به کاهش سرمایه گذاری اولیه برای تصفیه بروش ازون می گردد.

 

٢- افزایش کیفیت فاضلاب تصفیه شده گوناگون شهری ، روستایی ، کشاورزی و صنعتی .

پر واضح است که اهمیت این جنبه زیاد بوده و اگر تمام توجه به آن معطوف می شد هیچگاه بشر با بحران کم آبی روبرو نمی شد .

 

١- فاضلاب چیست ؟

همه جوامع ، هم به صورت جامد و هم به صورت مایع ، فضولات تولید می کنند . بخش مایع این فضولات ، یا فاضلاب ، اساسا همان آب مصرفی جامعه است که در نتیجه کاربردهای مختلف آلوده شده است . از نظر منابع تولید ،‌ فاضلاب را می توان ترکیبی از مایع یا فضولاتی دانست که توسط آب از مناطق مسکونی ،‌اداری و تاسیسات تجاری و صنعتی حمل شده و بر حسب مورد ، با آبهای زیرزمینی ، آبهای سطحی و سیلابها آمیخته است .

 

اگر فاضلاب تصفیه نشده انباشته شود ، تجزیه مواد آلی آن ممکن است منجر به تولید مقدار زیادی گازهای بدبو شود . علاوه بر آن ، فاضلاب تصفیه نشده معمولا حاوی میکروارگانیسمهای بیماریزای فراوانی است که در دستگاه گوارش انسان زندگی می کنند و یا در برخی فضولات صنعتی موجودند . فاضلاب ، شامل برخی مواد مغذی نیز هست که می تواند سبب تحریک رشد گیاهان آبزی شود ، و ممکن است ترکیبات سمی نیز داشته باشد ،‌بنا به این دلایل انتقال سریع و بدون دردسر فاضلاب از منابع تولید ، وسپس تصفیه و دفع آن ، نه فقط مطلوب ، بلکه در جوامع صنعتی ضروری است و جنبه اقتصادی و تولید درآمد نیز دارد .

تصفیه آب و فاضلاب شاخه ای از مهندسی محیط زیست است که اصول بنیادی علوم و مهندسی را در مسائل کنترل آلودگی آب به خدمت می گیرد . هدف نهایی مدیریت فاضلاب حفاظت محیط زیست است به نحوی که با اصول بهداشت عمومی و مسائل اقتصادی ، اجتماعی و سیاسی هماهنگ باشد .

 

٢- تصفیه فاضلاب

فاضلاب جمع آوری شده چه از مراکز جمعیتی یا کارخانجات نهایتا باید به منابع آب یا خاک باز گردانده شود . در هر مورد باید به این سوال پیچیده پاسخ داد که : برای حفظ محیط زیست ، کدام یک از آلاینده های فاضلاب ، و تا چه حد باید حذف شوند؟ پاسخ به این سوال مستلزم بررسی شرایط و نیازهای محلی ، همراه با کاربرد دانش علمی ، قضاوتهای مهندسی متکی به تجربه و رعایت شرایط و مقررات کشوری می شود .

 

گرچه جمع آوری آبهای سطحی و زهکشی از زمانهای قدیم شروع شده است ، ولی پیدایش نظریه میکروبی توسط کخ و پاستور در نیمه دوم قرن نوزدهم آغازگر عصر جدیدی در زمینه بهداشت عمومی شد . قبل از آن زمان رابطه آلودگی و بیماری فقط به صورت مبهم شناخته شده و از علم نوپای باکتری شناسی نیز برای تصفیه فاضلاب استفاده نشده بود .

روشهای تصفیه که در آنها کاربرد نیروهای فیزیکی عامل مهمتری است با عنوان عملیات واحد تصفیه شناخته شده اند . روشهای تصفیه که در آن حذف آلاینده ها از طریق واکنشهای شیمیایی و زیست شناسی صورت می گیرد با عنوان فراینده های واحد تصفیه معروف اند

