مرجع تخصصی آب و فاضلاب

این مطلب به منظور آموزش و ظرفیت سازی در بخش آب و فاضلاب، توسط موسسۀ UNESCO-IHE  تهیه شده است. این مقاله شامل موارد زیر است:
1- مقدمه ای بر تأمین آب
2- جنبه های آب ناخالص
 3- کیفیت آب آشامیدنی
 4- روش های تصفیه آب
5- فرایند های تصفیه آب و تأسیسات مربوطه

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

راههای تصفیه آب

مقدمه

آب ماده ای فراوان در کره زمین است. به شکل های مختلفی همچون دریا ، باران ، رودخانه و... دیده می‌شود. آب در چرخه خود ، مرتباً از حالتی به حالت دیگر تبدیل می‌شود، اما از بین نمی‌رود. هر گونه حیات محتاج آب می‌باشد. انسان ها از آب آشامیدنی استفاده می‌کنند، یعنی آبی که کیفیت آن مناسب سوخت و ساز بدن باشد.

با رشد جمعیت، منابع آب طبیعی در حال تمام شدن هستند و این مسئله ، سبب نگرانی بسیاری از دولت‌ها در سراسر دنیا شده است. گاهی بدلیل مشکلات کمبود آب ، این ماده را جیره بندی می‌کنند تا مصرف آن را تعدیل نمایند.

ماده ای شگفت انگیز

فرمول شیمیایی آب

آب نوعی ماده مرکب است که از دو عنصر اکسیژن و هیدروژن ساخته شده است. آب را جزو دسته مخلوط‌ها طبقه‌بندی نمی‌کنند، چون خواص آب نه به خواص هیدروژن شبیه است و نه به خواص اکسیژن. از ترکیب دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن، یک مولکول آب بوجود می‌آید. یک قطره آب دارای تعداد بی شماری مولکول آب می‌باشد.

معادله شیمیایی واکنش بین هیدروژن و اکسیژن و تشکیل آب از قرار زیر است:

هر مولکول آب دارای یک ناحیه مثبت و یک ناحیه منفی است که این دو ناحیه در دو طرف مولکول آب واقع شده‌اند. شیمیدان‌ها با کمک شواهد به این نتیجه رسیده‌اند که مولکول آب شکل خطی ندارد، یعنی به این صورت نیست که دو اتم هیدروژن بصورت خطی در دو طرف یک اتم اکسیژن قرار گرفته باشند (HــOــH
). بلکه مولکول آب حالت خمیده ای دارد که اتم های هیدروژن در سر مثبت مولکول و اتم های اکسیژن در سر منفی مولکول آب تجمع پیدا نموده اند.

اشکال متغیر

آب در اشکال متفاوتی بر روی زمین یافت می‌شود. تنها ماده ای است که در طبیعت به هر سه حالت جامد، مایع و گاز وجود دارد. ابرها در آسمان، موج دریا، کوه یخی، توده های یخی در دل کوه ها و منابع آبی زیرزمینی تنها چند شکل از آب می‌باشند. طی اعمال تبخیر، میعان، انجماد و ذوب، آب مرتباً از حالتی به حالت دیگر تبدیل می‌شود. این پدیده تبدیل آب را چرخه بزرگ آب می‌نامند.

از آنجا که بارندگی در صنعت کشاورزی و همچنین برای خود بشر بسیار با اهمیت است، به اشکال مختلف بارندگی نام های به خصوصی اطلاق می‌شود. بارندگی معمولاً بصورت باران است. دیگر اشکال آن، تگرگ،برف، مه و شبنم می‌باشند. همچنین، از برخورد نور با قطرات باران، رنگین کمان پدید می‌آید.

آب‌های روی سطح زمین، نقش های مهمی ایفا می‌کنند؛ رودخانه‌ها آب مورد نیاز کشاورزی را فراهم می‌کنند و دریاها هم وسیله ای برای تجارت و مبادله کالاها محسوب می‌شوند. توده های یخی و آبشارها هم از دیگر اشکال آب هستند. فرسایش به وسیله ی آب، نقش مهمی در شکل محیط زیست ایفا می‌کند.

به علاوه، دره ها و دلتاهای حاصل از رسوبات رودخانه‌ها، محلی برای سکنی گزیدن انسان ها بوده است. آب به داخل زمین هم نفوذ می‌کند و آب‌های زیرزمینی را ایجاد می‌کند. آب‌های زیرزمینی را می‌توان با کندن چاه یا قنات استخراج نمود. البته آب های زیرزمینی به شکل چشمه یا چشمه آب گرم هم به سطح زمین می‌آیند.

آب املاح و مواد معدنی مختلفی دارد که بر حسب آن مواد، طعم و مزه اش بسیار تفاوت می‌کند. البته ما انسان‌ها ، خود ، قادریم که آشامیدنی بودن آبی را ارزیابی کنیم؛ مثلاً از آب شور دریا و یا آب‌های بدبوی باتلاق ها استفاده نمی‌کنیم. بلکه آبی می نوشیم که سالم بوده و مناسب نیازهای بدنمان باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مفهوم پهنه بندي سيل بر اين اصل استوار است كه جلگه سيلابي و كانال رودخانه يك مجموعه واحد بوده و جلگه سيلابي يك قسمت از رودخانه است كه بندرت مورد استفاده قرار مي گيرد. براين اساس پهنه بندي سيلاب به تعيين ناحيه هايي در داخل سيلابدشت اطلاق مي گردد كه براي كاربري هاي مختلف از قبيل فضاهاي باز تفريحي، كشاورزي، محوطه هاي صنعتي و مسكوني و … مورد استفاده قرار مي گيرند. تمامي نواحي سيلابدشت به قسمتهايي با خطر پذيري متفاوت به
منظور كنترل كاربري و توسعه اراضي تقسيم مي شوند. پهنه بندي ، براي مشخص كردن ميزان خطر پذيري به سيلاب براي استفاده كنندگان متحمل سيل، شناسايي ناحيه ها براي بيمه سيل و ايجاد محدوديت هاي اجباري كاربري در مناطق خطرپذير قابل استفاده مي باشد.
پهنه بندي معمولاً در نواحي مناطق توسعه يافته و بر طبق نقشه هاي خطرپذيري صورت مي گيرد و بايستي قدرت لازم براي اعمال محدوديتهاي ناشي از آن وجود داشته باشد.
مديريت توسعه سيلابدشت از آنجا نشات گرفت كه موسسات دولتي و عمومي علاقمند به كنترل تغييرات مناطق در حال توسعه ( نظير تغييركاربري اراضي ، ساخت وسازها ، تاسيسات زيربنايي و غيره) در سيلابدشت ها شدند.
فنون بكار گرفته شده در اين جهت در مقياس مالي سرمايه گذاري كمتري مي طلبد ولي در مقياس تعهدات فردي ( هزينه هاي اجتماعي ) هزينه بالايي در بردارد.براي موفقيت در جلوگيري از توسعه سيلابدشت، به تعهدات جمعي براي انجام اقدامات لازم، نياز است.
اهداف كلان چنين اقدامات محدود كننده اي به قرار زير است:
1- كاهش خسارات بالقوه مالي و تلفات جاني در آينده،
2- تعيين و تشريح كاربري قابل قبول يا منطبق با شرايط از اراضي كه در محدوده مشخص
شده سيلابدشت قرار دارند و
3- مهمتر از همه اين كه افزايش آگاهي عمومي و موسسات در رابطه با خطرپذيري نواحي
سيل زده در سيلاب دشت

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نخستين فعاليتها در مورد كاربرد GIS درمطالعه پديدة سيلاب به اوايل دهة 1980 ميلادي بر مي‌گردد. كه اولين كارها در اين زمينه با آناليز DEMها (شبكه‌هاي منظم مربعي از داده‌هاي ارتفاعي) براي كاربردهاي هيدرولوژيكي شروع شد. آقايان Ocallaghin و Mark در سال 1984 و Jenson و Domingue در سال 1988 روشهايي را براي پر كردن فرو رفتگيها و پستي‌هاي DEMها به منظور تعيين جهت جريان و تجمع آن ارائه دادند كه اين امر منجر به تعيين اتوماتيك يك حوزه آبخيز و شبكة زهكشي آن شد. متأسفانه استفاده از مدل ارتفاع رقومي يا DEM براي آناليز هيدروليكي رودخانه‌ها چندان مناسب نمي‌باشد، چرا كه اين مدل در توصيف عوارض پيچيده بصورت ضعيفي عمل مي‌كند. از اين رو براي مدل كردن هيدروليكي مجاري رودخانه‌ها مدل شبكه نامنظم مثلثي يا TIN پيشنهاد شد. مدل TIN داراي يك ساختار شبكه‌اي مثلثي است كه مختصات تك‌تك رئوس مثلثهاي آن (x,y,z) مشخص بوده و به اين نحو توپوگرافي زمين را نمايش مي‌دهد. اين مدل به خاطر ساختار منحصر به فردش قادر است كه تمامي جزئيات عوارض را چه در مكانهاي با عوارض پيچيده و متراكم مانند رودخانه‌ها و چه در مكانهايي با عوارض اندك و كم تراكم مانند شيب ملايم دشتها، به خوبي نمايش دهد.

در سال 1991 آقايان Djokic و Maidement از مدل TIN براي مدل كردن زهكشي سيلاب در يك محيطي شهري استفاده نمودند. ايشان در پي تحقيقات ديگري در اين زمينه، بيان داشتند كه استفاده از مدل TIN براي تعيين پارامترهاي تخمين جريان و دبي طراحي بسيار مفيد و مؤثر مي‌باشد. با توسعه روزافزون نرم‌افزارهاي GIS و تنكيكهاي دورسنجي امكان مدل شدن پديدة سيلاب چه در محل شكيل‌گيري آن يعني حوزه آبخيز و چه در محل جريان و پخش آن يعني رودخانه و سيلابدشت آن، بصورت دقيق‌تر فراهم شده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

از نظر املایی در بیان مفهوم تاثیر نمی گذارد ، اما نکته قابل توجه این است که کدام کلمه را بکار ببریم بهتر و صحیح تر است ؟ تا خواننده با دیدن این کلمات با سئولاتی مواجه نگردد.

در فرهنگ لغات فارسی عمید کلمه " حـوزه " به معنی : ناحیه ، طرف ، میان مملکت ونیز به معنی طبیت عنوان شده است .
و کلمه " حوضــه " ( بدون های مونث ) به معنی : تالاب ، آبگیر ، گودالی که در زمین برای نگهداشتن آب ( احواض و حیاض جمع ) آورده شده است .
 و در انگلیسی نیز کلمه " حــوضه " معادل Basin  معنی شده است و کلمه " حــوزه "معادل Territory , Range, Extent , Erea ,Domain , Realm ترجمه شده است .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سرپرست شانزدهمين فصل کاوش هاي باستان شناسي در تپه تاريخي هگمتانه از کشف يک سيستم آبرساني در لبه غربي معبر اصلي اين تپه خبر داد.

به گزارش روز شنبه ايرنا از پژوهشگاه سازمان ميراث فرهنگي، صنايع دستي و گردشگري، "يعقوب محمدي فر" گفت: اين سيستم با استفاده از کف آجري و سطحي فلزي که روي آن با ملاط گلي با کيفيت عالي پوشيده شده، به احتمال زياد مسيري براي عبور آب شرب مصرفي بوده است.
وي همچنين از کشف قسمت هايي از چند فضاي معماري متعلق به يکي از واحدها و ساختار معماري مشابه ساير سازه هاي يافت شده در کاوش هاي پيشين خبر داد.
محمدي فر به عنوان سرپرست سومين دور کاوش ها در هگمتانه تعيين کاربري فضاهاي معماري نمايان شده، تاريخ گذاري قطعي محوطه و کاربري فضاهاي معماري مکشوفه دور نخست کاوش هاي صورت گرفته به سرپرستي دکتر محمدرحيم صراف را که طي سال 1361 تا 1379 در يازده فصل به انجام رسيده است،ازجمله اهداف اين فصل کاوش عنوان کرد.
کشف بخشي از سيستم شهرسازي و معماري منازل و بخشي از برج و باروي شهر ماحصل کاوش هاي دور نخست بر روي اين تپه تاريخي به شمار مي رود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شعار روز جهانی آب در سال 2011 میلادی، "مدیریت آب شهری: مسائل کلیدی و اولویت های عمل" اعلام شد.

به گزارش شبکه خبری آب ایران، برنامه آب (UN-WATER ) و اسکان بشر سازمان ملل متحد(UN-HABITAT )، این روز را برنامه ریزی کرده اند.
نگاهی به تجربه هایی که در کشورهایی همچون: آنگولا، آفریقای جنوبی و هندوستان، در زمینه های تغییر اقلیم و تأسیسات آب شهری، آب رسانی به مناطق محروم، ارتقای خدمات بهداشتی در این مناطق و مدیریت یکپارچه آب شهری صورت گرفته، گستردگی و اهمیت موضوع مدیریت آب شهری، و نیز موضوع های مهم دیگری همچون: تغییر اقلیم و تأثیر این موضوع ها بر خدمت رسانی در زمینه آب در مناطق محروم را نشان می دهد.
روز جهانی آب - ۲۲ مارس، مصادف با دوم فروردین ماه هر سال - اولین بار در سال ۱۹۹۲، در بیست و یکمین دستور جلسه کنفرانس محیط زیست و توسعه سازمان ملل (UNCED) در شهر ریودوژانیرو برزیل رسما مطرح شد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب