مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه

جمع آوري و تصفيه فاضلاب هاي شهري يكي از مهمترين مسائل حفاظت از محيط زيست جوامع بشري مي باشد. كشورهاي صنعتي پس از مواجه شدن با معضلات ناشي از عدم توجه كافي به اين مساله مهم، هزينه هاي سنگيني را در جهت مبارزه با اثرات سوء آن متحمل شدند. در كشورهاي در حال توسعه نيز توجه به اين امر به عنوان يكي از پايه هاي اساسي رشد پايدار، امري الزامي است.
مهمترين اهداف احداث و نگهداري شبكه هاي جمع آوري فاضلاب
 
1. حفظ بهداشت عمومي
 
2. جلوگيري از آلودگي آب هاي سطحي و آب هاي زير زميني
 
3. جلوگيري از آلودگي خاك

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

گرفتگي بیولوژیکی غشاهاي پلي آميد اسمز معكوس يكي از مشكل ترين و كم شناخته شده ترين نوع گرفتگي غشاء مي باشد. مواردي از گرفتگي بيولوژيكي در بسياري از سيستم هاي هوازي (آب دريا، آب رود خانه ها و فاضلاب ) و در بعضي از سيستم هاي غير هوازي (آب چاه شور ) ديده شده اند.

بدليل طبيعت پيچيده مكانيزم هاي رشد ميكرو بي و آثار زيان بخش گرفتگي بيولوژيكي بر عملكرد سيستم  كه اغلب بازگشت ناپذيرند  تدارك عملي و موثر به همراه طراحي مناسب براي تثبيت و بهبود عملكرد سيستم هاي اسمز معکوس الزامي است.

سيستم هاي آب سطحي از قبيل كانال هاي باز، آب دريا، آب رودخانه و درياچه آب شور نيز همانند فاضلاب هاي صنعتي اغلب ميزان نسبتاً زيادي فعاليت بيولوژيكي دارند. انواع متعدد و مختلفي از باكتري ها، جلبك ها، قارچ ها و ديگر ميكرو ارگانيسم هاي آبزي در يك محيط مطلوب رشد كرده و توسعه مي يابند.

بعضي از سيستم هاي بسته آب چاه نيز در صورت وجود ميكروارگانيسم هاي غير هوازي از قبيل باكتري احياء كننده (يا كاهنده) سولفاته (S.R.B) مي توانند بستر مناسبي براي رشد قابل ملاحظه ميكروبيولوژيكي باشند. نوع ، غلظت و پتانسيل رشد نمونه هاي بيولوژيكي در يك نمونه آب داده شده، بوسيله عوامل بحراني از قبيل دما، نور خورشيد، pH مقدار اكسيژن حل شده و وجود مواد غذايي آلي و غير آلي تعيين مي شوند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

غشاها در دستگاههاي اسمز معکوس(Ro ) پس از بکارگيري هر چند مدت يکبار نياز به تميزکردن دارند.انتخاب ماده شيميايي تميز کننده بستگي به جنس پليمر به کار رفته دارد. اين غشاها در مقابل کلرين موجود در مواد شيميايي حساس هستند و در نتيجه نمي توان از موادکلر دار براي تميز کردن اين گونه غشاها استفاده نمود.

ميکروارگانيزم ها همانند باکتري ها مي توانند موجب گرفتگي غشاها شوند، حتي در برخي موارد نيز آنزيم هاي ترشح شده از ميکروارگانيزم ها بر روي غشاها اثر تخريبي داشته، به اين منظور آب پس از عبور از روي غشا به وسيله تابش ماورابنفش و يا کلرين ضد عفوني مي شود. در صورت استفاده از کلرين به خاطر جلوگيري از کاهش عمر مفيد غشاها بايد کلرين اضافي حذف شود که اين عمل با استفاده از ذغال فعال و سولفيت ها انجام مي يابد.

مواد اکسيد شونده هماننداکسيدها، هيدروکسيدهاي آهن، منگنز و سيليس مي تواند طي فرآيند املاح زدايي با رسوب نمودن روي غشاها مشکلاتي را بوجود آورند و در نتيجه کارايي غشاها را کاهش دهند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

صافي ها و فيلترها
مقدمه
يكي از راههاي از بين بردن مشكلات عملياتي در يك سيستم هيدروليك ،حصول اطمينان ازحالت خوب سيال در كليه مواقع مي باشد. با وجود اين كه دستورالعمل هاي دقيق پر كردن و سرويس سيستم هيدروليك كمك مي نمايند كه سيال در يك شراي خوب ومناسب نگهداري شود، لكن اين مساله صرفاً كافي نيست. صافي ها و فيلترها در سيستم مورد نياز هستند. آنها كمك مي نمايند كه نتيجه دلخواه به دست آيد يعني: سيال در سرتاسر عمر سرويس خود در حالت و وضعيت خوب ومناسب باشد.
اين درس انواع مختلف صافي ها و فيلترها را كه براي سيستم هاي هيدروليك مورد استفاده قرار مي گيرند، تشريح مي نمايد. همچنين ساختمان آنها ، محدوديت هاي عملياتي و احتياجات نصب آنها به طور خلاصه بيان مي گردد. دانستن اين مساله كه چرا صافي ها در مكان هاي مشخصي قرار گرفته و فيلترها در مكان هاي ديگري در سيستم قرار گرفته اند و چگونگي عملكرد آنها شمار را قادر مي نمايد كه از قسمتي از عمليات سيستم اطلاع پيدا كنيد. اين آگاهي شما را ياري مي نمايد تا منشاء مشكلات ممكنه را كه باعث عملكرد نامناسب مي شوند تشخيص داده و نتيجتاً باعث مي گردد كه شما بتوانيد به نحو راحت تري كار خود را انجام دهيد.
احتياجات سيستم هيدروليك
براي آن كه سيستم توان سيال مدت زمان قابل قبولي را به طور صحيح عمل نمايد، وجود سيال هيدروليك تميز و پاك داراي اهميت است . يك سيستم هيدروليك، در طول عمليات ، مقادير زيادي از آلودگي ها را جمع آوري نموده و يا به وجود مي آورد. در خلال مدتي كه سيستم در حال كار كردن مي باشد، تا جايي كه امكان دارد بايد آلودگي ها را زدود و از بين برد. در غير اين صورت ، دستگاه شروع به فرسوده شدن مي نمايد. شير فلكه ها به سختي باز و بسته شده، بست ها نيز شروع به نشت كرده وديگر سيستم هيدروليك به طور صحيح عمل نمي نمايد.
2- الوده كننده ها در يك سيستم هيدروليك به صورت هاي گوناگوني وجود دارد آنها شامل هوا ، آب، روغن هاي روان كننده، گريس ها ، مواد تركيبي اتصال لوله،سيالات خنك كننده، گردو غبار شن و ماسه و قطعات كوچك فلز مي باشند. به علاوه، رزين ها، اسيدها، صمغ ها، جلادهنده ها، لاك، خرده هاي تراشكاري و انواع گوناگوني از لجن ها نيز وجود دارند. اگر چه هرگز همه آلوده ها را نمي توان از سيستم خارج نمود ولي قسمت اعظم آنها بايد از سيستم خارج شود. اگر اين عمل انجام نشود خسارت جدي مي تواند براي سيستم هيدروليك به وقوع بپيوندد. آلوده كننده ها را به طرق مختلفي مانند ته نشين كردن، از طريق صفحه يا فيلتر صاف كردن و يا به روش مغناطيسي مي توان از سيستم خارج نمود . مواد شيميايي را براي خوب عمل نمودن سيال مي توان مورد استفاده قرار داد ولي آنها نمي توانند آلاينده ها را زدوده و يا از بين ببرند.
ته نشيني (Settlinq)
-مواد آلاينده اي كه سنگين تر و يا بزرگتر هستند معمولاً در زير سيالي كه به آرامي در حال حركت مي باشد و يا اينكه ساكن است، ته نشين مي شوند. به علت اين كه معمولاً شتاب سيال در خطوط شبكه هيدروليك و همچنين در خود دستگاه زياد است، محلي كه سرعت سيال كاهش پيدا مي كند. درمخزن است، همان طوري كه در شكل 3-1 نشان داده شده است. سيال برگشتي از طريق مسير برگشت وارد مخزن مي شود و پيرامون و بالاي ديواره جدا كننده (Baffle) كه مخزن را به دو قسمت تقسيم  مي نمايد، به آرامي جريان پيدا مي كند. در اين حالت ذرات بزرگتر و سنگين تر كه به صورت صلب و يا لجن مي باشد در كف مخزن ته نشين مي شوند. لجن بايد در فواصل زماني معين از طريق يك پمپ مكنده و يا يك چمچه دسته بلند از مخزن خارج شود . كل سيستم هيدروليك نيز بعد از 2000 الي 4000 ساعت سرويس به طور كامل بايد تميز شود . تعيين فواصل زماني دقيق براي تميز كردن كل سيستم بستگي به شرايط عملياتي سيستم نوع سيالي كه مورد استفاده قرار گرفته است و همچنين توصيههاي توليد كننده سيال دارد.

3-4 آبي كه از سيال هيدروليك جدا مي شود نيز در مخزن ته نشين مي شود. يك شير تخليه معمولاً براي مخزن تعبيه مي شود تا از طريق آن آب ته نشين شده قبل از اين كه سيستم دوباره شروع به كار كند، تخليه شود. آبي كه در قسمت هاي ديگر سيستم آزاد مي شود نيز پس از زمان كوتاهي از راه اندازي سيستم به داخل مخزم جاري مي شود. اين آب را مي توان بلافاصله پس از راه اندازي سيستم تخليه نموده و يا اينكه در روز بعد و قبل از راه اندازي مجدد اين عمل را انجام داد.
درجه تصفيه (Deqree of filration )
3-5 از لحاظ تئوري ، صافي ها وفيلترها به گونه اي ساخته شده اند كه ذراتي كه داراي يك اندازه مشابه هستند بتوانند از آنها عبور نموده و ذرات ديگر با اندازه اي متفاوت روي آنها متوقف شوند كه اين عمل با صافي هايي كه ذرات بزرگتر و فيلترهايي كه ذرات كوچكتر ار جدا مي سازند انجام مي شود با وجود اينكه صافي ها و فيلترها را بدين طريق شناسايي مي نمايند، امكان ندارد كه عمل يك فيلتر را صرفاً از طريق اندازه منافذ آن تشريح نمود. منافذ نمونه هاي رايج صافي ها وفيلترها از عبور 98 درصد ذراتي كه داراي اندازه هاي مشخص و يا بزرگتر هستند جلوگيري مي نمايد. دو درصد باقي مانده كه از فيلتر  عبور مي نمايند مكن است از لحاظ شكل، بلند و نازك ومدور كامل و يا در هر صورت به گونه اي باشند كه به آساني نتوان از عبور آنها جلوگيري كرده و متوقف نمود.

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

عوامل مؤثر در ایجاد بالکینگ رشته‌ای

1.ترکیب فاضلاب: در فاضلابهایی که دارای کربوهیدرات بالا می‌باشند مانند آبجوسازی، احتمال ایجاد بالکینگ بیشتر است. وجود گلوکز، مالتوز و لاکتوز بالا موجب رشد باکتریهای رشته‌ای می‌شود و اما گالاکتوز چنین اثری ندارد.

2.تراکم سوبسترا: یکی از مؤثرترین عوامل در ایجاد بالکینگ رشته‌ای است. میکرارگانیسم‌های رشته‌ای کند رشد می‌باشند و می‌توانند شرایط گرسنگی را تحمل کرده و در تراکم پایین سوبسترا زنده بمانند.

 3.شوک بارآلی: در سیستم‌های اختلاط کامل، افزایش بار لجن موجب کاهش SVI و در نهایت کاهش میکروارگانیسم‌های رشته‌ای می‌شود. درحالتی که بار لجن بالا و سن آن کم است، میکروارگانیسم‌های رشته‌ای شسته می‌شوند و کیفیت خروجی کاهش می‌یابد.

4.pH: در pH پایین تراز 6 قارچهایی مانند ژئوتریکوم، کاندیدا و تریکودرما رشد می‌کنند. این قارچها نیز می‌توانند ایجاد بالکینگ رشته‌ای کنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

احیا سازی و فعال سازی مجدد کربن

بهره وری اقتصادی از کربن فعال بستگی دارد به اینکه روشی کارآمد و مفید در احیا و فعال سازی مجدد آن، بعد از اینکه ظرفیت جذبی آن تکمیل شد وجود داشته باشد. احیا سازی  توصیف کننده تمامی فرآیند هایی است که به منظور بازیابی ظرفیت جذب سطحی کربن فعال مصرف شده بکار می روند که این فرآیندها می توانند شامل موارد زیر باشند:

 1- استفاده از مواد شیمیایی برای اکسید کردن مواد جذب شده.

 2- استفاده از بخار برای بیرون راندن مواد جذب شده.

 3- استفاده از مواد حلال.

 3- فرآیند های تبدیل بیولوژیکی.

بطور معمول طی فرآیندهای احیا سازی چیزی حدود 10-4% ظرفیت جذب سطحی برای کربن بسته به نوع ماده جذب شده و روش احیا سازی، از بین می رود. در برخی موارد هم ظرفیت جذب سطحی به دنبال فرآیندهای احیا می تواند برای چندین سال بدون تغییر باقی بماند. عمده مشکلی که در استفاده از PAC وجود دارد این است که روش خاصی برای احیای آن تعریف نشده است. در این رابطه استفاده از PAC تولید شده از بازیافت مواد زائد شهری می تواند نیاز به احیای کربن مصرف شده را مرتفع ساخته و از نظر اقتصادی نیز توجیه مناسبی داشته باشد. فرآیند فعال سازی مجدد[2] کربن گرانولی(GAC) ضرورتا شامل همان فرآیندهای فعال سازی ماده اولیه مورد استفاده در تولید کربن فعال است. کربن مصرف شده در معرض فرآیند اکسیداسیون در یک کوره قرار می گیرد که طی آن مواد آلی جذب شده روی سطح آن اکسید شده و سپس از سطح کربن حذف می شوند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

كلر گازي است، بي رنگ زرد متمايل به سبز، داراي بوي مخصوص و محرك وزن ملكولي آن 91/70 و چگالي آن 49/2 برابر از هوا سنگين تر است و ميتواند به صورت مايع متراكم شود.
كلر حدود 5/2 قرن پيش درسوئدكشف گرديد و نخستين بار درسال 1896 از كلر بعنوان گندزدا در تصفيه آب آشاميدني استفاده شد.
در سال 1897نيز به دليل شروع بيماري تيفوئيد در انگستان از كلر براي استريل نمودن خطوط انتقال آب آشاميدني بهره برداري گرديد.
امروزه كلر و تركيبات آن در مقياس وسيع جهت ضد عفوني در فرايند تصفيه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار مي گيرند. از آنجا كه اين ماده به شدت سمي است چه به صورت خالص چه به صورت تركيبي در تماس با بدن انسان سبب سوختگي و تنفس گاز آن موجب صدمه ديدن سيستم تنفسي و در نهايت خفگي و مرگ مي گردد. استاندارد ACGIH مقدارنيم قسمت در ميليون ازكلرمعادل 5/. ميلي گرم در مترمكعب هوا را حد آستانه مجاز تعيين كرده است. بنابراين در كار با اين گاز و دستگاه هاي كلر زني و تاسيسات واسطه ‘بايد اصول ايمني زير را كاملا رعايت كرد.
نكات ايمني و بهداشتي ساختمان كلرزني
• ابعاد اتاق استقرار سيلندرهاي گازي آماده مصرف حداقل 5×4×3 (طول× عرض × ارتفاع) متر باشد. ديوارها، سقف وكف اتاق كلرزني عايق حرارتي وسقف آن شيب دار باشد.
• در سقف استقرار سيلندرهاي گاز آماده مصرف شبكه افشانك آب (دوش آب) مناسب تعبيه شود. تا در مواقع اضطراري (نشت گاز) به منظور شستشوي گاز عمل كند.
• درب ورودي براي حمل سيلندربه داخل وخارج انبار مي تواند از نوع كشويي ويا ريلي باشد.
• سيستم جمع آوري و دفع فاضلاب واحد كلرزني براي مواقع اضطراري پيش بيني شود.
• پيش بيني حوضچه آب آهك در حد اشباع ويا سود خارج از اتاق كلرزني با ابعاد حداقل 5/1×3×3 (طول× عرض× عمق) متر كه همواره بايد داراي آب آهك در حد اشباع ويا سود باشد. همچنين شيرتخليه درپايين ترين نقطه حوضچه تعبيه شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب