مرجع تخصصی آب و فاضلاب

انواع روکشهای زهکشی آبهای سطحی

آب جاری یا آبی که از چشمه‌ها خارج می‌شود، نباید از روی یک ناحیه ناپایدار حرکت کند. وجود آب در سطح دامنه، علاوه بر نقش فرسایشی، به راحتی می‌تواند به داخل دامنه نفوذ کرده و به سرعت بر ناپایداری آن بیافزاید. دور نمودن آب از سطح دامنه و جلوگیری از نفوذ آن، مخصوصا در مورد دامنه‌هایی که بطور بالقوه ناپایدارند، از مهمترین روشهای مهندسی دستیابی به پایداری است.


انواع روکشهای زهکشی آبهای سطحی:

شبکه زهکشی بسطی
برای آن که آب به داخل دامنه نفوذ نکند باید ترتیبی داد تا هرچه زودتر سطح دامنه را ترک کند.احداث آبروهای مناسب در سطح دامنه ، یا در روی پلکانها ، یکی از مهمترین تمهیدات در این مورد است. این آبروها باید ضمن دارا بودن گنجایش و شیب کافی، بسترشان نیز غیر قابل نفوذ باشد. برای جلوگیری از تخریب و پر شدن این جویها در طول زمان ، می‌توان آنها را با قطعات سنگ پر نمود.
این روش در مورد دامنه‌های خاکی یا دامنه‌های متشکل از سنگهای تجزیه شده ، مفید واقع می‌شود و می‌تواند علاوه بر پیشگیری، در مراحل اولیه حرکت دامنه نیز نقش ترمیمی داشته باشد. نقش مهم دیگر شبکه زهکشی سطحی جلوگیری از فرسایش سطح دامنه توسط آبهای جاری است.

مسدود کردن شکافها
ترکها و شکافهای سطحی محلهای مناسبی را برای نفوذ آب به داخل دامنه فراهم می‌کند. وجود این شکافها ، مخصوصا در مراحل آغازین توسعه یک ناپایداری جدید ، مشکل آفرین تر می‌شود. پر کردن این شکافها توسط مواد غیر قابل نفوذی مثل رس ، بتن یا مواد نفتی می‌تواند تا حدود زیادی از انباشته شدن آب و نفوذ آن به داخل دامنه جلوگیری کند. این روش هم در مورد دامنه‌های خاکی و هم سنگی قابل اجراست و می‌تواند هم در پیشگیری بکار رود و هم در مراحل اولیه ایجاد یک زمین لغره ، پیشرفت آن را کند یا متوقف نماید.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

ایرانیان باستان در چندین هزار سال قبل دست به ابتکار جدیدی زده که آن را قنات یا کهریز نام گذارده‌اند. با این اختراع که در نوع خود در جهان تاکنون بی‌نظیر است، می‌توان مقدار قابل توجهی از آبهای زیر زمینی را جمع آوری کرد و به سطح زمین رساند، که همانند چشمه‌های طبیعی ، آب آن در تمام طول سال بدون هیچ کمکی از درون زمین به سطح آن جاری گردد.

کاریز یا قنات یا کهریز به راهی که در زیر زمین کنده شود تا آب از آن جریان یابد می‌گویند. کاریز کانالی است که از دیرباز برای مدیریت آب در زمین می‌ساخته‌اند. رشته چاهی است که از «چاه مادر» سرچشمه می‌گیرد و ممکن است هزارها متر به طول بیانجامد که سرانجام آب این کاریزها برای شرب و کشت و کار به سطح زمین می‌رسند ودر جای معینی به روی زمین می‌آیند.
پيشينه
طولانی ترین کاریز جهان و عمیق ترین چاه مادر در شهرستان گناباد قرار دارد که تاریخ کندن آن به دوره هخامنشی و یا قبل از آن می‌رسد. ایرانیان باستان در چندین هزار سال قبل دست به این ابتکار جدید زده و آن را کاریز یا کهریز نام نهادند. با این اختراع که در نوع خود در جهان تاکنون بی‌نظیر بوده است، می‌توان مقدار قابل توجهی از آب‌های زیرزمینی را جمع آوری کرد و به سطح زمین رساند، که همانند چشمه‌های طبیعی ، آب آن در تمام طول سال بدون هیچ کمکی از درون زمین به سطح آن(زمین) جاری گردد. کاریز که توسط مقنیان ایرانی اختراع شده، هزاران سال قدمت دارد. قدمت بسیاری از کاریز‌های ایران، از پنج-شش هزار سال متجاوز است و عمری برابر با تاریخ کهن ایران دارد. با وجود این که چندبن هزار سال از اختراع آن می‌گذرد، با این وجود هنوز هم این روش استفاده از آب ، در قسمت مهمی از روستاها و مناطق مسکونی و کشاورزی و دامداری کشور معمول و متداول است و حتی یکی از ارکان اصلی کشت و زرع در نواحی خشک است. این اختراع که امروزه شهرت جهانی پیدا کرده، بعدها از ایران به بسیاری از کشورهای جهان انتقال یافته و مورد استفاده مردم در دیگر نقاط دنیا قرار گرفته‌است.
گوبلو معتقد است که کاریز، ابتدا یک فن آبیاری نبوده، بلکه به طور کامل از تکنیک معدن نشأت گرفته و منظور از احداث آن جمع‌آوری آبهای زیرزمینی مزاحم (زه آبها) به هنگام حفر معادن بوده‌است.... تردیدی نیست که در گستره فرهنگی ایران، از معادن «مس» و احتمالاً «روی» موجود در کوه‌های زاگرس، در هزاره دوم قبل از میلاد مسیح بهره‌برداری شده‌است.
مشخصات کاریز
کاریز، تشکیل شده از یک دهانه یا هرنج که روباز است و یک مجرای تونل مانند زیرزمینی و چندین چاه عمودی که مجرا یا تونل زیر زمینی را در فواصل مشخص با سطح زمین مرتبط می‌سازد، دارد. چاهها- که به آنها در موقع حفر، میله هم گفته می‌شود-علاوه بر مجاری انتقال مواد حفاری شده به خارج، عمل تهویه کانال زیرزمینی را نیز انجام می‌دهند و راه ارتباطی برای لای‌روبی، تعمیر و بازدید از داخل کاریز نیز به شمار می‌روند

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

حضور آلاينده نفتی در آب از چند جهت حایز اهمیت است :
1.حلالیت بالای این ماده در آب در مقایسه با دیگر ترکیبات بنزین که باعث پراکندگی وسیعتر آن می شود.
2.عدم جذب یا ته نشینی.
3.طعم و بوی بسیار نامطبوع.
4.سرطان‌زایی برای حیوانات و یا انسان.
5.محدود بودن میزان تخریب زیستی که در اکثر موارد برای این ترکیب رخ می دهد.
علاوه بر موارد فوق، در برخی از سایت‌های تولید، گوگرد از گاز ترش طبیعی حذف شده و سپس در سایت ذخیره می شود. در بسیاری از سایت‌ها، گوگرد مذاب در خاك ته‌نشين شده كه ایجاد یک لايه پي روي گوگرد افزودني انباشته شده، مي‌كند. و مي‌تواند باعث ايجاد آلودگي شود.
اولین گام در پاكسازي این سایت‌ها عموما شامل حفاری پي است. سپس گوگرد حفاري شده برای حذف سنگ‌ها، كنده چوب‌ها، و سایر مواد مانند آن، به قطعات كوچكتر شكسته مي‌شود. جداسازي خاک باقیمانده را می توان یا با ذوب كردن گوگرد و یا از طریق یک فرآیند شناورسازي حبابي به دست آورد. در شناورسازي حبابي، قطعات خاک و گوگرد براي جداسازي در آب مخلوط مي‌شوند. سپس مخلوط هوادهی مي‌شود، و ذرات سبک‌تر گوگرد به حباب‌های هوا متصل شده و در بالا شناور مي‌شوند که از مواد جامد جدا مي‌شوند (Adamache،1990 ).

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منابع آلودگی آب زيرزميني كه از سطح زمين ناشي مي‌شوند
•نفوذ آب‌هاي آلوده :
آبدهي بيشتر چاه‌هاي بهره‌برداري‌كننده از آبخوان، توسط نفوذ آب‌هاي سطحي حمايت مي‌شود (شكل 1). در حقيقت، بيش از نيمي از آبدهي چاه مستقيما از ورود آب‌هاي سطحي مجاور تامين شود كه ممكن است آلوده باشند. با مهاجرت آب درون زمين، مقداري از مواد حذف يا رقيق مي‌شوند، مخصوصا كه جريان آب از ميان فيلترهايي، مانند شن وماسه، يا مواد زيستي (مواد آلي) عبور مي‌كند. اگر جريان از (سوراخ‌هاي) بازشدگي‌هاي بزرگ، مانند سوراخ‌هايي كه در آبخوان‌هاي كربناتي هستند، عبور كند احتمالا تصفيه صورت نمي‌گيرد. كلرايد، نيترات، و چندين تركيب آلي، كه اكثرا متحرك هستند، بصورت آزادانه با آب حركت مي‌كنند، و با فيلتراسيون حذف نمي‌شوند.
مثال‌هايي از تفكيك منابع آب زيرزميني با فيلتراسيون ذكرشده براي آبهاي سطحي آلوده، گسترده و زياد هستند. در موارد زيادي، آلودگي ناشي از دفع مستقيم پساب‌هاي صنعتي و شهري درون جريان آب است، كه سپس درون آبخوان مجاور وارد مي‌شود. در شرايط هيدرولوژي مانند اين، ممكن است چندين ماه يا حتي سال لازم باشد تا آلاينده‌ها به چاه برسند.
•مكان دفع مواد پسماند مايع و جامد :
يك دليل آلودگي آب‌هاي زيرزميني دفع مواد پسماند بطور مستقيم درون سطح زمين، است. مانند كودهاي كشاورزي، لجن‌ها، زباله‌ها، و پسماندهاي صنعتي. اين زباله‌ها ممكن است بصورت تپه‌هاي مجزا باشند يا در سطح زمين پخش شوند. اگر زباله‌ها شامل مواد قابل حل باشند، مي‌توانند نفوذ كنند. مسايل مشابه مي‌تواند در مجاورت گونه‌هاي مختلف انبار ذخيره‌سازي رخ دهد.
•ذخيره‌سازي در انبارها، پسماندها، و مواد فاسد :
شايد مثال اوليه‌ي آلودگي ناشي از انبارهاي ذخيره‌سازي در آبهاي زيرزميني، مخازن حفاظت نشده‌ي نمك يخ‌زدائي (كلرايد كلسيم يا سديم) است، كه معمولا با ماسه مخلوط شده و براي نگهداري در بسياري از بزرگراه‌ها استفاده مي‌شود. نمك به سرعت حل مي‌شود و نفوذ مي‌كند يا با رواناب جاري مي‌شود. متوسط اندازه‌ي انبارهاي ذخيره‌سازي ممكن است دربرگيرنده‌ي 150 تا 250 تن نمك، با افزودني‌هايي مانند نمك اسيد فروسيانيك داراي تركيبات آهن، و نمك اسيد فروسيانيك سديم، و شايد فسفات و نمك اسيد كروميك براي كاهش خوردگي، باشد (Williams، 1984).
انبارهاي ذخيره‌سازي ديگر شامل زغال سنگ، سنگ معدن فلزي، فسفات‌ها، و سنگ گچ، است. سنگ‌هاي معدني سولفيد فلزي و زغال سنگ، زمانيكه در معرض هوا قرار مي‌گيرند، ممكن است تشكيل اسيد خشك بدهند، و در نتيجه‌ي كم شدن pH آب، ممكن است مواد افزودني معدني يا ديگر مواد تشكيل دهنده‌ي زمين، حل شوند.
پسماندها، كه شامل سنگ معدني با درجه‌ي بسيار پايين تصفيه، هستند، كه ممكن است آب‌هاي اسيدي توليد كنند. آنها معمولا با تالاب‌هاي مورد استفاده براي دفع زباله‌هاي معدني ناشي از پاكسازي و اشباع از سنگ معدن، در ارتباط هستند. به عنوان يك قانون كلي، تالاب‌هاي پسماند بودن پوشش هستند، و هنگاميكه با دوغاب پر مي‌شوند، آزاد (رها) مي‌شوند؛ آنها ممكن است به عنوان منابع اسيد، فلزات، مواد جامد محلول، و راديواكتيويته، بكار روند.
مواد پسماند يا باقيمانده كه در طي حفر معدن توليد شده‌اند، مواد فاسد ناميده مي‌شوند. بيش از يك قرن، مواد فاسد سولفيد آهن غني شده، به عنوان منبع اصلي زه‌كشي معدن اسيد در زمين‌هاي زغال‌سنگ شرقي و در معادن سولفيد فلزات، بكار گرفته شد.
•انبارهاي زباله و آشغال :
درطي دو دهه‌ي گذشته، محققان ديدگاه جدي در مورد اثرات زيست‌محيطي انبارهاي موقتي، داشته‌اند. رواناب‌هايي كه در ميان تفاله‌هاي آشغال نفوذ مي‌كنند، يك مجموعه‌ي گسترده از مواد بيولوژيكي و شيميايي را جمع‌آوري مي‌كند. سيالات حاصل، يا مايعات ناشي  از عبور از زباله‌ها، ممكن است مواد معدني بسيار زيادي جمع كنند، و نفوذ كنند، كه برخي از مواد تشكيل دهنده‌ي آن ممكن است تجزيه يا حذف نشوند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آبراهه (کانال)هاي روباز : آبراهه هاي روباز از معمولترين روش هاي انتقال آب به شمار مي آيند. اين آبراهه ها در شبکه آبياري کانال و در شبکه زهکشي ، زهکش ناميده مي شوند. در آبراهه هاي روباز آب فقط در امتداد شيب زمين حرکت مي کند و به همين دليل کانال ها معمولاً در بالاترين قسمت زمين ساخته مي شوندتا آب بتواند از طريق کانال وارد مزرعه شود.
کانال پوشش نشده(فرسایشی):
اين کانال معمول ترين نوع کانال به شمار مي ايند که بر روي زمين حفر مي شوند و خاک هاي حفاري شده به منظور تشکيل خاکريز کنار کانال مورد استفاده قرار مي گيرد. 
کانال پوشش شده (غیر فرسایشی):
کانال ها را مي توان از مصالح مختلفي چون خاک رس کوبيده شده، بتن، آجر ، آسفالت و ورقه هاي (pvc) پوشش داد. در اين صورت از رشد علف هاي هرز، فرسايش خاک، نفوذ ، ديواره و ... جلوگيري کرده و بازده انتقال آب را افزايش داده ايم. 
خطوط لوله :
گاهي در بعضي از سيستم هاي آبياري به جاي کانال هاي روباز و يا به جاي قسمتي از آنها از لوله استفاده مي شود، دلايل اين کار عبارتست از :
- کم کردن تلفات آب ناشي از نشت و تبخير
- عدم رويش علف هاي هرز
- کنترل بهتر بر نحوه توزيع آب
- اشغال زمين کمتر در سيستم آبياري
- جنبه هاي بهداشتي و کيفيت آب 

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

1 ـ کلرینه کردن آب چاه: در این روش ابتدا حجم آب موجود در چاه اندازه گیری می شود و بعد به ازای هر متر مکعب آب 3 تا 5 گرم پودر پرکلرین به آب اضافه می شود و حداقل نیم ساعت زمان تماس در نظر گرفته می شود. در این روش هم در صورت نتیجه مطلوب کلرسنجی آب قابل استفاده است، در غیر این صورت باید میزان کلر اضافه شده و زمان تماس کلر با آب را تغییر داد تا کلر باقیمانده مطلوب به دست آید. بهتر است گندزدایی چاه آب بعد از برداشت روزانه انجام شود.

2 ـ روش کوزه گذاری: در این روش در بدنه یک کوزه سفالی با گنجایش 12 تا 15 لیتر 2 سوراخ 6 میلیمتری در دو طرف کوزه نزدیک وسط آن ایجاد کرده سپس 750 گرم پودر پرکلرین و 3 کیلوگرم ماسه کاملاً تمیز را مخلوط کرده و داخل کوزه ریخته پس از آن در کوزه را با یک ورقه پلاستیک غیرقابل نفوذ محکم بسته و کوزه را در چاه آویزان می کنند به نحوی که پایین تر از سطح آب قرار گیرد، این مقدار پرکلرین برای گندزدایی آب چاهی که روزانه 900 تا 1200 لیتر آب از آن برداشت می شود به مدت یک هفته کافی است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منابع آلودگی آب ‌های زيرزمينی
در صورت حركت آب در چرخه‌ي هيدرولوژيك، كيفيت آن در پاسخ به اختلافات محيط‌هايي كه از ميان آن عبور مي‌كند، تغيير مي‌كند. اين تغييرات ممكن است طبيعي يا ساخته‌ي دست بشر باشد؛ در برخي موارد، مي‌توان آنها را كنترل كرد، در موارد ديگر نمي‌توان چنين كاري كرد، اما در بيشتر موارد مي‌توان آنها را به منظور محدود كردن تغييرات مضر كيفي آب، مديريت كرد.
كيفيت بيولوژيكي، شيميايي، و فيزيكي آب ممكن است در محدوده‌ي وسيعي قرار بگيرد. در حقيقت، اغلب تشخيص منشا (طبيعي يا ساخته‌ دست بشر) مشكلات كيفي آب ناممكن يا خيلي دشوار است. كيفيت طبيعي در نوع و مقدار مواد محلول و نامحلول كه آب با آنها در تماس است، منعكس مي‌شود. عموما آب سطحي داراي مواد جامد حل‌شده‌ي كمتري نسبت به آب‌هاي زيرزميني است، با اين حال در بسياري زمانها كه رواناب آب زيرزميني منبع اصلي جريان‌هاي سطحي است، كيفيت آب سطحي وزيرزميني يكسان است. در مورد رواناب سطحي، جريان‌ها ممكن است شامل مقادير زياد مواد معلق و، در بعضي شرايط، مقادير زياد جامدات حل‌شده، باشند. با اين حال، اكثرا در طي نرخ‌ های بالای جريان‌های سطحي، غلظت مواد معدني محلول كم است.
اگرچه كيفيت مواد شيميايي آب در سطح يا آبخوان‌های كم عمق (سطحی) از يك زمان به بعد در يك محدوده‌ مناسب قرار مي‌گيرد، در آبهاي زيرزمينی عميق‌تر، حداقل در مقياس محلي كه آبخوان تحت پمپاژ قرار نمي‌گيرد، توسط خصوصيات فيزيكي و شيميايي تقريبا ثابت، مشخص مي‌شوند. به عنوان يك قانون كلي، مواد جامد محلول با عمق و زمان، و فاصله‌ي كه آب در زمين طي مي‌كند، افزايش مي‌يابند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه
1.1 پیشینه
نساجی صنعتی TPI با مصرف نسبتا بالای آب و استفاده از مواد شیمیایی خود مشخصه یافته است.TPI  آب را به عنوان یک اصل میانی برای برطرف کردن آلودگی ها ،بکاربستن رنگزا ها . عوامل تکمیلی استفاده می کند . برای هر تن تولید کالای نساجی 20350 مترمکعب آب مصرف می شود که دامنه وسیع این مقدار بیان گر تنوع فرایندها و ترتیب آنهاست. در میان بزرگ ترین صنایع مصرف کننده آب نساجی صنعتی اولین کاندید برای توسعه استراتژی های بازیابی آب مصرفی و بازیافت محصولات شیمیایی باارزش است . در بررسی مشکلات وابسته به آلودگی های نساجی مطالعات زیادی بر روی جوی های آلوده نزدیک به منبع ( رویکرد یکپارچه ) و روی تصفیه آلودگی های نهایی(رویکرد انتهای پایپ) صورت گرفته است .
هدف این مقاله بررسی امکان انجام موارد مختلف بازیابی در مورد خاصی است . به این دلیل مطالعه جامعی بر روی مواد شرکت و منابع مصرفی و مقادیر خروجی انجام شد. بر روی یافته های پایه ای انتخاب های متنوع تصفیه برای یافتن یک راه حل بهینه بررسی شد .
1.2 تصفیه تحقیق شده / فرایندهای بازیابی
end-of-pipe روش تصفیه اولی بود که مورد آزمایش برای پاک کردن جریان آلودگی کل قرار گرفت با توجه به رسیدن به استاندارد ها برای استفاده مجدد. به هر حال ارتقای پساب تصفیه شده به  خصوصیاتی که مطابق نیازهای سختگیرانه آب برای فرایند مصرح نساجی صنعتی باشد نیازمند برطرف سازی گسترده محتویات آلی و غیر آلی به خوبی این که کاملا رنگبری شود دارد .بنابراین این روش تصفیه شامل چندین مرحله فرایند ترکیبی است به عنوان نمونه شامل روش های بیولوژیک و شیمی فیزیکی است . هنگامی که تصفیه بیولوژیک در اصل برپایه فرایند لجن فعال باشد polishing trains  شیمی فیزیکی زیادی پیشنهاد می شود .
فرایند های اکسیداسیونی نمایش می دهند بیشترین استفاده متناوب روش شیمی فیزیکی به خصوص وقتی که دیکلره کردن اهمیت اصلی باشد . این خیلی موثر است که ساختارهای کروموفوریک رنگزا ها اکسید شوده و رنگ برطرف شود که فاکتور اصلی توزیع برای بازیابی آب در صنعت نساجی است .
عوامل بررسی شده اکسیداسیون کلر و مشتقات آن است ؛ پراکسید هیدروژن معمولا در حضور نمک های آهن 11  با معرف فنتون شناسایی می شود ؛ ازن و تشعشع ماورائ بنفش در ترکیب با ازن  و پراکسید هیدروژن است. در مرحله عمل ازناسیون تکنیکی است که بطور گسترده بکار می رود . 
 روش های تصفیه فیزیکی پساب مبتنی بر جذب از کربن فعال و مواد جاذب ارزان قیمت تر (مثل ذغال و خاکستر ) استفاده می کنند ؛ لخته سازی و فلوکولاسیون ؛ الکتروفلوکولاسیون و تصفیه لایه ای . اخیرا تمایل به کاربرد فرایند های غشاء در استفاده مجدد از پساب نساجی مرهون نوآوری های تکنولوژیکی است که آن ها را شدنی و قابل اعتماد متناوب برای سیستم های دیگر ساخته است .
در این مطالعه بیوراکتورهای غشایی  برای هدف تصفیه کامل آلودگی پیشنهاد شده است . MBR  ترکیبی از فرایند لجن فعال مرسوم و آلترا یا میکرو فیلتراسیون برای جدا سازی لجن و تصفیه پساب است . اثر دوگانه تصفیه بیولوژیک و فیلتراسیون غشایی بعدی باعث شده این فرایند یک فرایند قوی و ابزار موثر در پاکسازی پساب صنعتی باشد .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب