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

پرسنل با تجربه سیستمهای آبرسانی بخوبی آگاهند که بیشترین شکایت ها به بو و مزه آب آشامیدنی مربوط می شود. در اینجا مشکلات رایج بو و طعم آب و تکنیکهایی برای بهبود آن مطرح می شود.

در حقیقت یکی از دلایلی که مردم آب بطری شده را ترجیح می دهند این است که مزه و بوی کمتری در آن احساس می شود با استفاده از بعضی روش های تصفیه می توان این شکایت ها را کمتر کرد.

   بعضی از این شکایت ها در مورد آب به قرار زیر است:                                              

1- بوی فاضلاب

2- بوی کلر

3- مزه و بوی کلر

4- بوی تخم مرغ گندیده

5- مزه یا بوی نفت

6- مزه یا بوی فلز

7- مزه یا بوی ماهی یا خا ک

بررسی مشکلات بو و مزه آب، به چند دلیل تا حدودی مورد پرسش و تردید قرار دارد. اول اینکه این مسئله به بینی و زبان استفاده‌کنندگان بستگی دارد به عبارتی دیگر حساسیت  بینی و زبان افراد مختلف، متفاوت می‌باشد بو و مزه ای که از نظر یک نفر بد می‌باشد ممکن است برای دیگری بطور کامل قابل قبول باشد.

دوم اینکه فاکتورهایی که موجب این ایرادات می شوند به عنوان آلوده کننده های ثانویه به حساب می آیند و سیستم ها آنها را پیگیری نمی‌کنند.

با این وجود این مشکلات را می توان با روش های تصفیه روزمره که بسیاری از آنها ساده و ارزان هستند برطرف کرد.

 

1- بوی فاضلاب

بعضی مشکلات مزه و بوی آب به مراحل تصفیه یا تکنیک های آن مربوط نیستند بلکه از تجهیزات نگهداری آب ناشی می شوند.

اگر آب مزه یا بویی شبیه فاضلاب یا بوی ماندگی دارد، علت آن اغلب ساکن ماندن آب، ماندن آب در انتهای لوله ها، لوله کشی های طویل و شبکه های کم مصرف است. بهترین راه حل این مشکل نگهداری مناسب و جریان سریع آب در فواصل زمانی معین در سرتاسر لوله‌های آب می باشد.

 

2- بوی کلر

چنانچه آب شبکه بوی کلر بدهد اما مزه قابل تشخیصی ندارد این امکان وجود دارد که آب، به کلر بیشتری نیاز دارد. کلر باقیمانده سه قسمت دارد:

1- ترکیبی     2- آزاد     3- کل

مجموع کلر باقیمانده ترکیبی و کلر باقیمانده آزاد، کلر باقیمانده کل می باشد.

وقتی کلر مورد نیاز مطلوب باشد، کلر باقیمانده ترکیبی، افزایش یافته، احتمالا با ترکیبات آلی یا آمونیاک در آب ترکیب شده و کلر آلی و کلرآمین ها را تشکیل می دهند. این ترکیبات ممکن است موجب مشکلات بو و مزه در آب شوند.

افزودن کلر بیشتر، مطابق شکل 1 منحنی نقطه شکست کلر در آب، آب تصفیه شده را بالاتر یا آن سوی نقطه شکست منحنی می برد و موجب ایجاد کلر باقیمانده آزاد قابل استفاده می شود.

کارشناس آب می تواند با استفاده از کیت کلرسنجی در محل شکایت، کلر باقیمانده آزاد و کل را اندازه گیری کند.

اگر کلر باقیمانده آزاد صفر یا کمتر از کلر باقیمانده کل باشد، جایی در سیستم توزیع آب، نیاز به کلر دارد.

برای افزایش کلر باقیمانده آزاد،  می توان در سیستم توزیع در منطقه نزدیک محل شکایت، جریان تند آب ایجاد کرد. اگر جریان تند آب،  نتیجه نداد متصدی کار باید دز کلر را در نزدیکترین محل کلرزنی افزایش داده و سپس دوباره آب را با شدت به جریان اندازد.

به خاطر داشته باشید که شما با فرآورده های جانبی کلر سروکار دارید و باید به اندازه کافی کلر اضافه کنید تا کلر باقیمانده آزاد نزدیک یا برابر با مقدار کلر باقیمانده کل شود.

 

 

3- مزه و بوی کلر

 اگر آب شبکه کاملا بو و مزه کلر دارد معمولا به این معنی است که کلر باقیمانده بالایی دارد البته نه بیش از 4 میلی گرم در لیتر یا PPM بلکه درحدی که برای مصرف کننده نامطبوع باشد.

اگر فاصله ایستگاه کلرزنی تا انتهای خطوط شبکه آب طولانی است برای بدست آوردن کلر باقیمانده، در انتهای سیستم توزیع، به کلرزنی بیشتری نیازاست. دراین حالت افراد نزدیک به نقطه کلریناسیون یا محل نصب دستگاه کلرزنی، شاید کلر باقیمانده بالاتری داشته باشند که موجب شکایت آنها شود.

یک راه برای کمک به کاهش میزان بالای کلر، افزودن سیستم کلرزنی تقویتی در مسیر سیستم توزیع خواهد بود.

این کار می تواند در یک ایستگاه پمپاژ تقویتی، دریچه یا شیرفلکه سردابه، یا ایستگاه کاهش فشار، صورت گیرد. الکتریسته قابل دسترسی برای بکار افتادن پمپ کوچک تزریق کلر  باید تامین شود. وقتی این پمپ، کلر را تزریق می کند، فشار را در مسیر تزریق کلر محاسبه می‌کند.

اگر سیستم بودجه کافی را ندارد یا محلی برای نصب سیستم کلریناسیون تقویتی وجود ندارد و کلر باقیمانده در محدوده حداکثر است، می توان پیشنهاد کرد که مصرف کننده، یک فیلتر کربن فعال نصب کند. این فیلتر، کلر باقیمانده را کاهش داده یا حذف خواهد کرد.

اندازه گیری کلر باقیمانده در یک محل مصرف آب، یا خانه دارای فیلتر کربن فعال، باید قبل از فیلتر انجام شود. 

درمواقع گرم در طول تابستان، کلر از بین می رود و سیستم به کلر بیشتری نیاز پیدا می کند. ممکن است سرمایه گذاری برای تامین سیستم کلریناسیون تقویتی برای چند ماه در طول سال امکان پذیر نباشد. در صورت وجود تانکر ذخیره آب، می توان مقدار کلر لازم برای تانکر را محاسبه کرد و به آب افزود.

این روش در طول ماههای گرم تابستان، جایگزین ایستگاه تقویت کلر می باشد، البته یک نفر مجبور خواهد بود از تانکر ذخیره آب بالا رود و کلر مورد نیاز را به آب اضافه کند.

 

4- بوی تخم مرغ گندیده

بوی شبیه به تخم مرغ گندیده، شکایتی رایج در سیستم های آب زیر زمینی است که علت آن سولفید هیدروژن H2S  می باشد. H2S جزء استانداردهای آب آشامیدنی نیست، ولی ممکن است در یک سطح ثابت تنظیم شود. گرچه سولفید هیدروژن در سطوح پایین 2-1 PPM معمولا خطری برای سلامتی ایجاد نمی کند ولی دردسرساز است.

اگر شکایت از سیستم آب سطحی است مشکل می تواند ناشی از استفاده نکردن از آب یا آلودگی به فاضلاب باشد، که این موضوع باید فورا بررسی شود.

اگر شکایت فقط مربوط به آب گرم درخانه یک مصرف کننده باشد، مشکل شاید به مخزن آب گرم مربوط باشد.

میله منیزیمی که برای کنترل زنگ زدگی در هیترها به کار می رود می تواند به طور شیمیایی سولفات را به H2S تبدیل کند. جابجا کردن یا تعویض این میله منیزیمی با میله آلومینیمی ویا فلزات دیگر، ممکن است وضعیت را بهتر کند.

بهترین روش برای بهبود آب حاوی H2S، هوادهی آن است که به روش های مکانیکی یا شیمیایی انجام می شود.

هوادهی مکانیکی می تواند به سادگی با سرازیر کردن آب برروی دانه های یک مخزن تخلیه، یا پمپ کردن آب به بالای یک برج و فرو‌ریختن در میان صفحه های سوراخ دار (اریفیس) که هوادهی انباشته نیز نامیده می شود، انجام گیرد.

هرچه میزان گاز سولفید هیدروژن بیشتر باشد، برج یا مجموعه برج ها باید بلندتر باشند.

این مراحل زمان بیشتری برای بیرون دادن H2S در هوادهی می دهد. باید مطمئن شد، مخزن آب یا برج به طور مناسب به بیرون تخلیه شود.

در هوادهی شیمیایی، آب با استفاده از مواد شیمیایی اکسیدکننده مانند پرمنگنات پتاسیم یا کلر، با حداقل زمان تماس 20 دقیقه تصفیه می‌شود.

هوادهی چه مکانیکی چه شیمیایی، باید قبل از هر تصفیه دیگر، یا در مراحل اولیه تصفیه، و قبل از فیلترها (اگر فیلتر در تصفیه آب به کار می‌رود) انجام گیرد.

روش های تصفیه دیگر شامل تعویض یون، فیلترهای اکسید کننده، فیلترهای شن سبز منگنز، یا فیلتر کربن است.

اگر میزان H2S پایین باشد، فیلتر ذغال کربن مناسب خواهد بود.

 

5- مزه یا بوی نفت

گاهی اوقات در مخازن آب زیر زمینی، مزه یا بوی نفت احساس می شود. که امکان دارد به دلیل نزدیکی به مناطق نفتی و گازی باشد. اغلب، آلودگی اصلی دراین موارد بنزین است.

استانداردهای ملی اولیه آب آشامیدنی آژانس حفاظت محیط آمریکا، حداکثر سطح آلودگی (MCL) برای بنزین را  005/0 میلی گرم در لیتر یا PPM و با هدف سلامت عمومی در حد صفر قرار داده است.

اگر آلودگی خیلی جدی نباشد، بهترین راه برای تصفیه آب زیرزمینی، استفاده از فیلترهای کربن فعال در محل خروج آب از چاه می باشد. سپس قبل از ورود آب  به مخزن، کلر به آب تزریق شود. آب در مخزن، در مدت زمان مورد نیاز جهت تماس با کلر قرار می گیرد. مخزن آب باید به اندازه ای باشد که براساس مصرف، آب  حداقل 20 دقیقه یا بیشتر  در تماس با کلر باشد.

اگر آلودگی جدی تر باشد، هوادهی انباشته با وسایل مکانیکی همراه با فیلتر کربن فعال و کلر ممکن است ضروری باشد. فیلترهای کربن فعال باید به طور دوره ای تعویض شوند.

اگر این روش جواب نداد، ممکن است مجبور به حفر چاه جدید شوید البته ضمانتی وجود ندارد که با مشکلات مشابه روبرو نشوید.

 

6- مزه یا بوی فلز

اگر PH آب پایین باشد، آب اسیدی است و می تواند باعث خوردگی لوله های فلزی سیستم توزیع و لوله های مسی شود و این مواد وارد آب می شوند.

در پایان تصفیه آب، باید PH اسیدی را با سود سوزآور یا سدیم هیدروکسید، خاکستر سود یا جوش شیرین (soda ash) یا نوع دیگری از تعدیل کننده PH، تنظیم کرد.

وقتی یک افزودنی مایع به کار می برید، خاکستر سود را با آب گرم مخلوط کنید این کار به حل کردن مواد، قبل از تزریق آن به داخل آب کمک خواهد کرد. همچنین داشتن اتاق حرارت، جایی که افزودنی مایع در 62 درجه فارنهایت یا بالاتر قرار دارد، از کریستاله شدن سود یا خاکستر سود جلوگیری می کند. سود سوزآور در دمای حدود 54 درجه فارنهایت کریستاله می شود.

اگر تنظیم PH جواب نداد، راه دیگری برای جلوگیری از خوردگی فلز، روکش کردن سطح داخلی لوله ها با استفاده از سدیم هگزامتافسفات و ارتوفسفات روی می باشد. این کار هم چنین باعث می شود، آهن و منگنز در سیستم توزیع  به صورت معلق بمانند.

اگر لجن حاصل از تصفیه خانه های آب در زمین های کشاورزی استفاده می شود یا به تصفیه خانه های فاضلاب لوله کشی می شود، در این صورت روی ارتوفسفات چون یک فلز سنگین است، می تواند مشکلات جانبی ایجاد کند.

 

 

7- بوی ماهی یا خاک

شکایت دیگر از آب شامل مزه وبوی ماهی یا خاک است که معمولا در برگشت به منبع آب می تواند به حد جزئی کاهش یابد و در فصول مختلف متفاوت است. یکی از علل ایجاد این مشکل می تواند رشد جلبک ها باشد. جلبک ها معمولا به رنگ سبزآبی هستند و اگر در منبع آب وجود داشته باشند دیدن آنها بسیار آسان است.

اگر گرده های جلبک در منبع آب وجود داشته باشد، می توان کریستال آبی رنگ بی بو یا پودر خاکستری رنگ سولفات مس را برای کشتن جلبک ها به آب اضافه کرد.

برای اطمینان از کنترل پخش مقدار مناسب این ماده روی سطح  منبع آب،  با یک سازنده مواد شیمیایی مشورت کنید.

گاهی اجازه نمی دهند سولفات مس به رودخانه ها و نهرها اضافه شود، زیرا ماهی ها و دیگر موجودات زنده آب زی را می کشد. افزودن این ترکیب به مقدار مناسب به منابع آب آشامیدنی، ممکن است مورد قبول باشد. این منابع باید در طول سال، درزمان های مختلف بازرسی شوند.

 روش های دیگری جایگزین سولفات مس هم وجود دارد. به طور مثال افزودن یک پمپ هوادهی به مخزن آب که می تواند با باطری انرژی خورشیدی یا نیروی باد و یا اتصال مستقیم برق کار کند، و هم چنین علاوه بر کاهش جلبک ها می تواند سولفید هیدروژن، آهن، منگنز و فسفر را نیز کاهش دهد.

 مشکل دیگر در فصل پاییز با ورود مواد آلی حاصل از برگها و گیاهان مرده به آب روی می دهد. سال ها، از پرمنگنات پتاسیم برای کنترل بو و مزه آب ناشی از مواد آلی گیاهی استفاده می شده است.

پرمنگنات پتاسیم معمولا به صورت مایع قهوه ای تیره یا پودر دانه درشت قهوه ای تیره است، که می تواند به صورت خشک یا مایع اضافه شود.

افزودن پرمنگنات پتاسیم به آب خام، برای بهره وری از زمان ماندن در خط انتقال آب خام و اطمینان از مصرف همه اکسیدان ها قبل از افزودن مواد شیمیایی دیگر، مانند کلر، منعقد کننده ها مانند زاج، یا کربن فعال است.

میزان مقدار معمول پرمنگنات پتاسیم برای کنترل بو و مزه آب، بین 5/2- 5/0 میلی گرم در لیتر بسته به درجه آلودگی آب خام است. میزان متوسط تقریبا 0/1 میلی گرم در لیتر  است. برای تعیین میزان آن از روش جار تست استفاده می شود.

روش های اندازه گیری پرمنگنات پتاسیم باقیمانده، به خوبی می تواند برای تعیین نسبت افزودن آن به کار رود.

کربن فعال گزینه دیگر، در تصفیه آب است که می تواند همراه با پرمنگنات پتاسیم به کار رود. پودر کربن فعال می تواند به صورت مخلوط در یک محلول آبی (slurry)، به حوضچه رسوب یا روی سطح فیلتر، در مراحل تصفیه افزوده شود.

اگر هردو، پرمنگنات پتاسیم و کربن فعال را به کار می برید، پرمنگنات را، قبل از کربن فعال اضافه کنید. در بعضی سیستم های خیلی کوچک، پودر را به صورت دستی برسطح حوضچه های رسوب یا فیلتر ها و در مواقع لزوم پخش می کنند.

کربن فعال به شکل گرانولی در دسترس است و می‌توان به صورت یک لایه 3- 2 اینچی روی سطح فیلتر اضافه کرد. لایه کربن گرانولی باید بعد از یک دوره زمانی، برداشته شود، زیرا اثرش را از دست داده و برای فیلترها مضر خواهد بود.

کربن فعال، کلر باقیمانده را در آب خروجی کاهش داده یا حذف خواهد کرد. بنابراین قبل از محل کلرزنی اضافه شود.

کربن فعال هم چنین می تواند به شکل جامد به عنوان فیلترهای کربن بیرونی (extruded) به کار رود. گرچه گرانتر است و باید در داخل سیستم قرار میگیرد ...

 

انواع و خواص فاضلاب

فاضلاب ها بسته به شکل پیدایش و خواص انها به سه گروه تقسیم میگردند:

فاضلاب خانگی وفاضلاب صنعتی و  سرانجام فاضلاب سطحی

1-1-فاضلاب خانگی

فاضلاب های خانگی خالص از دستگاههای بهداشتی خانه ها مانند:توالت ودستشویی ها وحمام هاوماشین های لباس شویی وپس اب اشپزخانه ها و یا فاضلاب بدست امده از شستشوی قسمت های گوناگون خانه تشکیل شده اند.خواص فاضلاب های خانگی در سطح یک کشور تقریبا یکسان وتنها غلظت انها بسته به مقدار مصرف سرانه ی اب در شهرها تغییر می کند.

انچه در شبکه های جمع اوری فاضلاب شهری به نام فاضلاب خانگی جریان دارد علاوه بر فاضلاب خانگی خالص دارای مقداری فاضلاب بدست امده از مغازه ها و فروشگاها و تعمیر گاهها و کارگاهها و موسسه هایی مانند انها نیز می باشد که اجبارا در سطح شهر و به طور پراکنده وارد کانال های جمع اوری فاضلاب می گردند لذا با توجه به نوع و تعداد این گونه موسسه ها ممکن است نوع فاضلاب در شهر تغییر کند چنین فاضلابی را فاضلاب خانگی نا خالص نیز می نامند.

رنگ فاضلاب:رنگ فاضلاب خانگی نشان دهنده ی عمر آن است فاضلاب تازه دارای رنگ خاکسری می باشد پس از مدتی که فاضلاب گندید وکهنه شد رنگ ان تیره و سیاه می گردد.

بوی فاضلاب:بوی فاضلاب ناشی از از گاز هایی است که در اثر متلاشی شدن مواد آلی موجود در فاضلاب است بوی فاضلاب تازه قابل تحمل تر از فاضلاب کهنه می باشد.بوی فاضلاب کهنه بیشتر ناشی از گاز هیدروژن سولفوره می باشد که در اثر فعالیت باکتری های بی هوازی و در نتیجه احیای سولفات ها به سولفیت ها تولید می گردد .

در صورتی که به فاضلاب هوا و اکسیژن کافی برسد باکتری های بی هوازی از فعالیت باز ایستاده و بجای آنها باکتری های هوازی مواد آلی فاضلاب را تجزیه می کنند و گاز کربنیک مهم ترین گازی است که از این کار باکتری ها تولید می شود . لذا مانند آنچه در تصفیه خانه های فاضلاب رخ می دهد اگر اکسیژن کافی به فاضلاب دمیده شود فاضلاب بی بو می گردد.

درجه ی اسیدی: فاضلاب های خانگی خالص و تازه معمولا حالتی خنثی ویا متمایل به قلیایی دارند.تنها در اثر ماندن و شروع عمل گندیدگی گازهای اسیدی تولید گردیده و درجه ی اسیدی فاضلاب کاهش یافته خاصیت اسیدی پیدا می کند. هر چه درجه ی گرمای محیط بیشتر باشد عمل گندیدن تعفن زود رخ می دهد و در شرایط نسبتا متعارفی عمل تعفن سه تا چهار ساعت پس از تولید فا ضلاب شروع می شود.

دمای فا ضلاب: به علت اعمال زیستی  درجه ی گرمای فاضلاب معمولا بیشتر از درجه ی گرمای آب در همان محیط می باشد.درجه ی گرمای فاضلاب در سرد ترین روز های زمستان غالبا از 10 درجه ی سانتی گراد کمتر نمی گردد.

مواد خارجی در فاضلاب:در فاضلاب همیشه مقداری مواد خارجی به صورت محلول و یا نا محلول و معلق وجود دارد مقدار مواد خارجی فاضلاب در حدود .1 درصدد و بقیه ی آن را آب تشکیل می دهد حدود نیمی از مواد خارجی در فاضلاب مواد آلی و بقیه مواد معدنی می باشند و به دو صورت ته نشین پذیر و ته نشین نا پذیر تقسیم می شوند مواد معلق ته نشین پذیر بعد از حدود 2 ساعت توقف در ظرفی ته نشین می شوند.

وزن مخصوص فاضلاب: با توجه به سبک بودن  مواد خارجی موجود در فاضلاب و نیز وجود برخی از گازهای محلول در آن وزن مخصوص فاضلاب کمی کمتر از وزن مخصوص اب است .به حدود .99 تن بر متر مکعب می رسد. در عمل وزن مخصوص فاضلاب و آب را برابر هم فرض می کنند.

موجودات زنده در فاضلاب:علاوه بر مواد خارجی نامبرده همیشه فاضلاب مقدار زیادی موجودات زنده ی ذره بینی مانند ویروس ها  میکروب ها(باکتری ها) به همراه دارد.و تنها قسمتی از این موجودات ممکن است بیماری زا باشند.

جدول (1-1) – درجه آلودگی و مقدار از مقدار مواد خارجی فاضلاب های شهری با مصرف سرانه آب به مقدار 200 لیتر در شبانه روز

 

انواع مواد خارجی در فاضلاب

مواد معدنی1

موتد آلی 2

مجموع مواد خارجی

درجه آلودگی

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

مواد معلق و ته نشین پذیر

50

10

150

30

200

40

100

20

مواد معلق ته نشین ناپذیر

20

5

50

10

75

15

50

10

مواد خارجی محلول

375

75

250

50

325

125

150

30

جمع تمام مواد خارجی

450

90

450

90

900

180

300

60

 

 

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 مانند 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 صابون ها 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

.

 

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)