در حال حاضر ، عملیات و فرآیندهای واحد تصفیه در هم ادغام شده و آنچه را که امروزه مراحل اولیه ، و نهایی تصفیه نامیده می شود تشکیل داده اند . در تصفیه اولیه از عملیات فیزیکی تصفیه همچون آشغالگیری و ته نشینی برای جدا کردن مواد شناور و قابل ته نشینی موجود در فاضلاب بهره گرفته می شود . در تصفیه ثانویه از فرآیندهای شیمیایی و زیست شناختی استفاده می شود تا قسمت اعظم مواد آلی از فاضلاب جدا شود . در تصفیه نهایی از واحدهای اضافی عملیات و فرآوری استفاده می شود . تا سایر آلاینده ها مانند نیتروژن و فسفر ، که مقدار آنها در تصفیه ثانویه کاهش چشمگیری پیدا نکرده است ، حذف شوند . روشهای تصفیه زمینی ، که امروزه بیشتر به "‌سیستمهای طبیعی " معروف شده اند ، مجموعه ای از مکانیسم های تصفیه فیزیکی ،‌شیمیایی و زیست شناسی را به خدمت گرفته و آب را با کیفیتی مشابه آبی که از تصفیه نهایی فاضلاب حاصل شود تولید می کنند.

 

در طول ٢٠تا ٣٠ سال گذشته تعداد مراکز صنعتی که فضولات خود را به شبکه های فاضلاب شهری تخلیه می کنند افزایش چشمگیری یافته است . با عنایت به اثرات سمی ناشی از حضور این فضولات ،‌حتی با غلظت بسیار کم ، در بسیاری از جوامع آمیختن فاضلاب خانگی با فاضلابهای صنعتی ، که به طور کامل یا ناقص تصفیه اولیه شده اند ، مورد ارزیابی مجدد قرارگرفته است . پیش بینی می شود که در آینده این کارخانجات ملزم شوند که این فضولات را ،‌ در محل تولید ، تا سطح بالاتری تصفیه کنند تا بی ضرربودن آنها ،‌قبل از تخلیه به شبکه های شهری ،‌تضمین شود . در حال حاضر بر روی اغلب عملیات و فر آیندهای واحد مورد استفاده در تصفیه فاضلاب تحقیقات وسیع و پیوسته ای ، از دیدگاه کاربرد و اجرا ،‌صورت می گیرد . در نتیجه ، تغییرات فراوان در فرآیندها صورت گرفته و فرآیندها و عملیات جدیدی ابداع و به کار گرفته شده است : به منظور ارتقا شرایط زیست محیطی آبهای سطحی و رودخانه ها رو شهای تصفیه معمول باید بهبود یابد و سیستمهای تصفیه و تکنولوژی نوین دیگری به خدمت گرفته شوند . اگر قرار باشد پیشرفت مهمی در تحلیل و کاربرد فرآیندهای موجود و جدید حاصل شود باید روشهای پیشرفته تری برای شناسایی مشخصه های مورد نظر بکار گرفته شود . گر چه اغلب مواد آلی حاضر در فاضلابهای انسانی را می شود تصفیه کرد ،‌ولی فاضلاب صنعتی با بهره گیری از فرآیندهای معمول حاضر ،‌ قابل تصفیه نیستند و یا فقط کمی تصفیه می شوند ، به علاوه در بسیاری از موارد ، از آثار دراز مدت زیست محیطی حضور اینگونه مواد اطلاعاتی در دسترس نیست و یا اطلاعات موجود ناچیز است . در بعضی از موارد ممکن است برای حفظ اینگونه آلاینده ها ، قبل از تخلیه به داخل شبکه جمع آوری ، کنترل بیشتر در منبع تولید ضرورت پیدا کند .

 

 

 

٣- روشهای گندزدایی منابع آ ب :

یکی از آلودگیهای بسیار عمده و خطرناک منابع آب ، آلودگی بیولوژیکی است . آب می تواند به انواع میکروارگانیسم ها اعم از انواع باکتریها ،‌انگلها ، قارچها و ویروسها آلوده شود . آلودگی عمده و شایع آب ، آلودگیهای باکتریایی شامل کلی فرمها ( باکتریهای روده ای ) و انگلی می باشد که به طرق مختلف این باکتریها را از بین می برند.

روشهای گوناگونی برای گندزدایی منابع آب وجود دارد که بطو کلی به دو دسته شیمیایی و فیزیکی تقسیم می شوند . از روشهای رایج شیمیایی ، کلر زنی و استفاده از گاز ازون ، و از روشهای رایج فیزیکی ، حرارت ،‌فیلتراسیون و پرتو دهی را می توان نام برد.

شرایط یک ضد عفونی کننده ایده آل در جدول شماره ١ ارائه شده است . همانگونه که دیده می شود ، ضد عفونی کننده ایده آل باید طیف گسترده ای از مشخصه های مختلف داشته باشد . گرچه ممکن است چنین ترکیبی وجود نداشته باشد ، در ارزیابی مواد ضد عفونی کننده توصیه شده یا پیشنهاد شده باید شرایط پیشنهادی در جدول ٢ رادر نظر داشت . این نکته نیز مهم است که حمل و کاربرد ماده ضد عفونی کننده بی خطر باشد و بتوان غلظت آن را در آبهای تصفیه شده اندازه گیری کرد . ضدعفونی را اغلب با استفاده از عوامل شیمیایی ،‌عوامل فیزیکی ، ابزارهای مکانیکی و تابش انجام می دهند.

 

 

جدول ١- مقایسه زیست محیطی دستگاه فرابنفش با دستگاه کلرزن

 

 

ازون

کلر

فرابنفش

شرح

 

 

شیمیایی

شیمیایی

فیزیکی

روش ضدعفونی

 

٦٠٠ ثانیه

١٢٠٠ ثانیه

٥ ثانیه

زمان عملکرد

دارد

دارد

ندارد

تغییرات در ترکیب آب

ندارد

دارد

ندارد

مواد شیمایی زائد

ندارد

دارد

ندارد

پیدایش ترکیب آلی و اکسید های خطرناک

ندارد

دارد

ندارد

تخریب محیط زیست

ندارد

دارد

ندارد

خطر انفجار و نشت گاز به محیط

قدرت کشتن میکرو ارگانیسم های مختلف

دارد

دارد

دارد

باکتریها

دارد

ندارد

دارد

ویروسها

دارد

دارد

دارد

قارچها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول ٢- مقایسه مشخصه های ایده ال و واقعی ضد عفونی کننده های رایج

پرتو فرابنفش

اوزون

برم کلر

کلر دیوکسید

کلسیم هیپوکلرید

سدیم هیپوکلریت

کلر

خواص/پاسخ

مشخصه ها

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

در رفت زیاد باید به شدت سمی باشد

سمیت برای میکروارگانیسها

بی ربط

زیاد

کم

زیاد

زیاد

زیاد

کم

باید در آب یابافت سلولی قابل حل باشد

حل شوندگی

باید در موقع مصرف تولید شود 

ناپایدار، باید در موقع مصرف تولید شود

کمی ناپایدار

ناپایدار، باید در موقع مصرف تولید شود

نسبتا" پایدار

کمی پایدار

پایدار

افت میکروب کشی در حالت توقف باید کم باشد

پایداری

سمی

سمی

سمی

سمی

سمی

سمی

برای صورتهای عالی حیات بسیار سمی

برای میکرو ارگانیسمها باید سمی باشد و برای انسان و سایر حیوانات غیر سمی

غیر سمی برای صورتهای عالی حیات

بی ربط

همگن

همگن

همگن

همگن

همگن

همگن

محلول آن باید از نظر ترکیب یکنواخت باشد

همگنی

 

مواد آلی را  اکسید می کند

مواد آلی را  اکسید می کند

زیاد

اکساینده فعال

اکساینده فعال

مواد آلی را  اکسید می کند

نباید غیر از سلولهای باکتریها جذب مواد الی دیگر شود

برهم کنش با مواد خارجی

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

در گستره دماهای محیط بتواند موثرباشد

سمیت در دمای معمولی محیط

متوسط

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

زیاد

باید قابلیت نفوذ ار سطوح را داشته باشد

نفوذ

بی ربط 

بسیار خورنده

خورنده

بسیار خورنده

خورنده

خورنده

بسیار خورنده

نباید فلزات را تغییرشکل دهد و بروی پارچه ایجاد لک کند

غیره خورنده وغیر لکه گذار

 

زیاد

متوسط

زیاد

متوسط

متوسط

زیاد

باید در حال ضد عفونی کردن بو را از بین ببرد

توانایی بوبری

نسبتا" ارزان

نسبتا" ارزان

نسبتا" ارزان

نسبتا" ارزان

نسبتا" ارزان

نسبتا" ارزان  

ارزان

باید در مقادیر زیاد وبا قیمت معقول در دسترس باشد

دسترسی

 

 

مطالب دیگر اخبار و مقالات محیط زیستی
آلودگی آب شرب و اهمیت تصفیه آبفاضلابفناوری نانوآب شیرین کن roکلر زنی آب آشامیدنی

دفتر کرج: چهارراه طالقانی- طالقانی جنوبی جنب سینما سپنتا پلاک 5 طبقه دوم .

تلفن: 32719530 (026)       همراه: 09124637566       کدپستی: 3133946114       فکس: 32776169(026)