مرجع تخصصی آب و فاضلاب

یکی از آلودگیهای مهم در کلیه فعالیتهای صنعتی و از جمله نیروگاههای برق،‌فاضلابهای صنعتی است که ضروری است بطور اصولی کنترل شوند تا علاوه بر جلوگیری از اثرات سوء آن، در مصرف منابع محدود آبی کشور نیز صرفه‌جویی شود. بطور کلی در صنایع و نیروگاههای برق (که در این مقاله نیروگاههای بخاری مورد نظر است) با فرآیندهای تکمیلی، می‌توان براحتی بخش عمده‌ای از فاضلاب تولید شده در نیروگاهها را به منظور استفاده مجدد در فرآیندهایی که نیاز به آب دارند، برگردانده و به مصرف رسانید. ضرورت استفاده از آب جبرانی در سیکل آب و بخار و سیکل خنک‌کننده نیروگاههای بخاری و بخصوص در نیروگاههایی که از برجهای خنک‌کن‌تر استفاده می‌کنند این واحد صنعتی را جزء پرمصرف‌ترین صنایع از نظر مدیریت منابع آبی قرار داده است. بر طبق آمارهای موجود میزان مصرف آب مورد نیاز برای یک نیروگاه بخاری با برج خنک‌کن‌تر در هر مگاوات معادل ۲ تا ۳ متر مکعب‌بر ساعت تخمین زده شده است که این روند مصرف آب و تولید فاضلاب با توجه به رشد سریع تولید برق در کشور به شدت رو به افزایش است.
از این رو با بازیابی فاضلاب نیروگاه می‌توان تا حدی بالا بودن مصرف آب کل نیروگاه را جبران کرد. فاضلابهای نیروگاهی فاضلابهای صنعتی در یک نیروگاه بخاری عمدتاً از نظر کیفی به چهار دسته فاضلابهای نمکی شامل انواع نمکهای محلول، فاضلابهای سمی (در موارد شستشوهای شیمیایی تجهیزات)‌شامل فلزات سنگین،‌ بازدارنده‌ها و دترجنتها، فاضلابهای لجنی شامل ذرات معلق ناشی از تخلیه زلال‌سازها و شستشوی معکوس فیلترها و فاضلابهای آلوده به سوخت و روغن تقسیم می‌شود. فاضلابهای نمکی اغلب محتوی ترکیبات سولفاتها، ‌سولفیت‌ها، نیتراتها، کلرورها،‌ فسفاتها، کربناتها، بی‌کربناتها و ... هستند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

لجن فعال در عمل تصفیه نقش مهمی دارند. حضور مواد غذایی کافی و مناسب برای رشد و فعالیت باکتریها اهمیت ویژه ای دارد. مهمترین باکتریها در اینجا قارچها ، پروتوزوئر ها و کپک ها میباشند.
این موجودات اغلب تک سلولی هستند و زاد وولد آن ها در اثر نصف شدن آن ها انجام می شود. تجمع همان باکتری ها در فاضلاب است که لجن فعال را به وجود می آورد. ضمنا" باکتری ها لایه های مقاومی بنام اسپور در مقابل حرارت و ضدعفونی کننده ها دارند، اما این باکتری ها برای ادامه حیات خود به اکسیژن و مواد غذایی شدیدا" نیازمندند و مهمترین غذای آن ها ازت و فسفر است.

لجن فعال لجنی است که دارای میکروارگانیسم های پروتوزوئر مژه دار و مواد غذایی کافی ازت و فسفر می باشد. رنگ این لجن قهوه ای است و بوی تقریبا" خاکی دارد و هنگام اختلاط با فاضلاب برج هوادهی و تزریق هوا به حوض به حالت تعلیق در می آید.
لجن فعال باعث شکسته شدن مواد آلی و تبدیل آن ها به مواد ساده تر می گردد و سپس مورد استفاده باکتریها قرار می گیرد.
اما هنگام کاربرد لجن فعال باید آزمایش های زیر را انجام داد:

تعیین مواد فرار در لجن
تعیین فعالیت لجن که آن را توسط میزان مصرف اکسیژن بدست می آورند
تعیین قدرت صاف شدن لجن که با کلرو فریک بصورت لخته در می آورند
ته نشینی لجن
تعیین سن لجن.


هرگاه به فاضلاب شهری و صنعتی بطور دائم اکسیژن هوا تزریق نمایند مواد آلوده کننده آلی شروع به تجزیه شدن می کنند و میزان تجزیه شدن را از طریق BOD اندازه می گیرند که این روش حدود 20 روز وقت می گیرد، اما زمانیکه خاصیت لجن فعال و اثر آن در اختلاط با فاضلاب و هوادهی را کشف کردند زمان تصفیه از 20 روز به چند ساعت کاهش یافت و این گویای مزیت تصفیه بیولوژیکی با لجن فعال است.

لجن فعال فرایندی رشد معلق است که دراوایل  قرن حاضراولین بار در انگلستان انجام شد. از آن موقع تا کنون این فرآیند به عنوان یک تصفیه بیولوژیکی جهت فاضلاب های خانگی بطور جهانی مورد استفاده واقع شده است.این فرآیند اساساً متشکل از یک تصفیه هوازی است که طی آن هوا به وسیله هوادهی پخشی یا مکانیکی تامین می شود سلولهای میکروبی مزبور فلوکهای تشکیل می دهندکه قادرند در یک تانک زلال ساز ته نشین گردند .

فرآیند لجن فعال شامل اجزای زیر می باشد.

1.تانک هوادهی

2.تانک ته نشینی

لجن فعال در سه مرحله تشکیل می گردد.

1.مرحله انتقال

2.مرحله تبدیل

3.مرحله هماوردی(فلوکولاسیون)

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در این جزوه تعریف و مفاهیم پایه بالانسینگ آب و آب به حساب نیامده و روش علمی محاسبه آن ارائه شده و راهکارهای عملی برای کاهش مقدار آن پیشنهاد شده است .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

پرتوهاى فرابنفش (Ultraviolet ray)
از سال‌ها پيش ويژگى ميکروب‌کش پرتوهاى فرابنفش را شناخته بودند. اين پرتوها عليه بسيارى از خرده زيست‌مندهاى شناخته‌‌شدهٔ آلوده‌کنندهٔ آب آشاميدنى از جمله ويروس‌ها، مؤثر هستند. معايب به‌‌کارگيرى آنها عبارت است از:
۱. فرآيند به‌کارگيرى به‌طور کلى گران‌تر از تصفيهٔ شيميائى است.
۲. اثر ميکروب‌کش باقى مانده ندارند. عيب ديگر کم شدن کدورت و رنگ آب است که موجب کاهش توان گندزدائى پرتوهاى فرابنفش مى‌شود. اکنون اين پرتوها براى گندزدائى آب با مقياس گسترده به‌کار نمى‌روند. 

استفاده از پرتو فرابنفش، یک روش فیزیکی به منظور حذف میکروارگانیسم ها بشمار می رود. نور فرابنفش در طول موج 200 تا 280 نانومتر خاصیت گندزدایی و عقیم کردن میکروارگانیسم ها را دارد. بالاترین راندمان نور UV در طول موج 254 نانومتر اتفاق می افتد. در سیستم های UV، آب در یک محفظه از جنس فولاد ضدزنگ از مجاورت نور فرابنفش عبور کرده و استریل می شود.

میزان تشعشع نور UV در انتهای عمر لامپ باید مطابق با استاندارد مشخص شده برای نوع مصرف که برای صنایع داروسازی، تولید مواد غذایی، تامین آب شرب، گندزدایی فاضلاب و ... به تفکیک مشخص است عبور نماید. ( مقدار تشعشع برای صنایع داروسازی و تولید مواد دارویی و بهداشتی برابر با 1000 j/m2 است.

روش دیگر گندزدایی آب استفاده از ازن می باشد. گاز ازن قوی ترین اکسید کننده مجاز در صنایع تصفیه آب به شمار می رود. گاز ازن در هنگام تزریق به آب، بر روی مواد موجود در آب ( مواد زیستی، آلی و معدنی) تاثیر گذاشته و آنها را تجزیه می نماید. همچنین موجب از بین رفتن کامل باکتری ها، انگل ها، آمیب ها و ویروس ها شده و آنها را متلاشی می کند.

علاوه بر موارد فوق، ازن در بهبود طعم و بو، رنگ بری، تجزیه مواد آلی سنگین، انعقاد و ته نشینی، حذف آهن و منگنز محلول و آمونیاک در آب به کار رفته و از نظر قدرت اکسیداسیون نسبت به سایر مواد شیمیایی به زمان تماس کمتری احتیاج دارد. ازطرف دیگر ازن، مواد آلی را به مولکول های سبک تجزیه کرده و در نتیجه مواد جانبی مضر هالوفرمی که در هنگام بکارگیری اکسید کننده های با پایه کلر (یا سایر هالوژن ها ) ایجاد می شوند، بوجود نمی آیند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

عوامل خوردگي کوره ديگ بخار

يکي از مشکلات اساسي که مي تواند باعث بروز مشکل براي کوره ها باشد، خوردگي در نقاط و وسايل مختلف آن است که ضمن هدر رفتن مقدار زيادي انرژي، آسيب هاي مکانيکي متعددي به کوره وارد مي کند. از آنجا که هر کوره از بخش هاي متعددي همچون بدنه، اطاقک احتراق (Fire Chamber)، دودکش، مشعل و ساير تجهيزات جانبي تشکيل شده، لذا علل خوردگي و راه حل هاي پيشنهادي در هر يک از بخش ها به طور مجزا مورد بحث و بررسي قرار مي گيرد.

● بدنه کوره :
                                                                                                                  
معمولاً بدنه يا ديواره خارجي کوره ها را از ورقه استيل۱۶/۳ و کف آن را از ورقه ۴/۱ مي سازند.

در طراحي ها عموماً اتلاف حرارتي از بدنه کوره حدود ۲ درصد منظور مي شود. نوع و ضخامت عايق کاري بدنه داخلي کوره بايد طوري در نظر گرفته شود که دماي سطح خارجي کوره بيش از (۱۸۰۰° F) نشود. اصولاً عايق کاري و عايق هاي به کار رفته در کوره ها از نظر سرويس دهي مناسب، عمر معيني دارند و به مرور زمان ساختمان کريستالي آنها تغيير يافته و ضخامت آنها کم مي شود و اين تغييرات ساختماني سبب تغيير ضريب انتقال حرارت و اتلاف انرژي به بيرون خواهد بود. مطالعات ميکروسکپيک و کريستالوگرافيک چند نمونه عايق کار کرده، با نوع تازه آن مويد اين مطلب است. در صورتي که عايق ديواره هاي کوره بر اثر بنايي ناصحيح، عدم انجام صحيح Curing بر مبناي دستورالعمل، حرارت زياد و يا شوک هاي حرارتي ترک بردارد، نشت گازهاي حاصل از احتراق که عبارتند از: So x، No x، N۲،Co۲ (درصورتي که نفت کوره به عنوان سوخت مصرف شود) و بخار آب در لابلاي اين ترک ها و تجمع آنها در لايه بين بدنه کوره و عايق ديواره و سرد شدن تدريجي آنها تا دماي نقطه شبنم، باعث خوردگي بدنه مي شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شناسايــــي پرت آب در شبكه هاي آب رساني شهري بصورت هاي فيزيكي و غير فيزيكي كه از مخازن ذخيره و لوله هاي اصلي شبكه توزيع آب شهري و نيز شبكه هاي فــرعي و انشعابات مشتركين كه ممكن است بصورت نشت آب و يا تركيدگي   لوله هاي اصلي و فرعي شبكه و انشعابات و شيرهاي شبكه به خارج از ســــيستم توزيع آب منتقل شود و حجم عظيمي از آب سالم و بهداشتي هدر ميرود كه با مشكلات فراواني توليـــــــد و در بعضي از شهرها تصفيه مي شود و هزينه هاي هنگفتي را شركتــهاي آب و فاضلاب بابت آن خرج مي نمايند و در كشور ما علاوه بر آنكه از نظر اقتصادي هزينه هاي كلاني  متوجه دولت در اين زمينه  مي شود كشور ما داراي منابع محدود آب مي باشــــــد و در بيشتر موارد 60-40 درصد آب توليد شده براي شرب شهري بصورت تلفات هدر ميرود كه رقم بسيار بالايي است .
بنابراين شناسايي راههاي بروز تلفات آب و ارائـــــه راهكارهـــــاي مقابله با آن شكلات زيادي را از پيش پاي صنعت نوپاي آب و فاضلاب كشور بر ميدارد.
تعريف آب به حساب نيامده : (پرت شبكه  يا تلفات شبكه)
تلفات آب در شبكه آبرساني شهري به دو صورت مشهود است .
الف :تلفات فيزيكي آب.

ب : تلفات غير فيزيكي .

بسیاری از جوامع یا افراد ، قدر نعمت‌های موجود را نمی‌دانند و این قدرنشناسی را بهره برداری نادرست از این نعمت‌ها نشان می‌دهند. یکی از این نعمت‌های بزرگ خداوند ، آب است. چون منابع آب محدود است، باید در استفاده از آنها دقت کافی به عمل آید. در بخش کشاورزی ، عوامل زیادی سبب هدر رفتن مقدار زیادی از آب می‌شود که بر فراز آنها عبارتند از:

ـ آبیاری مزارع در زمان نامناسب
ـ آبیاری به هنگام ظهر که گرمای هوا سبب افزایش تبخیر می‌شود، مقدار زیادی از آب را هدر می‌دهد.
ـ غرقابی کردن زمین کشاورزی و نفوذ دادن آب به اعماق زمین
آب زیاد دادن به زمین ، سبب می‌شود که خاک تا عمق زیادی از آب پر شده ، فضاهای خالی آن پر شود.
ـ آلودگی آبها
ـ بوسیله سموم دافع آفات گیاهی و یا ریختن کودهای شیمیایی ، آبها آلوده می‌شوند.
ـ تامین آب آشامیدنی شهر و روستا
ـ مردم به آب سالم برای آشامیدن و پرداختن به امور بهداشتی نیاز دارند. تامین آب با صرف هزینه و سرمایه گذاری زیاد انجام می‌‌شود. در تامین آب سالم و مناسب ، به مراحل زیرین پرداخته می‌شود:
ـ کشف منابعی که برای آشامیدن و سایر مصارف مردم مناسب باشد.
ـ جمع آوری آبهای سطحی یا بهره برداری از آبهای زیرزمینی
ـ تصفیه آب برای از بین بردن آلودگیهای احتمالی
ـ انتقال آب از محل تصویه به محل‌های مصرف (شهر و روستا)
ـ مراقبت از تاسیسات ، کانالها و لوله‌های انتقال آب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

این مقاله آموزشی توسط کمیته تخصصی تصفیه خانه های آب در معاونت نظارت بر بهره برداری شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور به منظور افزایش آگاهی های پرسنل بهره برداری در تصفیه خانه های آب با هدف آشنایی بهره برداران با مشخصات فنی سیستم های مورد استفاده و نحوه برخورد با مشکلات احتمالی در طی بهره برداری ارائه شده است .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب