مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه

شناخت آب از نظر كيفيت و كميت و چگونگي حصول آن،قدمي اساسي در جهت بهينه سازي مصرف آن مي باشد. اگر چه بيش از سه چهارم كره زمين را آب فراگرفته است،اما سهم قليلي از آب هاي موجود، براي مصارف بهداشتي و كشاورزي، قابل استفاده است. زيرا حدود 3/97 درصد اقيانوس ها و 1/2 درصد يخ هاي قطبي و 6/0 درصد درياچه ها و رودخانه و آب هاي زيرزميني وجود دارد، كه حدود 36/0 درصد كل منابع آب مي باشد. آب اقيانوس ها، درياها و اغلب درياچه ها و بسياري از منابع آب زيرزميني به علت شوري بيش از حد و داشتن املاح معدني براي مقاصد بهداشتي، كشاورزي و صنعتي، غيرقابل استفاده مي باشند.
آب ماده حياتي است كه بطور يكنواخت در سطح كره زمين موجود نمي باشد. در نتيجه بسياري از نقاط كره زمين با كمبود آب مواجه است. حركت مداوم بخار آب به هوا و برگشت آن به زمين را گردش آب در طبيعت مي نامند.
انرژي خورشيد باعث تبخير آب اقيانوس ها، رودخانه ها، درياچه ها و منابع آب سطحي مي گردد. بخار آب فشرده شده همراه توده هاي هوا باعث نگهداري آب درهوا شده و موجب تشكيل ابر باردار يا ذخيره كننده آب مي شود.ريشه گياهان، آب و رطوبت موجود در خاك را گرفته و از طريق روزنه هاي تنفسي برگ ها به هوافرستاده و به بخار تجمع يافته در هوا اضافه مي شود كه در شرايط مناسب به صورت نزولات جوي به زمين برمي گردد.
آب يك عنصر حياتي است با ويژگي هاي قابل توجه و كم نظير، يكي از مهمترين عناصر شيميايي مي باشد، كه قسمت اعظم موجودات زنده و محيط زيست راتشكيل مي دهد. اين ماده 70% گياهان را تشكيل مي دهد. آب فراوان‌ترين و بهترين حلال در طبيعت است. آب يك مايع زيست شناختي است كه واكنش هاي فيزيكوشيميايي سوخت و ساز را در پيكره موجودات زنده مقدور و تسهيل مي نمايد.
آب ناشي از تعريق در گرما باعث خنك كردن بدن مي گردد. آب و انيدريد كربنيك توسط انرژي خورشيدي در پيكره گياهان سبز تبديل به كربوهيدرات يا انرژي شيميايي مي شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اﺻﻮﻻً ﺳﻴﺴﺘﻤﻬﺎي زﻻل ﺳﺎز از ﻫﺮ ﻧﻮع ﻣﺎﻧﻨﺪ: ﭘﻮﻟﺴﺎﺗﻮرﻫﺎ، آﻛﺴﻴﻼﺗﻮرﻫﺎ و … ﺑﺮاي زﻻلﺳﺎزي آب ﺧﺎم ﺑﺎ ﻛﺪورت‬ ‫ﻣﺸﺨﺼﻲ ﻃﺮاﺣﻲ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﻛﺪورت آب ﺧﺎم ﺑﻪ ﺑﻴﺶ از ﺣﺪ ﻃﺮاﺣﻲ ﺳﻴﺴﺘﻤﻬﺎي زﻻل ﺳﺎز ﺑﺮﺳﺪ، ﻧﻴﺎز ﺑﻪ‬ ‫ﭘﻴﺶﺗﻪﻧﺸﻴﻨﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ اﻳﻦ واﺣﺪ ﭘﻴﺶﺗﻪﻧﺸﻴﻨﻲ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﻪﻧﺸﻴﻨﻲ ﺳﺎده ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﻳﺎ ﺑﺎ ﻛﻤﻚ ﻣﻮاد ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ‬ ‫و ﻓﺮاﻳﻨﺪﻫﺎي زﻻلﺳﺎزي ﻃﺮاﺣﻲ ﮔﺮدد.‬

‫ﺑﺮاي ﺣﺬف ﻣﻮاد ﻣﻌﻠﻖ ﺑﺰرﮔﺘﺮ از 002 ﻣﻴﻜﺮون ﺗﻪﻧﺸﻴﻨﻲ ﺳﺎده و ﺑﺮاي ﻣﻮاد ﻣﻌﻠﻖ ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ و ﺑﺎ وزن ﻣﺨﺼﻮص‬ ﭘﺎﻳﻴﻦ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﺗﻪﻧﺸﻴﻨﻲ ﺑﻪ ﻛﻤﻚ ﻣﻮاد ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻣﻨﻌﻘﺪ ﻛﻨﻨﺪه اﺳﺖ.‬

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

می‌توان با ریختن آب غیر قابل آشامیدن در یک بطری شفاف پلاستیکی و تکان دادن آن برای چند ثانیه، و سپس قرار دادن آن در معرض نور مستقیم آفتاب برای شش ساعت، آن را پاک و قابل آشامیدن کرد.

استفاده از نور فرابنفش برای ضدعفونی کردن آب در تصفیه‌خانه‌ها، سابقه‌ای طولانی دارد. در روش‌های معمول عفونت‌زدایی آب، با تاباندن متناوب پرتو فرابنفش به آب، DNA ویروس‌ها، باکتری‌ها و سایر میکروب‌های بیماری‌زا از بین رفته و آبی سالم و قابل آشامیدن تولید می‌شود. پرتو فرابنفش موجود در نور آفتاب نیز می‌تواند همین خاصیت را داشته باشد، به نحوی که می‌توان با ریختن آب غیر قابل آشامیدن در یک بطری شفاف پلاستیکی و تکان دادن آن برای چند ثانیه، و سپس قرار دادن آن در معرض نور مستقیم آفتاب برای شش ساعت، آن را پاک و قابل آشامیدن کرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

دانشمندان به تازگی روشی را برای حذف آرسنیک از آب پیدا کردند .در این روش از اکسید روی استفاده  میشود که اثرات جانبی نداشته ونسبت به روشهای دیگر ارزان میباشد.تحقیقات در این مورد ادامه دارد.

محققان دانشگاه اوكلاهاما موفق به حذف آرسنيك آب با استفاده از نانوذرات اكسيد روى شدند. از آنجا كه اكسيد روى توده اى نمى تواند آرسنيك را جذب كند، آنها اكسيد روى را به شكل يك توده متخلخل كه براى تصفيه آب مناسب بود، توليد كردند. ساتيش كورياوار، مجرى اين طرح گفت: نانوذرات خواص كاتاليستى و جذبى مفيدى را از خود نشان داده اند اما راهى براى استفاده از محاسن آنها در دنياى واقعى وجود نداشت. براى مثال، آنها در ستون تصفيه آب يا به سادگى معلق مى شوند و با جريان آب خارج مى شوند و يا هر فيلترى را كه در مسير حركت آنها قرار گرفته باشد، مسدود مى كنند. به گفته كورياوار و همكارانش، آنها روشى را براى ساخت توده هاى نانوذره اى هم اندازه و هم شكل رشته هاى رزينى كه هم اكنون مورد استفاده قرار مى گيرند، پيدا كرده اند. از اين رشته ها در تصفيه آب استفاده مى شود. وى گفت: در واقع اين توده ها از رزين هاى تبادل يونى ساخته شده اند. محققان براى ايجاد اين توده ها، رزين هاى تبادل كاتيون را با يون هاى روى پر كردند سپس آنها را سوزاندند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

● بررسی روش های تصفیه آب خانگی و کاربرد آنها

دستگاههای تصفیه آب خانگی برای حذف یا کاهـش مواد زائد آب آشامیدنی بکار میروند. این مواد عمدتا عبارتند از :

الف) سختی آب

ب) کلر و ترکیبات بیماریزای کلر

ج) فلزات سنگین

د) آلودگی های میکربی

در زیر به بررسی این پارامترها و روشهای تصفیه آن ها می پردازیم :

۱) مواد زائد آب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در سیستم های تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی از فرآیندهای مختلفی استفاده می شود. یکی از مشهورترین این فرآیندها، لحن فعال (یا به صورت خاص لجن فعال از نوع هوادهی گسترده) است که در بیشتر نقاط دنیا به کار گرفته می شود.

با تحقیقات گسترده ای که بر روی این سیستم صورت گرفته است. فرآیندهای تکمیل شده مختلفی از لجن فعال معرفی گردیده است. یکی از این فرآیندهای تکمیل شده لجن فعال SBR و در سال های اخیر سیستم پیشرفته ای به نام IDEA می باشد.

IDEA فرآیند ساده، پیشرفته و اقتصادی است که برای تصفیه فاضلاب جوامع کوچک به کار می رود و استانداردهای زیست محیطی پساب خروجی را با شرایط مناسبی برآورده می سازد. در واقع IDEA که نوع پیشرفته ای گسترده می باشد.

از مزایای این سیستم علاوه بر اکسیداسیون مواد آلی گزینه می توان به نیترات زائی، نیترات زدائی، ته نشینی جامدات، عدم نیاز به حوض ته نشینی اولیه و جداسازی پساب تصفیه شده از لجن ته نشین شده اشاره کرد.

هوادهی دوره ای فاضلاب رشد باکتری ها را تسریع کرده و سبب تجزیه مواد آلی به محصولاتی از قبیل آب، دی اکسیدکربن، سلول های جدید و نمک های نیتراته می گردد.

در این فرآیند تصفیه کامل شامل سه مرحله پیوسته هوادهی، ته نشینی جامدات و جداسازی جریان خروجی می باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

امروزه با توجه به رشد روز افزون جمعيت جهان و در نتيجه گسترش شهرها و توسعه فعاليت هاي صنعتي و کشاورزي، آلودگي منابع تامين کننده آب شهرهاي بزرگ، مواد شيميايي گوناگون و احتمالاً خطرناک مشاهده شده است که بخش عمده آن را ترکيبات آلي تشکيل مي دهند.

حضور ترکيبات آلي در آب آشاميدني، فاکتور مهمي در ميزان کيفيت آن است. يکي از مهمترين دلايل ذکر شده براي حذف ترکيبات آلي از آب شرب، نقش آنها به عنوان پيش ساز تشکيل فرآورده هاي جانبي خطرناک بعد از گند زدايي است. بخش عمده اي از مواد آلي موجود در منابع آب را مواد طبيعي تشکيل مي دهند.

مواد آلي طبيعي (NOMs) که از منابع طبيعي و مصنوعي، وارد آب مي شوند به علت ويژگي هاي خاص از جمله بو و مزه نامطبوع، واکنش کلر و تشکيل فرآورده هاي فرعي گندزدايي

(DBPs)که اغلب سرطان زا مي باشند و عدم امکان حذف کامل در تصفيه متداول از اهميت ويژه اي برخوردارند.

NOM را به دو جزء اصلي هيدروفيليک(آبدوست) مانند مواد غير هيوميکي و هيدروفوبيک(آب گريز) مانند مواد هيوميکي تقسيم مي نمايند. جزء آبدوست نسبت به جزء آب گريز پتانسيل بالاتري در تشکيل هالو استيک اسيدها(HAAs) دارند. اما جزء آب گريز پتانسيل بالاتري در تشکيل تري هالو متان ها(THMs) دارند. ترکيب NOMs  در آب ها با تغيير فصول در طي سال متفاوت بوده و بر عملکرد فرآيندهاي تصفيه و در نهايت بر واحد گندزدايي و تشکيل DBPs تاثير مي گذارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب