مرجع تخصصی آب و فاضلاب

در تاریخ دیرپای این مرز و بوم، آب همیشه نقش كلیدی داشته است. شبكه های معروف آبیاری، یعنی قناتها در جهان   به خوبی شناخته شده هستند. عمر این تكنیك به 2500 سال بر می گردد. اولین سند مكتوب در خصوص تكنیك حفر قنات، در نوشته های هرودوت، مورخ مشهور یونانی به چشم می خورد و این صنعت در دوران هخامنشیان (550-330 سال قبل از میلاد) كاملا رایج و متداول بود.
در حفاری های باستان شناسی به بقایای آبگیر، مخازن آب با سرریزها و مجاری تخلیه و حتی شبكه های فاضلاب دست یافته اند، كه عمرشان به دوره قبل از هخامنشیان، دوره قبل از ایلام و آشور (1500-600 سال قبل از میلاد) می‏رسد.

آثاری كه در سرزمین ایران به دست آمده است، نشان می دهد كه مردم این سرزمین در حدود 7000 سال پیش دارای تمدن بسیار پیشرفته‏ای بوده اند. قسمت غربی فلات ایران تقریباً از 5000 سال پیش وارد دوران تاریخی گردید و ساكنان این سرزمین خط میخی را به وجود آوردند. آثارمكشوفه نشان می دهد كه ساكنان ایران در هزاره دوم و سوم پیش از میلاد، مردمی صلح جو، كشاورز و هنرمند بوده است.

به طور كلی چهار شیوه آبیاری در ایران كهن وجود داشته است. این چهار شیوه عبارتند از چاه ها و آب انبارها، قنوات – نهركشی – بندها و سدها.

چاه ها و آب آنبارها – چاه های معمولی كه به صورت قائم با ابزارهای دستی حفر می شد و آب آنرا به وسیله دلو با كمك انسان با چهار پایان بیرون می كشیدند. ایرانیان قدیم علل پیدایش چاه های آرتزین و طرز مهار كردن آن رامی دانسته اند ولی استفاده چندانی از آن نكرده اند.

مازاد باران را در محل هایی به نام آب انبار ذخیره می كرده اند كه نمونه های آنها در كنار كویرها، بیابانها، دشت های خشك و گرم جنوب ایران به صورت سرپوشیده . برای تامین نیازهای كاروانها، دهات قراء و غیره به چشم می خورد.


قنات – مهمترین شیوه آبیاری در بسیاری از نقاط ایران قنات بوده است از آنجاییكه در بسیاری از نقاط ایران رودخانه چندانی وجود ندارد، و تعداد رودخانه های دائمی نیز بسیار اندك است مردم ایران در حدود سه هزار سال پیش به ابتكار نوین و تحسین انگیزی دست یافته اند كه به قنات یا كاریز مشهور گردید. این ابداع مهم و بی نظیر بعدها از خاورمیانه به شمال آفریقا اسپانیا و سیسیل انتقال 1یدا كرد و مورد بهره برداری قرار گرفت. مورخین یونانی از قنات های ایران در زمان هخامنشیان سخن رانده اند، از این رو می توان قدمت قنات رات پیش از هخامنشیان نسبت داد. مورخان در مورد قنات و در عهد اشكانیان و ساسانیان نیز سخن گفته اند. در این روش آب های زیرزمینی را جمع آوری كرده تحت قوه ثقل به سطح زمین می رانده اند. ایرانیان با‌آگاهی كامل از وجود جریان های آبهای زیرزمینی به فكر افتاده اند كه به جار چاه های عمودی چاه های افقی حفر كنند تا بدین ترتیب به آب های زیرزمینی راه یابند و آنرا با استفاده از شیبی ملایم به سطح زمین هدایت كنند.

در ایران قدیم از رودخانه های بزرگی چون دجله، هیرمند نهرهایی منشعب كرده بودند و آب آنرا به بیابان های بی آب منتقل نموده اند.

ایرانیان قدیم در ساخت نهرها و كانال های آبیاری دقت بسیار مبذول داشته اند و اگر مسیر آب سست و آبكش
می نمود، كف نهرها را آجر فرش كرده اند و ملات یا آهك آب بند به كار برده‏اند. صنعت سدسازی در دوران  ساسانیان، به ویژه در دوره سلطنت شاپور اول رونق گرفت. عمرسدهایی كه از این دوره به جای مانده است بین 1300 تا 1700 سال می باشد. از جمله ابنیه مهم مربوط به این دوران، می توان به بند میزان در شوشترو پل بند شوشتر به طول 500 متر و دارای 40 دهانه اشاره نمود. بند امیر از آثار دوران آل بویه می باشد كه در 35 كیلومتری شمال شیراز واقع شده وعمر آن به 1000 سال می رسد. بند امیر، بندی سه منظوره، آبیاری، پل و آسیاب بوده كههمچنان دایر است. در اواخر قرن وسطی، در عصر صفویه (870-1100 هجری) عصر جدیدی كهدر زمینه كنترل و مهندسی آب آغاز شد. مقارن همین دوره بود كه بندها و پل های مشهد واصفهان بنا گردید و بندهای انحرافی و مخزنی بزرگ احداث گردید كه بعضی از آنها تا امروز پابرجا مانده است. از میان چهل و چهار سد تاریخی جهان تا قرن هیجدم سه سد شادروان (قرن سوم میلادی) كبار و ساوه در ایران وجود داشته و نه سد در اروپا بر پا شده است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

دید کلی
آلودگی آب مشکل بزرگی است. به طوری که نتایج پژوهش پیرامون آن از صدها بلکه هزاران مقاله ، مجله و کتاب تجاوز می‌کند.
بنظر شما چه کسانی مشکل آلودگی آب را بوجود می‌آورند؟

تاریخچه

در نوامبر سال 1986 بر اثر ریزش موادی شامل جیوه و انواع مواد آلی سمی مانند آفت کشها در رودخانه راین ، تمام آبزیان از شهر بال سوئس تا ساحل هلند کشته شدند. در سالهای اخیر با غرق شدن تانکرهای بزرگ نفتی اقیانوس پیما یا به گل نشستن آنها آسیبهایی به حیات دریایی وارد آمد.
در سال 1983 بر اثر 11000 واقعه آلوده کننده در حدود 120 میلیون لیتر مواد آلوده کننده در آبهای ایالات متحده تخلیه شده است.

تعریف آلودگی آب

در سال 1969 برای آلودگی آب تعریفی ارائه داد: آلودگی آب عبارت است از افزایش مقدرا هر معرف اعم از شیمیایی ، فیزیکی یا بیولوژیکی که موجب تغییر خواص و نقش اساسی آن در مصارف ویژه‌اش شود.
عوامل آلوده کننده آب

آب یکی از مهمترین و بنیادی‌ترین عامل حیات موجودات زنده است از این نظر جلوگیری از آلودگی آب نیز به همان نسبت مهم و مورد توجه می‌باشد عوامل آلوده کننده آب بسیار گوناگون‌اند و می‌توانند هم منابع آبهای زیرزمینی و هم آبهای سطحی را آلوده کنند.

آلودگی آبها ... چرا؟

آب ، تصفیه آن و جلوگیری از آلودگی و به هدر رفتن آن از مسائل بسیار مهم زمان ما به حساب می‌آید. آلودگی آبها ، معضل بزرگ زیست محیطی محسوب می‌شود که به علت پیشرفت صنایع و تکنولوژی ، هر روزه با پیشرفت روز افزون آن مواجهیم.
فلزهای سنگین و شیمی خاک

بسیاری از فلزهای سنگین برای انسان سمی هستند و چهار فلز جیوه (Hg) ، سرب (pb) ، کادمیم (Cd) و آرسنیک (As) فلزهایی هستند که بعلت کاربرد گسترده ، سمیت و توزیع وسیع آنها بیشترین خطر را از نظر زیست محیطی دارند. البته هیچ یک از این عنصرها هنوز به آن اندازه در محیط زیست پخش نشده که یک خطر گسترده بشمار آید. به هر حال ، هر یک از آنها در بعضی از محلات در سالهای اخیر در سطوحی سمی یافت می‌شود. این فلزها بطور عمده از مکانی به مکان دیگر از طریق هوا منتقل می‌شوند و این انتقال معمولا به صورت گونه‌هایی که روی ماده ذره ‌مانند معلق ، جذب سطحی شده یا در آن جذب شده است، صورت می‌گیرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

قارچ ها یوکاریوتهای (دارای هسته ی مشخص) هتروتروف غیر فتوسنتتیک هستند که در دسته ی گیاهان قرار می گیرند. این ارگانیسم ها در شرایط هوازی رشد نموده و انرژی مورد نیاز خود را از اکسیداسیون مواد آلی تامین می کنند تولید مثل آنها به صورت جنسی یا غیر جنسی با تشکیل اسپور، جوانه زدن و تقسیم سلولی می باشد قارچ ها به سه دسته ی 1- مخمرها  2- کپک ها  و 3- شبه مخمرها تقسیم می شوند.

مخمرها  قارچ های فاقد رشته هستند و به همین دلیل تک سلولی می باشند و به وسیله ی جوانه زدن تکثیر می یابند. مخمرها در کارخانجات تخمیر صنعتی، نانوایی ها، کارخانجات تقطیر و آبجوسازی به کار می روند. این ارگانیسم ها تحت شرایط بی هوازی قند را متابولیزه کرده، تولید الکل و به میزان کمی تولید سلول جدید می کنند. تحت شرایط هوازی تولید سلول جدید بیشتر بوده و الکل تولید نمی شود. کلنی مخمرها خامه ای و یا بلغمی با قوام بسیار نرم است. کپک ها قارچ های رشته ای هستند که از نظر ساختمان و رشدشان مشابه گیاهان عالی می باشند آنها غیر فتوسننتیک، چندسلولی، هتروتروف، هوازی هستند. کپک ها تولید واحدهای ساختمانی به نام هایفا می کنند (Thall   یا Hypha) که با تجمع آنها جرم رشته ای تشکیل می گردد که به آن مسیلیوم گفته می شود.

بهترین رشد کپک ها در محیط اسیدی با غلظت بالای قند می باشد. رشد غالبا روی سطح خارجی میوه های فاسد شده مشاهده می شود. کلنی های ایجاد شده توسط کپک ها به رنگ های مختلف سفید، آبی، سبز، خاکستری و بنفش می باشد. شبه مخمرهاسلولهای کروی هستند و پس از رشد با اتصال بسیار سست به سلول مادر متصل می شوند و در اثر پیدایش جوانه های بعدی زنجیره طولانی تشکیل می گردد، به همین خاطر به آنها مخمرهای دارای مسیلیوم کاذب گفته می شود.

محیطهای کشت برای جدا کردن قارچ ها:

غالب محیطهای کشت بدون در نظر گرفتن قدرت رشد و نمو یک قارچ به خصوص بکار می روند و به استثنای نمونه های مو، پوست و ناخن توصیه می شود که برای کشت سایر نمونه ها از پلیت استفاده شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تری هالومتانها از جمله آلاینده های موجود در آب می باشد که در نتیجه واکنش بین مواد آلی طبیعی آب و کلر آزاد حاصل می گردد و بر حسب تعریف تری هالومتانها معرف ترکیبات مختلفی هستند که از جایگزینی اتم های هالوژن (I,CI,BR,F) به جای هیدروژن ملکول متان حاصل می شود . بر اساس استاندارد وضع شده توست EPA حد مجاز آنها در آب آشامیدنی100 میکروگرم در لیتر(0/1 میلیگرم در لیتر) می باشد.

حضور این مواد در آب آشامیدنی اولین بار در سال 1974 میلادی توست Rook گزارش شد.

بین ترکیبات تری هالومتان ، کلروفرم در صد بیشتری را تشکیل میدهد (%80-70) که دارای زیانهای بهداشتی شناخته شدهای است . کلروفرم به سرعت از طریق جهاز هاضمه جذب و سپس با co2 یون کلراید –فسژن و سایر عناصر ناشناخته وارد عمل متابولیسم میگردد و باعث تخریب سیستم عصبی و مسمومیت کبد تولید اطفال ناقص الخلقه و ایجاد ایجاد سرطان از جمله اثرات ظاهر شده در حیوانات آزمایشگاهی بر اساس تماس با کلروفرم است.

فاکتور های مؤثر در تشکیل تری هالومتانها شامل:PH , درجه حرارت زمان تماس کلر و غلظت برم در آب میزان و نوع مواد آلی و مقدار کلر آزاد می باشد .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فضولات انسانی و حیوانی حاوی باکتری و نیترات

نیترات و باکتری دو ماده آلاینده مهم هستند که فضولات انسانی و حیوانی یافت می‌شوند. چاه‌های فاضلاب و سپتیک تانک‌ها می‌توانند باعث آلودگی باکتریایی و نیتراتی آب شوند. همچنین دام‌داری‌‌های که مقدار زیادی از حیوان را نگهداری می‌کنند. هم سیستم‌های سپتیک تانک و چاه‌های فاضلاب و هم فضولات حیوانی باید طوری مدیریت شوند که از آلودگی جلوگیری شود. محل‌های جمع‌آوری فاضلاب و زباله‌ها نیز می‌توانند منشا آلودگی باشند.

کودکان و سالمندان و افراد دچار نقص دستگاه ایمنی به علت ایدز یا سرطان به باکتری‌‌های منتقل‌شونده از آب حساس‌ترند. کودهای شیمیایی نیز ممکن است مشکل نیترات را تشدید کنند. نیترات زیاد برای نوزادان خطرناک است و ممکن است باعث ایجاد "سندروم نوزاد کبود" شود که ناشی از اختلال انتقال اکسیژن در خون است.

در دامدار‌های صنعتی و متمرکز  هزاران حیوان در فضای کوچکی بزرگ می شود. مقدار زیاد فضولات حیوانی در این نوع دامداری‌ها ممکن است سلامت منابع آب را تهدید کند. در این موارد باید روش مناسبی برای دفع فضولات به کار رود. نمک‌های ناشی از مقادیر زیاد فضولات نیز ممکن است، آب‌های زیرزمینی را آلوده کند.

فلزات سنگین

فعالیت‌هایی مانند حفر معدن و ساختمان‌سازی ممکن است مقادیر زیادی از فلزات سنگین را به منابع آب زیرزمینی مجاور وارد کند. برخی از باغ‌های قدیمی ممکن است حاوی مقادیر زیادی آرسنیک باشند که زمانی به عنوان آفت‌کش به کار می‌رفت. این فلزات در مقادیر بالا برای سلامتی خطرناک هستند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تقسيم بندي آب هاي آشاميدني

آب هاي لوله كشي شده

آب هاي تصفيه شده  (نمونه برداري در هنگام ورود به شبكه توزيع )

آب تصفيه شده بايد فاقد كلي فرم باشد . در مواردي كه اين نوع آبها مورد آزمون قرار م يگيرند بايد آزمايشهاي تائيدي براي وجود كلي فرم ها انجام گيرد . زيرا در پاره اي از موارد بعضي از باسيلوسها ممكن است در محيط آبگوشت لاكتوز واكنشي مشابه كلي فرم ها توليد كنند .

در اولين نمونه برداري آب يا در يك نمونه اتفاقي وجود تا سه باكتري كليفرم در 110 ميل يليتر مي تواند مورد قبول قرار گيرد در صورتيكه اشريشيا كلي نباشد و مشروط بران كه در نمونه بردار يهاي بعدي تعداد كليفرم ها كمتر از 3 باشد . چنانچه سه باكتري كليفرم ثابت ماند و يا افزايش يافت نشانه آن است كه اين نوع آب جهت آشاميدن مناسب نمي باشد .

آب هاي تصفيه شده ( نمونه برداري از داخل شبكه توزيع )

در بسياري از موارد ممكن است آبي كه در هنگام ورود به شبكه توزيع از كيفيت خوبي برخوردار بوده تا رسيدن به دست مصرف كننده ( شير آب منازل ) در اثر اشكالاتي نظير پس زدن آب  و يا آب بندي نبودن محل هاي اتصال  كه ممكن است در سيستم توزيع وجود داشته باشد به باكتري هاي كلي فرم آلوده شود . درحاليكه بطور اصولي بايد نمونه هائي كه از داخل شبكه توزيع از جمله منازل برداشت مي شود عاري از باكتري كلي فرم باشد .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مشخصات آشغالگیرها

آشغالگیری که اولین واحد تصفیه خانه های رایج می باشد، عمل حذف آشغالهای با اندازه نسبتا بزرگ از فاضلاب عبوری را انجام می دهد که منبع مهمی برای میزان BOD فاضلاب محسوب شده و نیز امکان آسیبب رسانی به تجهیزات مکانیکی تصفیه خانه را دارند. آشغالگیرها معمولا از میله های با جنس استیل که بصورت موازی کنار هم قرار می گیرند تشکیل شده است
آشغالگير ممكن است از ميله ها ،مفتولهايا سيمهاي موازي  ، شبكه ي آهني،توري سيمي يا صفحه ي مشبك تشكيل شده باشدو منافذ يا روزنه ها ممكن است هر شكلي داشته باشند،اما عموما سوراخها مربع مستطيل و يا دايره اي هستند.
آشغالگيرهاي ميله اي:
در تصفيه ي قاضلاب اين آشغالگير براي حفاظت تلمبه ها،شيرها،خطوط لوله و ساير متعلقات از آسيب ديدگي و يا گرفتگي توسط كهنه و اشياي بزرگ بكار مي روند. تصفيه خانه هاي صنعتي ممكن است بسته به خصوصيات آلاينده ها به آنها نياز داشته يا نداشته باشند.
افتهاي هيدروليكي در آشغالگيرها تابع سرعت تقرب و سرعت عبئر از ميله هاست .
با افزايش ميزان گرفتگي آشغالگير افت فشار افزايش مي يابد .
توريهاي آشغالگير:
توريهاي اوليه از نوع استوانه و يا ديسكهاي موربي بودند كه قسمت آشغالگير آنها از صفحات مسي و يا برنزي با شكافهاي فلز كاري شده تشكيل شده بود و در تصفيه مقدماتي قاضلاب بجاي حوضچه هاي ته نشيني نصب مي شوند.
آشغالگيرها از نظر فاصله بين ميله ها:
آشغالگيرهاي دهانه درشت (Cross screening)
آشغالگيرهاي دهانه متوسط (medium screening)
آشغالگيرهاي دهانه ريز (fine screening)
آشغالگیرهای دستی  شامل دو نوع شبکه ریز و شبکه درشت می باشد.
آشغالگیر دستی:
آشغالگیرهای شبکه درشت، ذرات بزرگ جامد را از فاضلاب حذف می کند.
آشغالگیرهای شبکه ریز، نوعا برای حذف موادی بکار می روند که ممکن است در ادامه روند تصفیه مشکلات نگهداری و عملکردی ایجاد  کند.
آشغالگیر مکانیکی:
در آشغالگیرهای مکانیکی، شبکه آشغالگیر توسط یک بازوی مکانیکی که از یک  سوییچ در بالادست آشغالگیر فرمان می گیرد، تمیز می شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

● مقدمه
الف) همان‌طور که می‌دانید آب بیش از سه‌چهارم سطح کره زمین را پوشانده است. ۲/۹۷ درصد از آب‌های موجود در این سیاره در اقیانوس‌ها و دریاها انباشته شده‌اند، لیکن تنها حدود ۸/۲ درصد از آب‌های موجود قابل شرب می‌باشد. مقدار قابل توجهی از کل آب‌های سطح کره زمین به‌صورت مناطق قطبی، یخچال‌های طبیعی، رطوبت هوا و خاک می‌باشد که عملاً غیرقابل دسترسی است و تنها ۶۲/۰ درصد از آن در رودخانه‌ها جاری بوده و یا به‌صورت دریاچه‌های آب شیرین و منابع زیرزمینی قرار گرفته‌اند و انسان‌ها آب آشامیدنی خود را از این منابع تأمین می‌نمایند.
ب) امروزه این منابع محدود آب شیرین قابل دسترس در معرض انواع آلودگی‌های میکروبی و شیمیائی قرار گرفته‌، و آلاینده‌های فراوانی از طریق فاضلاب‌های صنعتی و کودهای شیمیائی منابع حیاتی انسان‌ها را به‌طور جدی تهدید می‌نماید.
۱) متأسفانه با توسعه تمدن جدید و صنعتی شدن جوامع، فاضلاب‌های صنعتی، مواد سمی، (فلزات سنگین) و آلودگی‌های مضر که برای سلامتی موجود تهدید به حساب می‌آید، از قبیل اسیدیته آزاد، مواد قلیائی، گازهای سمی، مواد رادیواکتیو، میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا، چربی و روغن و ... را وارد آب‌های شیرین قابل دسترس می‌نمایند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب