مرجع تخصصی آب و فاضلاب

CIPP (Cured-In-Place Pipe): روشها، محاسبات، ساخت دستگاه، و شیوه اجرا

۱. روشهای اجرای CIPP

CIPP یک فناوری بدون حفاری برای بازسازی لوله های فرسوده با قراردادن یک لاینر رزینی در داخل لوله موجود است. روش های اصلی عبارتند از:

• روش معکوس سازی (Inversion):

  • لاینر رزینی با استفاده از فشار هوا یا آب به داخل لوله فرستاده شده و به دیواره میچسبد.

  • مناسب برای لوله های با قطر ۱۰۰–۲۰۰۰ میلیمتر.

• روش کششی (Pull-In-Place):

  • لاینر از طریق یک چاله وارد لوله شده و با وینچ کشیده میشود.

  • ایده آل برای لوله های بلند یا مسیرهای مستقیم.

• روشهای پخت:

  • پخت با آب گرم/بخار: اعمال حرارت (۸۰–۱۲۰°C) برای سخت شدن رزین.

  • پخت با نور UV: استفاده از لامپ های UV برای پخت سریع رزین (زمان اجرا کاهش مییابد).

۲. محاسبات کلیدی

• محاسبه ضخامت لاینر:
  t=(P×D)/2×S​
  P=فشار داخلی، D=قطر لوله، S=مقاومت کششی رزینP=فشار داخلی،D=قطر لوله،S=مقاومت کششی رزین.

• حجم رزین مورد نیاز:
  V=π×D×L×tرزین​
  L=طول لوله، tرزین=ضخامت لایه رزین

• زمان پخت:
  وابسته به دمای محیط و نوع رزین (معمولاً ۲–۸ ساعت برای رزینهای اپوکسی).

۳. ساخت دستگاه و تجهیزات

• لاینر:

  • پارچۀ نمدی یا فایبرگلاس آغشته به رزین ترموست (اپوکسی، وینیل استر).

  • مقاوم در برابر خوردگی و سایش.

• دستگاه معکوسسازی (Inversion Drum):

  • مخزن تحت فشار برای واردکردن لاینر با استفاده از هوا/آب.

• سیستم پخت:

  • دیگ بخار/پمپ آب گرم: برای پخت با دمای ۸۰–۱۲۰°C.

  • لامپهای UV: برای پخت سریع در ۱۵–۶۰ دقیقه.

• تجهیزات کمکی:

  • دوربین CCTV: برای بازرسی قبل و بعد از اجرا.

  • پمپ خلأ: برای اطمینان از اشباع کامل رزین.

۴. شیوه اجرا

۱. بررسی اولیه:

• بازرسی لوله با CCTV برای شناسایی شکستگیها، رسوبات، یا انسداد.

• اندازهگیری دقیق قطر و طول لوله.

۲. پاکسازی لوله:

• استفاده از جت های آب پرفشار یا دستگاه های مکانیکی برای حذف رسوبات.

۳. آمادهسازی لاینر:

• اشباع لاینر با رزین در کارخانه یا محل پروژه.

• نصب سر هدایتگر برای کاهش اصطکاک.

۴. نصب لاینر:

• روش معکوس سازی: لاینر با فشار هوا/آب به داخل لوله فرستاده میشود.

• روش کششی: لاینر با وینچ از چاله ورودی به خروجی کشیده میشود.

۵. پخت رزین:

• اعمال حرارت (آب گرم/بخار) یا نور UV برای سختشدن رزین.

• نظارت بر دما با سنسورهای حرارتی.

۶. برش انتهاها و اتصالات:

• بازکردن اتصالات و برش لاینر اضافی با ربات های برش.

۷. تست نهایی:

• بازرسی با CCTV برای اطمینان از چسبندگی کامل.

• تست فشار آب برای بررسی نشتی.

۵. چالش ها و راهکارها

• چسبندگی ناقص رزین:

  • راهکار: استفاده از پمپ خلأ برای حذف حبابهای هوا.

• خم های تیز در مسیر:

  • راهکار: انتخاب لاینرهای انعطافپذیر با پارچۀ فایبرگلاس.

• زمان پخت طولانی:

  • راهکار: استفاده از رزینهای پختشونده با UV.

۶. مزایای CIPP

• کاهش هزینه ها: نیاز به حفاری محدود و عدم تخریب سطح.

• سرعت اجرا: بازسازی تا ۱۰۰ متر در روز.

• عمر طولانی: تا ۵۰ سال با مواد باکیفیت.

۷. کاربردهای اصلی

• بازسازی لوله های فاضلاب، آب، و گاز.

• عبور از زیر سازه های حساس (مانند رودخانهها یا جادهها).

CIPP یک راهکار پایدار برای بازسازی شبکه های زیرزمینی با کمترین اختلال است. انتخاب روش پخت (بخار، آب گرم، یا UV) به شرایط پروژه، بودجه، و نوع رزین بستگی دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

لاینینگ (Slip Lining): روشها، محاسبات، ساخت دستگاه، و شیوه اجرا

۱. روشهای لاینینگ

این روش برای بازسازی لوله های فرسوده بدون حفاری گسترده با قراردادن لوله جدید در داخل لوله قدیمی استفاده میشود. انواع اصلی عبارتند از:

• لاینینگ پیوسته (Continuous Slip Lining):

  • استفاده از لوله های پلیاتیلن (HDPE) یا PVC که بهصورت پیوسته جوش داده شده و به داخل لوله قدیمی کشیده میشوند.

  • مناسب برای لوله های با طول زیاد و قطر متوسط (تا ۱۲۰۰ میلیمتر).

• لاینینگ قطعهای (Segmental Slip Lining):

  • استفاده از لوله های کوتاه (مانند GRP یا فولاد) که به صورت قطع های در داخل لوله قدیمی نصب میشوند.

  • مناسب برای لوله های با قطر بزرگ یا مسیرهای پیچیده.

۲. محاسبات کلیدی

• محاسبه قطر لوله جدید:
  Dnew=Dold−2×tliner−فاصلۀ آزاد

  • tliner​=ضخامت لاینر.

  • کاهش قطر لوله باید بهگونهای باشد که حداقل ۸۵٪ ظرفیت هیدرولیکی لوله قدیمی حفظ شود.

• محاسبه افت فشار پس از نصب:

  • استفاده از معادلۀ منینگ یا هیزن-ویلیامز با در نظر گرفتن قطر کاهشیافته و زبری لاینر.

  • مثال:
    Q=n1​×A×R2/3×S1/2
    n=ضریب زبری منینگ، A=سطح مقطع، R=شعاع هیدرولیک

• نیروی کششی مورد نیاز:
  Fpull​=μ×W×L+Fbending​

  • μ=ضریب اصطکاک، W=وزن لوله جدید، L=طول مسیر

۳. ساخت دستگاه و تجهیزات

• سیستم کششی:

  • وینچ هیدرولیک با ظرفیت ۲۰-۱۰۰ تُن (بسته به قطر و جنس لوله).

  • غلتک های هدایتگر برای جلوگیری از آسیب به لوله جدید در هنگام کشش.

• لوله جدید:

  • HDPE: مقاوم در برابر خوردگی و انعطافپذیر (برای مسیرهای منحنی).

  • GRP (فایبرگلاس): سبک و مقاوم در برابر فشارهای خارجی.

• دستگاه جوش HDPE:

  • برای اتصال لوله های پلیاتیلن با روش الکتروفیوژن یا بات فیوژن.

• پمپ تزریق دوغاب:

  • برای پرکردن فضای حلقوی بین لوله قدیمی و جدید با دوغاب سیمانی یا رزین.

۴. شیوه اجرا

۱. بررسی اولیه:

• بازرسی لوله قدیمی با دوربین CCTV برای شناسایی شکستگیها، رسوبات، یا انحرافات.

• اندازه گیری دقیق قطر و زبری سطح داخلی.

۲. پاکسازی لوله قدیمی:

• استفاده از دستگاه رودور (Rodder) یا جتهای آب پرفشار برای حذف رسوبات و زباله ها.

۳. آماده سازی لوله جدید:

• جوشکاری لوله های HDPE بهصورت پیوسته در محل پروژه.

• نصب سر هدایتگر (Leading Edge) برای کاهش اصطکاک در حین کشش.

۴. کشش لوله جدید:

• لوله جدید از طریق چالۀ ورودی (Launch Pit) به داخل لوله قدیمی کشیده میشود.

• نیروی کششی توسط وینچ هیدرولیک اعمال شده و همترازی لوله با سنسورهای نوری کنترل میشود.

۵. تزریق دوغاب:

• فضای خالی بین لوله قدیمی و جدید با دوغاب سیمانی یا رزین اپوکسی پر میشود تا از حرکت جانبی لاینر جلوگیری شود.

۶. تست نهایی:

• تست فشار آب یا هوا برای اطمینان از آببندی.

• بازرسی نهایی با CCTV.

۵. چالشها و راهکارها

• کاهش قطر لوله:

  • راهکار: استفاده از لاینرهای با سطح داخلی صیقلی (مانند HDPE) برای جبران افت فشار.

• انسداد در مسیر کشش:

  • راهکار: پیشپاکسازی دقیق لوله قدیمی و استفاده از سر هدایتگر با قابلیت عبور از موانع.

• ترک خوردگی لوله جدید در حین کشش:

  • راهکار: محدودکردن نیروی کششی و استفاده از لوله های با مقاومت کششی بالا (مثلاً HDPE با گرید PE100).

۶. مزایای لاینینگ

• کاهش هزینه ها: نیاز به حفاری محدود و عدم تخریب سطح معابر.

• سرعت اجرا: نصب تا ۱۰۰ متر در روز (بسته به شرایط).

• افزایش عمر لوله: تا ۵۰ سال با استفاده از مواد مقاوم.

۷. کاربردهای اصلی

• بازسازی لوله های آب، فاضلاب، و گاز با قطر ۱۰۰-۱۲۰۰ میلیمتر.

• عبور از زیر جاده ها، رودخانه ها، یا مناطق تاریخی بدون آسیب به محیط.

با استفاده از لاینینگ، شبکه های فرسوده با کمترین اختلال در زیرساختهای شهری بازسازی میشوند. انتخاب بین لاینینگ پیوسته و قطعی به عواملی مانند قطر لوله، انعطاف پذیری ماده، و بودجه پروژه بستگی دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

لوله کشی جایگزین (Pipe Bursting): روشها، محاسبات، ساخت دستگاه، و شیوه اجرا

۱. روش های Pipe Bursting

این روش برای جایگزینی لوله های فرسوده بدون حفاری گسترده استفاده میشود و به دو دسته اصلی تقسیم میشود:

• روش استاتیک (Static Bursting):

  • استفاده از یک سر شکستن (Bursting Head) متصل به کابل یا میله های فولادی.

  • نیروی کششی توسط وینچ یا سیستم هیدرولیک اعمال میشود.

  • مناسب برای لوله های چدنی، بتن مسلح، یا سفالی.

• روش پنوماتیک (Pneumatic Bursting):

  • استفاده از ابزار ضربهای (Hammer Tool) که با فشار هوا یا هیدرولیک لوله قدیمی را خرد میکند.

  • مناسب برای خاک های سست یا لوله های پلیمری.

۲. محاسبات کلیدی

• محاسبه نیروی کششی (Pulling Force):
  Ftotal​=Fsoil​+Fpipe​+Ffriction​

  • Fsoil​=γ×D2×L×K
    γ=وزن مخصوص خاک، D=قطر لوله، L=طول مسیر، K=ضریب مقاومت خاک

  • Fpipe​=σ×A
    σ=مقاومت کششی لوله قدیمی، A=سطح مقطع

  • Ffriction=μ×NFfriction​=μ×N
    μ=ضریب اصطکاک، N=نیروی عمودی

• محاسبه حجم جابه جایی خاک:
  V=π×(Rnew2​−Rold2​)×L

  • برای جلوگیری از بالازدگی خاک (Heaving)، حجم خاک جابهجا شده باید کمتر از ظرفیت تحمل زمین باشد.

۳. ساخت دستگاه و تجهیزات

• سر شکستن (Bursting Head):

  • جنس فولاد سخت کاری شده با لبه های تیز یا کاربید تنگستن.

  • قطر سر باید ۲۰-۳۰٪ بزرگتر از لوله جدید باشد.

• سیستم کششی:

  • وینچ هیدرولیک با ظرفیت نیروی ۱۰۰-۵۰۰ تُن.

  • میله های فولادی توخالی (Rods) یا کابل های فولادی.

• لوله جدید:

  • معمولاً از جنس HDPE یا PVC با درجه بندی فشار (DR) مناسب.

۴. شیوه اجرا

۱. بررسی اولیه:

• بازرسی لوله قدیمی با دوربین CCTV برای شناسایی شکستگی ها یا انسداد.

• تعیین عمق، جنس لوله، و شرایط خاک.

۲. حفر چاله های ورودی و خروجی:

• چاله ورودی (Launch Pit): برای نصب دستگاه.

• چاله خروجی (Receiving Pit): برای جمع آوری لوله شکسته شده.

۳. نصب دستگاه:

• سر شکستن به لوله جدید متصل میشود.

• سیستم کششی (وینچ یا پنوماتیک) در چاله ورودی نصب میشود.

۴. فرآیند شکستن و جایگزینی:

• سر شکستن به داخل لوله قدیمی هدایت شده و با اعمال نیرو، لوله را خرد میکند.

• همزمان، لوله جدید به جای لوله شکسته شده کشیده میشود.

۵. کنترل و نظارت:

• نظارت بر نیروی کششی و همترازی لوله جدید با حسگرها.

• تست فشار و آببندی پس از نصب.

۵. چالش ها و راهکارها

• خطر بالازدگی خاک (Heaving):

  • راهکار: کاهش سرعت اجرا یا تزریق دوغاب به فضای خالی.

• برخورد با موانع ناشناخته (مانند سنگها):

  • راهکار: استفاده از سرهای شکستن با قابلیت خردکنندگی بالا.

• شکست لوله جدید در خاکهای سخت:

  • راهکار: انتخاب لوله با مقاومت کششی بالا (مانند HDPE با DR11).

۶. مزایای Pipe Bursting

• کاهش هزینه های حفاری و اختلال در ترافیک.

• افزایش قطر لوله تا ۵۰٪ نسبت به لوله قدیمی.

• امکان اجرا در عمق های زیاد (تا ۱۰ متر).

با استفاده از این روش، شبکه های آب فرسوده با حداقل تخریب سطح زمین بازسازی میشوند. انتخاب روش مناسب (استاتیک یا پنوماتیک) به جنس لوله قدیمی، شرایط خاک، و بودجه پروژه بستگی دارد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شبکه فاضلاب: طراحی، نکات، فرمولها، روشها و چالشها

1. اصول طراحی شبکه فاضلاب

• نکات کلیدی طراحی:

  • محاسبات هیدرولیکی: تعیین دبی جریان، سرعت جریان، و شیب لوله برای جلوگیری از رسوبگذاری یا سرریز.

  • انتخاب مصالح: لوله های بتنی، PVC، HDPE، یا چدنی بسته به شرایط خاک، بار ترافیکی، و مقاومت شیمیایی.

  • شیب بهینه: معمولاً بین ۰٫۵ تا ۲ درصد برای جلوگیری از رسوب (با استفاده از فرمول مانینگ).

  • هماهنگی با زیرساختهای موجود: اجتناب از تداخل با خطوط آب، گاز، و کابلها.

  • ملاحظات زیستمحیطی: مدیریت روانابهای سطحی، جلوگیری از نفوذ فاضلاب به آبهای زیرزمینی.

2. فرمولها و محاسبات

• فرمول مانینگ (Manning):

  V=(1/n)⋅R2/3⋅S1/2

  • V: سرعت جریان (m/s)

  • n: ضریب زبری مانینگ (مثلاً ۰٫۰۱۳ برای بتن)

  • R: شعاع هیدرولیک (نسبت سطح مقطع به محیط تر)

  • S: شیب لوله.

• روش منطقی (Rational Method):

  Q=C⋅i⋅A

  • Q: دبی اوج (m³/s)

  • C: ضریب رواناب (بین ۰ تا ۱)

  • i: شدت بارش (mm/h)

  • A: سطح زهکشی (ha).

3. انواع شبکه فاضلاب

• فاضلاب ترکیبی (Combined): انتقال همزمان فاضلاب خانگی و آب باران (منسوخ در مناطق مدرن).

• فاضلاب بهداشتی (Sanitary): انتقال فاضلاب خانگی و صنعتی.

• شبکه آب باران (Stormwater): مدیریت روانابهای سطحی با استفاده از کانالها یا لوله های باز.

4. چالشهای طراحی

• تغییرات اقلیمی: افزایش شدت بارشها و نیاز به ظرفیت بیشتر.

• رشد جمعیت: نیاز به توسعه شبکه بدون اختلال در خدمات موجود.

• محدودیت های جغرافیایی: طراحی در مناطق کوهستانی یا شهری شلوغ.

• مصالح نامناسب: خوردگی لولهها در خاک های اسیدی یا شور.

5. نگهداری شبکه

• روشهای متداول:

  • پاکسازی: جتینگ (فشار آب بالا) برای حذف رسوبات.

  • بازرسی: استفاده از دوربینهای CCTV یا ربات های هوشمند.

  • کنترل ریشه: قطع ریشههای نفوذی با دستگاه های مکانیکی یا مواد شیمیایی.

  • ترمیم نشتی: تزریق رزین اپوکسی یا گراوتینگ.

6. روشهای بازسازی و افزایش قطر

• فناوریهای بدون حفاری (Trenchless):

  • لوله کشی جایگزین (Pipe Bursting): جایگزینی لوله قدیمی با لوله جدید با قطر بزرگتر.

  • لوله کشی پیوسته (CIPP): نصب لایههای رزینی درون لوله موجود برای تقویت آن.

  • اسپیرال وایندینگ (Spiral Winding): استفاده از نوارهای پلیمری مارپیچ برای افزایش استحکام.

• روشهای حفاری:

  • حفاری افقی (HDD): مناسب برای عبور از زیر جاده ها یا رودخانه ها.

  • میکروتونلینگ: حفاری دقیق با قطر کوچک برای مناطق شهری.

7. روشهای حفاری برای ایجاد یا اصلاح شبکه

• حفاری باز (Open-Cut): مناسب برای مناطق کمتراکم با هزینه پایین.

• حفاری مکانیزه: استفاده از دستگاه های TBM (تونلزنی ماشینی) برای پروژه های بزرگ.

• حفاری عمودی: برای اتصال لوله ها به چاه های عمیق.

8. چالش های بازسازی

• اختلال در ترافیک: نیاز به برنامهریزی برای کاهش تأثیر بر زندگی شهری.

• هزینه بالا: فناوری های بدون حفاری گرانتر از روش های سنتی.

• هماهنگی با ذینفعان: مدیریت تعارض با مالکین خصوصی یا سازمانها.

9. ملاحظات نوین

• شبکه های هوشمند: استفاده از سنسورهای IoT برای پایش لحظه ای وضعیت لوله ها.

• زیرساخت های سبز: استفاده از باغ های بارانی یا سطوح نفوذپذیر برای کاهش بار شبکه.

با رعایت این اصول و انتخاب روشهای مناسب، میتوان شبکههای فاضلاب پایدار و مقاوم در برابر چالشهای آینده طراحی و نگهداری کرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

انواع روشهای اتصال لوله، انتخاب، محاسبات و عوامل مؤثر

اتصال لوله ها یکی از مراحل حیاتی در طراحی و اجرای سیستمهای لوله کشی است. انتخاب روش مناسب به عوامل متعددی مانند نوع سیال، فشار و دما، جنس لوله، شرایط محیطی و هزینهها بستگی دارد. در زیر به بررسی جامع این موضوع پرداخته شده است:

۱. انواع روشهای اتصال لوله

الف) اتصالات جوشی (Welded Joints)

• جوش لب به لب (Butt Weld):

  • کاربرد: لولههای فولادی در سیستمهای فشار بالا (صنایع نفت، گاز و پتروشیمی).

  • مزایا: استحکام بالا، آببندی عالی.

  • معایب: نیاز به نیروی متخصص و هزینه بالای اجرا.

• جوش سوکتی (Socket Weld):

  • کاربرد: لولههای کوچک (قطر کمتر از ۲ اینچ) در سیستمهای فشار متوسط.

  • مزایا: نصب آسانتر نسبت به جوش لب به لب.

  • معایب: احتمال ایجاد تنش در منطقه جوش.

ب) اتصالات فلنجی (Flanged Joints)

• اجزا: فلنج، واشر (Gasket)، بولت و مهره.

• انواع فلنج ها:

  • فلنج گلودار (Weld Neck): مناسب برای فشار و دمای بالا.

  • فلنج سوراخدار (Slip-On): نصب سریع و مقرونبهصرفه.

  • فلنج رزوه شده (Threaded): برای سیستمهای فشار پایین.

• مزایا: قابلیت جداسازی آسان برای تعمیرات.

• معایب: وزن بالا و احتمال نشتی در صورت نصب نادرست.

ج) اتصالات رزوه شده (Threaded Joints)

• کاربرد: لولههای گالوانیزه، فولادی یا PVC در سیستمهای فشار پایین (آبرسانی ساختمان).

• مزایا: نصب سریع و بدون نیاز به جوشکاری.

• معایب: محدودیت در تحمل فشار و دمای بالا، احتمال نشتی در طولانیمدت.

د) اتصالات مکانیکی (Mechanical Joints)

• انواع:

  • کوئیک کوپلر (Quick Coupler): اتصال سریع بدون ابزار ویژه.

  • اتصالات فشاری (Compression Fittings): استفاده از فرول و مهره برای آببندی.

• کاربرد: سیستمهای هیدرولیک، لولهکشی صنعتی.

ه) اتصالات چسبی (Solvent Welding)

• کاربرد: لوله های PVC و CPVC در سیستم های آب و فاضلاب.

• مزایا: هزینه کم و نصب آسان.

• معایب: محدودیت در تحمل دما و فشار.

و) اتصالات اورینگی (Grooved Joints)

• کاربرد: لولههای فولادی و آلومینیومی در سیستمهای آتشکاری و HVAC.

• اجزا: شیار روی لوله، کوپلینگ اورینگی و پیچهای مخصوص.

• مزایا: نصب سریع و مقاومت در برابر لرزش.

۲. عوامل مؤثر در انتخاب روش اتصال

۱. نوع سیال:

• سیالات خورنده (اسیدها) نیاز به اتصالات مقاوم در برابر خوردگی (جوشی یا فلنجی با متریال استنلس استیل).

• سیالات تحت فشار بالا (گازها) نیاز به اتصالات جوشی یا فلنج گلودار.

۲. فشار و دما:

• فشار بالا (>100 بار): جوش لب به لب یا فلنج گلودار.

• دمای بالا: اتصالات جوشی با متریال مقاوم به حرارت (مثل فولاد کربنی).

۳. جنس لوله:

• لوله های فولادی: جوشی یا فلنجی.

• لوله های پلیمری (PVC, HDPE): چسبی یا مکانیکی.

۴. شرایط محیطی:

• محیط خورنده (دریایی): اتصالات استنلس استیل با واشرهای PTFE.

• لرزش (سیستمهای صنعتی): اتصالات اورینگی یا مکانیکی.

۵. هزینه و زمان اجرا:

• اتصالات جوشی: هزینه بالا ولی ماندگاری طولانی.

• اتصالات رزوهشده: هزینه کم ولی نیاز به تعمیرات دورهای.

۶. نیاز به تعمیر و نگهداری:

• اتصالات فلنجی یا مکانیکی برای سیستمهایی که نیاز به بازرسی مکرر دارند.

۳. محاسبات کلیدی

الف) اتصالات جوشی

• استحکام جوش:

  σweld​/=(​(F/Aweld)​≤σallow​

  • F: نیروی وارد بر اتصال، Aweld​: سطح مقطع جوش.

  • σallow​: تنش مجاز جوش (بر اساس استاندارد ASME Section IX).

ب) اتصالات فلنجی

• تعداد بولت ها:

  (S×Ab​)/(N=(π×D×P​

  • D: قطر فلنج، P: فشار طراحی، S: تنش مجاز بولت، Ab​: سطح مقطع بولت.

• محاسبه ضخامت واشر: بر اساس فشار و دمای سیستم (استاندارد ASME B16.21).

ج) اتصالات رزوهشده

• تحمل فشار:

  (D×L)/(Pmax​=(S×Aroot​))))(​

  • SS: تنش مجاز رزوه، ArootAroot​: سطح مقطع ریشه رزوه، D: قطر لوله، L: طول درگیری رزوه.

۴. استانداردهای مرتبط

• ASME B31.3: استاندارد طراحی لوله کشی فرایندی.

• API 5L: مشخصات لوله های خطوط انتقال نفت و گاز.

• ASTM A105/A106: استاندارد فلنج ها و اتصالات فولادی.

• ISO 14692: استاندارد اتصالات لوله های کامپوزیتی.

۵. جمع بندی و انتخاب روش بهینه

روش اتصال فشار دما هزینه کاربردهای معمول

جوش لب به لب بسیاربالا بسیار بالا بالا صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

فلنج گلودار بالا بالامتوسط نیروگاه ها، خطوط انتقال

رزوه شده پایین پایین کم آبرسانی ساختمان

مکانیکی متوسط متوسط متوسط سیستم های هیدرولیک

چسبی پایین پایین بسیار کم فاضلاب های شهری

۶. نکات کلیدی

• آببندی: استفاده از واشرهای مناسب (لاستیک نیتریل، گرافیت یا PTFE) برای جلوگیری از نشتی.

• تحلیل تنش: انجام تحلیل تنش (با نرمافزارهایی مانند CAESAR II) برای اتصالات در سیستم های پیچیده.

• نگهداری: بازرسی دورهای اتصالات فلنجی و رزوهشده برای جلوگیری از فرسودگی.

با در نظر گرفتن عوامل فنی، اقتصادی و عملیاتی، میتوان روش اتصال بهینه را انتخاب کرد. همیشه استانداردهای مهندسی و الزامات پروژه را در اولویت قرار دهید!

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

نمونه برداری و آزمایش فاضلاب فرایندی حیاتی برای کنترل کیفیت آب، حفظ محیط زیست، و اطمینان از انطباق با استانداردهای بهداشتی است. این فرایند شامل جمعآوری نمونه های فاضلاب و انجام آزمایشهای مختلف برای شناسایی آلایندهها و ارزیابی ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آن است. در زیر مراحل و نکات کلیدی این فرایند توضیح داده شدهاند:

۱. نمونهبرداری از فاضلاب (Sampling)
نمونه برداری باید به گونهای انجام شود که نماینده واقعی ترکیب فاضلاب باشد. روشهای رایج شامل:

الف) روشهای نمونه برداری
نمونه فوری (Grab Sample): جمعآوری یک نمونه در زمان و مکان مشخص.
مناسب برای پارامترهای ناپایدار (مانند کلر باقیمانده) یا مواقعی که تغییرات غلظت سریع است.

نمونه ترکیبی (Composite Sample): جمعآوری چند نمونه در بازههای زمانی مشخص و مخلوط کردن آنها.
مناسب برای پارامترهای میانگین (مانند BOD، COD، فلزات سنگین).

ب) نقاط نمونه برداری
ورودی و خروجی تصفیه خانه ها

نقاط انتقال فاضلاب (مانند چاهکهای بازرسی یا لوله های خروجی صنعتی)

منابع خاص آلاینده (مانند پساب صنعتی یا بیمارستانی)

ج) ملاحظات نمونهبرداری
استفاده از ظروف استریل و مناسب (مانند بطریهای شیشهای یا پلاستیکی مقاوم به مواد شیمیایی).

ثبت اطلاعات محیطی (دما، زمان، مکان، pH اولیه).

حفظ نمونه ها در دمای مناسب (معمولاً ۴°C) و انتقال سریع به آزمایشگاه.

۲. پارامترهای آزمایش فاضلاب
آزمایشها به سه دسته اصلی تقسیم میشوند:

الف) آزمایشهای فیزیکی
کدورت (Turbidity): اندازهگیری ذرات معلق.

جامدات معلق (TSS): وزن ذرات جامد در نمونه.

رنگ و بو: شناسایی آلایندههای خاص.

دما: تأثیر بر فرایندهای بیولوژیکی.

ب) آزمایشهای شیمیایی
pH: اسیدیته یا قلیایی بودن فاضلاب.

اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی (BOD): میزان اکسیژن مصرفشده توسط میکروارگانیسمها.

اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD): اندازهگیری کل مواد آلی اکسیدشدنی.

نیتروژن و فسفر: عوامل تغذیهگر (Eutrophication) در آبهای طبیعی.

فلزات سنگین (سرب، کادمیوم، جیوه): سمی و خطرناک برای محیط زیست.

هیدروکربنها و مواد آلی فرار (VOCs).

ج) آزمایشهای بیولوژیکی
تعداد کلیفرمها: شاخص آلودگی مدفوعی (مانند E. coli).

پاتوژنها (باکتریها، ویروسها، انگلها): مانند سالمونلا یا کووید-۱۹ در فاضلاب.

تست سمیت: ارزیابی اثر فاضلاب بر موجودات زنده (مثلاً با استفاده از دافنی).

۳. روشهای آزمایشگاهی
روشهای استاندارد: استفاده از پروتکلهای بینالمللی مانند ISO، APHA (کتاب Standard Methods)، یا EPA.

دستگاههای پیشرفته:

اسپکتروفتومتر برای اندازهگیری COD و نیترات.

کروماتوگرافی (GC/MS) برای شناسایی ترکیبات آلی.

PCR برای تشخیص پاتوژنهای ویروسی یا باکتریایی.

۴. نکات ایمنی
استفاده از تجهیزات حفاظت فردی (دستکش، عینک، ماسک).

اجتناب از تماس مستقیم با فاضلاب به ویژه در نمونههای بیمارستانی یا صنعتی.

ضدعفونی تجهیزات پس از استفاده.

۵. کاربردهای نتایج آزمایش
پایش محیط زیست: جلوگیری از آلودگی آبهای سطحی و زیرزمینی.

انطباق با قوانین: اطمینان از رعایت استانداردهای تخلیه فاضلاب (مانند استاندارد سازمان محیط زیست ایران).

بهینهسازی تصفیه خانه ها: تنظیم فرایندهای تصفیه بر اساس داده های آزمایش.

ردیابی بیماریها: نظارت بر شیوع بیماریها از طریق شناسایی پاتوژنها در فاضلاب (مانند پایش کووید-۱۹).

۶. چالشهای رایج
تغییرات سریع در ترکیب فاضلاب (به ویژه در فاضلاب صنعتی).

نیاز به تجهیزات تخصصی و نیروی انسانی آموزشدیده.

هزینه بالای آزمایشهای پیشرفته (مانند سنجش فلزات سنگین).

با انجام دقیق نمونه برداری و آزمایش فاضلاب، میتوان از سلامت اکوسیستمها و جوامع انسانی محافظت و از تحمیل جریمه های قانونی اجتناب کرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

بهینه‌سازی مصرف آب یکی از مهمترین چالش‌های جهانی در زمینه مدیریت منابع طبیعی است. با توجه به افزایش جمعیت و تغییرات اقلیمی، استفاده هوشمندانه از آب ضروری است. در زیر روش‌های کلیدی برای بهینه‌سازی مصرف آب در بخش‌های مختلف آورده شده است:

---**۱. در بخش کشاورزی**
- **استفاده از سیستم‌های آبیاری مدرن**:
- آبیاری قطره‌ای یا زیرسطحی (کاهش تبخیر و هدررفت آب).
- آبیاری هوشمند با حسگرهای رطوبت خاک.
- **کشت محصولات کم‌آب‌بر**: انتخاب گونه‌های گیاهی سازگار با شرایط خشکی.
- **مدیریت زمان آبیاری**: آبیاری در ساعات خنک (صبح یا شب) برای کاهش تبخیر.
- **استفاده از مالچ**: پوشش خاک با مواد طبیعی برای حفظ رطوبت.

---

### **۲. در بخش خانگی و شهری**
- **تعمیر نشتی‌ها**: بررسی لوله‌ها، شیرآلات و سرویس‌های بهداشتی.
- **استفاده از تجهیزات کم‌مصرف**:
- شیرهای هوشمند، دوش‌ها و توالت‌های کم‌فشار.
- ماشین‌های لباسشویی و ظرفشویی با رتبه انرژی A+.
- **بازیافت آب خاکستری**: استفاده مجدد از آب حمام، ظرفشویی یا لباسشویی برای آبیاری یا فلاش تانک.
- **جمع‌آوری آب باران**: نصب سیستم‌های ذخیره آب باران برای مصارف غیرشرب.
- **آبیاری فضای سبز با روش‌های کارآمد**: استفاده از آبیاری قطره‌ای برای باغچه‌ها.

---

**۳. در بخش صنعت**
- **بازیافت و استفاده مجدد از آب**: تصفیه آب مصرفی و استفاده مجدد در فرآیندهای صنعتی.
- **بهینه‌سازی فرآیندها**: کاهش مصرف آب در تولید با فناوری‌های نوین.
- **نصب سیستم‌های خنک‌کننده مدار بسته**: جایگزینی سیستم‌های خنک‌کننده باز با سیستم‌های بسته.

---

**۴. در سطح عمومی و سیاستگذاری**
- **آموزش و فرهنگ‌سازی**:
- برگزاری کمپین‌های آگاهی‌بخش درباره ارزش آب.
- آموزش روش‌های صرفه‌جویی در مدارس و رسانه‌ها.
- **تعرفه‌گذاری پلکانی**: افزایش هزینه آب برای مصرف بالاتر از حد مجاز.
- **قوانین سختگیرانه**: محدودیت استفاده از آب در مصارف غیرضروری (مانند شستشوی پیاده‌روها).

---

**۵. مدیریت منابع آب**
- **حفاظت از منابع آبی**: جلوگیری از آلودگی رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و سفره‌های زیرزمینی.
- **مدیریت یکپارچه آبخیزداری**: احیای مناطق آبخیز برای افزایش نفوذ آب به سفره‌ها.
- **استفاده از فناوری‌های نوین**:
- شیرین‌سازی آب دریا (در مناطق ساحلی).
- تصفیه پساب و بازچرخانی آن.

---

**۶. در طراحی شهری و معماری**
- **استفاده از گیاهان بومی و مقاوم به خشکی** در فضای سبز شهری.
- **طراحی ساختمان‌های سبز**: سیستم‌های بازیافت آب و استفاده از سقف‌های سبز.

---

**۷. استفاده از فناوری‌های هوشمند**
- **نصب کنتورهای هوشمند**: نظارت لحظه‌ای بر مصرف آب و شناسایی نشتی‌ها.
- **اپلیکیشن‌های مدیریت مصرف**: ارائه گزارش مصرف و راهکارهای کاهش.

---

**نتیجه**
بهینه‌سازی مصرف آب نیازمند مشارکت همگانی، فناوری‌های نوین و سیاستگذاری دقیق است. با اجرای این روش‌ها می‌توان از بحران کم‌آبی جلوگیری کرد و منابع آب را برای نسل‌های آینده حفظ نمود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

استفاده مجدد از فاضلاب و آب خاکستری به عنوان بخش مهمي از مدیریت تقاضای آب در نظر گرفتنه شده و به حفاظت از آب شيرین باکيفيت، کاهش آلودگي محيط زیست و همچين کاهش هزینههای تأمين آب کمک ميکند.
پيشرفتهای اخير در تكنولوژی و تغيير دیدگاهها نسبت به استفاده مجدد از فاضلاب نشان ميدهد که پتانسيل استفاده مجدد از آب خاکستری در کشورهای در حال توسعه وجود دارد. آب خاکستری پسابهای شهری و خانگي توليد شده از مصارفي مانند شستشوی لباس و ظروف، پخت و پز و استحمام است . آبهای خاکستری به دو دسته ی تيره و روشن طبقه بندی ميشوند. پساب حاصل از استحمام، آبهای خاکستری روشن و پساب حاصل از آشپزخانه و لباسشویي آبهای خاکستری تيره ناميده ميشوند .
آبهای خاکستری منبع با ارزشي در صرفه جویي آب محسوب شده و بين 55 تا 35 درصند مصارف خانگی را تشكيل ميدهد. حجم معمولي آب خاکستری از 75 تا 125 ليتر در روز به ازای هر خانه تغيير ميکند و به سبک زنندگي، استانداردهای زندگي، ساختارهای جمعيت سن، جنسيت ، رسوم و عادات، تأسيسات و فراواني آب بستگي دارد .
رایجترین کاربرد استفادهی مجدد از آب خاکستری در مناطق شهری، فلاش تانکهای سرویس بهداشتي است که ميتواند مصرف آب را تا 35 درصد کاهش دهد. کاربردهای دییر آن شامل آبياری فضاهای سبز در پارکها، حياط مدارس، آرامیاهها، کارواش و آتشنشاني است. همچنين اینن آب منيتوانند در صننایع مختلفي ماننند نساجي، شيمي، پلاستيک و ساختمان مورد استفاده قرار گيرد 6 .
آمارها نشان ميدهد که ترکيبات آب بازیافتي شامل 77 درصد آب و 1 درصد مواد معلق، کلوئيدی و جامدات محلول است. اگرچه ترکيبات تشكيل دهدهی آب بازیافتي با توجه به منبع آن و در طنول زمنان تغيير ميکند ولي آب واجزای اصلي تشكيل دهنده اش باقي ميمانند. بسته به اینكه آب بازیافتي پساب از چه منبعي توليد شده باشند دارای غلظتهای متفاوتي از ترکيبات خواهد بود. آلایندههای موجود در آب خاکستری و منابع توليد آنها در جدول 2 ارائه شده است .

جدول2. ترکيبات احتمالي موجود از منابع مختلف در آب خاکستری

به طور کلي دو نو سيسستم جمع آوری و تصفيه پساب وجود دارد:
- سيستمهای خارج از محل که در آن ضایعات پسابها از طریق شبكه ی فاضلاب به تصفيه خانه یا نقطه ی تخليه و دفع این مواد، منتقل ميشوند.
- سيستمهای در محل که ضایعات در یک گودال یا مخزن گنداب سپتيک تانک ، جمع آوری ميشوند. این مخزن ميتواند به صورت دورهای تخليه شود یا اینكه ميتوان یک مخزن ینا گودال جدید در مكان دیگری ایجاد کرد.
برخي از سيستمهای در محل دارای بسترهای آبشویي هستند که باعث ميشوند آبي که بخشي از آن به وسيلهی سپتيک تانک تصفيه شده است، در زمين نفوذ کد سيستمهای قدیمي عامل مهم آلودگي در بعضي مناطق هستند .
سيستمهای در محنل همچنين ميتوانند شامل سيستمهای فاضلاب در مقياس کوچک شنوند که پسابها را به تصفيه خانه های واقع در نزدیكي محل جمع آوری منتقل ميکند .

3-2- ابعاد تکولوژیکی تصفیه آب خاکستری
تصفيه آب بازیافتي و همچين آب خاکستری شامل فرایندهای فيزیكي، شيميایي، بيولوژیكي ینا ترکيبي از این فرایندهاست. تصفيه ی آب خاکستری شنامل 3 مرحله ی پيش تصفيه، تصفيه اصلي و پس تصفيه است. برای مرحله ی پيش تصفيه، از روشهایي مثل سپتيک تانک، فيلتر بگ و فيلتراسيون با استفاده از جداسازی جامد و مایع برای کاهش ميزان ذرات و چربني استفاده ميشنود. مرحلنهی پنستصفيه نينز همنراه بنا فراینند گنندزدایي بنرای رسيدن به استانداردهای ميكروبيولوژیكي و رفع بوی نامطبو مورد استفاده قرار ميگيرد .

3-2-1- فرایندهای فیزیکی
فرایندهای فيزیكي، مواد و آلایندهها را با استفاده از نيروهای طبيعي مثل گرانش و موانع فيزیكي مانند فيلترها ،غشاءها و یا اشعهی فرابنفش، حاف ميکند. تصفيه فيزیكني آب خاکستری شنامل فيلتراسيون خناک و ماسه درشنت و فيلتراسيون غشایي است و عمدتا به همراه یک مرحلهی گندزدایي ضدعفوني انجام ميشود. فيلتر درشنت به تنهایي اثنر کمي بر حاف آلایندههای موجود در آب خاکستری دارد. استفاده از فراینندهای غشنایي به دلينل کيفينت بنالای پساب خروجي بعد از تصفيه و حاف مؤثر ميكروآلایندههای آلي از قبيل آفتکشها، داروها و محصولات مراقبت شخصني ،در حال افزایش است. سيستمهای غشایي به عنوان سيستمهایي با مصرف انرژی بالا و سطوح بالای عملكرد شناخته ميشوند .
بریكس 1773 سيستم تصفيه آب خاکستری با غشای UF آلترافيلتراسيون را گزارش داد که با استفاده از این
سيستم، مقادیر COD و BOD به ترتيب از 451 و 294 ميليگرم بر ليتر به 119 و 53 ميليگرم بر ليتر کاهش یافت. لي و همكاران 2553 کارایي سيستم تصفيه آب خاکستری که از یک مدول اسپيرال وند استفاده ميکند را بررسي کردنند.
مطالعه ایشان نشان داد که سيستم فيلتراسيون غشایي UF، ميتواند مقدار TOC را از 161 ميليگرم بر ليتر به 6/23 ميليگرم بر ليتر کاهش دهد. غشای UF به طور ميانیين 4/33 درصد از آلاینده ها را حاف نموده و منواد محلنول مثنل آمونيناک و فسفر نيز ميتوانند از آن عبور کند.
اندازه منافا غشاء ،نقش مهمي در کارایي تصفيه دارد. به عنوان مثال ،یک سيستم تصفيه آب خاکستری با غشای نانو فيلتراسيون ميتواند 73 درصد مواد آلي و همچين غشای اسمز معكوس RO ميتواند تا 73 درصند مقدار BOD را حاف کد. با این حال، اغلب مصرف انرژی بالاتر و جمع شدن رسوب در غشاء، عوامل کليندی محندودکنندهی قابلينت اقتصادی فرایندهای غشایي هستند.
بيوراکتور غشایي MBR فرایندی فيزیكي- بيولوژیكي است که دارای دو ننو غشناء بنا انندازه منافا 1/5 و 53/5 ميكرومتر است. اگرچه اندازه منافا غشاء در این سيستمها بزرگتر از اندازه ویروسها 25 نانومتر است امنا این غشاءها موجب حاف مؤثر ميكروارگانيسمها ميشوند. بنابراین مواد آلي باقي مانده در آب خاکستری تصفيه شنده توسط فيلتراسيون غشایي اغلب باع افزایش رشد ميكروارگانيسمها در سيستم ذخينرهسازی و انتقال ميشود. عنلاوه بر این ،رسوب در غشاء با توجه به هزینه های عملياتي و نگهداری آن ميتواند کاربرد وسيع فنآوری های غشایي برای تصفيه آب خاکستری را محدود کند.
در مطالعات صورت گرفته توسط ایتایاما و همكاران 2554 ، مقادیر TN ،SS ،BOD ،COD و TP در آب خاکستری سينک آشپزخانه با استفاده از یک فيلتر خاک شيبدار کاهش یافت اجزای اصلي این خاک آلومينا و سيليس هيدراته است . سيستم تصفيه خاک ميتواند بخشي از آلایندههای آلي، کل فسفر و نيتروژن را حاف کد. فيلتر خناک به کار رفته در مطالعه ایشان، ترکيبي از فيلتراسيون تصفيه و تجزیه زیستي است .
جونكينو کيم و همكاران 2557 تحقيقاتي روی تصفيه آب خاکستری به وسيله ی ميكروفيلتراسيون و اکسيداسيون با نمونه گيری از 195 آپارتمان و همچين با در نظر گرفتن تغييرات فصلي انجام دادند. نو ماژول غشایي در این روش، فيبر توخالي مشبک و اندازهی حفرهها 4/5 ميكرومتر بنود. سيستم گندزدایي نيز اجرا شد. نتایج مطالعات صورت گرفته نشان داد که سيستم اکسایش به همراه ميكروفيلتراسيون غشایي، کارایي جداسازی کدورت، رننگ، ذرات جامد و COD را داشته و استفاده از سيستم گندزدایي نيز پيشنهاد گردید .
مطالعات ذکر شده دربارهی فرایندهای فيزیكي تصفيه آب خاکستری نشنان ميدهد که فيلتراسيون درشت و فيلتراسيون خاک به تنهایي نميتوانند پارامترهای فيزیكي، شيميایي و بيولنوژیكي را به مقادیر منورد نياز در دستورالعمل استفاده مجدد، کاهش دهد. غشای ميكروفيلتراسيون و آلترافيلتراسيون، تعداد کمي از مواد آلي حل نشده را صاف ميکند. مواد آلي باقي مانده در آب خاکستری تصفيه شده توسط فيلتراسيون غشنایي اغلب باعث افزایش رشدميكروارگانيسمها در سيستم ذخيره سازی و انتقال ميشود. بنابراین فرایندهای فيزیكي از قبيل فيلتراسيون غشایي و فيلتراسيون خاک ميتوانند به عنوان پس تصفيه مورد استفاده قرار گيرند. در کل، فرایندهای فيزیكي به تنهایي برای تصفيه آب خاکستری و استفاده مجدد از آن کافي نيستند.

3-2-2- فرایندهای شیمیایی
فرایندهای شيميایي با افزودن مواد شيميایي برای تبدیل آلاینده ها به همراه واکشهای شيميایي مختلف، عمل جداسازی را انجام ميدهد. تصفيه ی آب خاکستری با فرایندهای شيميایي پيچيده تر از فرایندهای فيزیكي است و این مسئله، بهره برداری از فرایندهای شيميایي را با مشكل مواجه ميکند.از این رو تا حد امكان سعي ميشود تنا کمتر از روشهای شيميایي در سيستم تصفيه استفاده شود. همچين در برخي موارد هزینه خرید و نگهداری مواد شيميایي مورد نياز بزرگترین مانع در استفاده از فرایندهای شيميایي است . فرایندهای شيميایي اغلب برای گندزدایي و حذف فلزات سنگين مورد استفاده قرار ميگيرند. تصفيه اوليه ی شيميایي با استفاده از نمک های یا پليالكتروليتي ميتواند BOD و مواد جامد را حذف کند اما لجن توليد شده اغلب به سختي تصفيه و دفع ميشود .انعقاد و لخته سازی، اکسيداسيون فوتوکاتاليستي، تبادل یون و کربن فعال دانهای از جمله روشهای شيميایي مورد استفاده در تصفيه ی آب خاکستری هستند.
لي و همكاران 2555 یک سيستم تصفيه آب خاکستری شنيميایي ترکيبي پيشنهاد دادنند که در آن انعقاد الكتریكي با یک مرحله گندزدایي همراه است .در اینن سيستم مقدار BOD ،COD، کدورت و SS در آب خاکستری کاهش یافت. همچين هيچ باکتری کليفرمي در آب خاکستری اصلاح شده با این سيستم یافت نشد. در مطالعات صورت گرفته توسط پيدو و همكاران 2553 ، فرایندهای انعقاد و فرایند رزین تبادل یون مغناطيسي بنرای تصفيه آب خاکستری دوش حمام مورد استفاده قرار گرفت. در شرایط بهينه، انعقاد با نمک آلومينينوم مقادیر TN ،BOD ،COD، کدورت و فسفات را کاهش داد. فرایند اکسيداسيون پيشرفته بر اساس اکسيداسيون فوتوکاتاليستي با تيتانيوم دی اکسيد و اشعه فرابنفش، فرایند شيميایي دییری است که برای تصفيه آب خاکستری مورد استفاده قرار گرفت و 75 درصند مواد آلي را حاف کرد.
کایو و همكاران 2515 مراحل تصفيه آبهای خاکستری را با فيلتراسيون بستر شني، جذب سطحي کربن فعال و ضدعفوني با کلر ارزیابي کردند. نمونه ها از پساب های خانگي بودند. بستر شني، جداسازی مطلوبي از TSS و کدورت انجام داد به طوری که مقدار COD به اندازه 35 درصد کاهش یافت. غربال مواد آلني به وسيله جناب سطحي کربن فعال دانهای نيز بسيار مطلوب بود 5 .
باریسكي و همكاران 2514 در زمينه تصفيه آبهای خاکستری به وسيله آه VI تحقيقاتي انجام داد. نمونه از یک منطقه عمومي مسكوني در ترکيه از 23 آپارتمنان و 19 خانه جمع آوری شد. آهن VI به وسيلهی روش الكتروشيمي در یک راکتور پلكسيگلس مستطيلي با ابعاد 15´14´22 سانتيمتر ساخته شنده بنود. یک صنفحه الكترود آهني با درجه خلوص بالا به منظور توليد نيرو ساخته شد. الكتروليت با استفاده از مخلوط کن مغاطيسي و الكتروليز 5/1 ساعت شرو به کار کرد. غلظت آهن با استفاده از اسپكتروفتومتر UV/VIS DR5000 در pH های متفاوت آزمایش شدند. ابتدا روی 455 دور در هر دقيقه تنظيم شد و سپس برای 25 دقيقه در 45 دور در هر دقيقه لخته شده و 65 دقيقه یاضافي برای تهشيني باقي ماند. ميزان نمک آه 9/46-9/11 ميليگرم بر ليتر بود. آب تصفيه شده از طریق سلولز ممبران فيلتر سراسري استات 45/5 ميكرومتری برای اندازهگيری فيلتر شد. اثبات شد که جداسازی مهم COD و BOD شكل ميگيرد ولي اثرات سوء بر جداسازی TOC داشت. استفاده از سورفكتات بنا محتویات تجزیه ، جداسازی بهترپاتوژنهارا در pH پایين نشان داد. نتایج نشان داد که پساب تصفيه شده با این روش برای مصارف آبياری و صنعت قابل استفاده است .
فرایندهای شيميایي تصفيه آب خاکستری در مقایسه با فرایندهای فيزیكي ميتوانند منواد آلي و کدورت را در آب خاکستری به درجهی خاصي کاهش دهد ولي این برای رسيدن به استانداردهای استفاده مجدد مخصوصا در آبهای خاکستری تيره کافي نيست. فرایندهای شيميایي از قبيل انعقاد به همراه فيلتراسيون و یا مرحله گندزدایي ميتوانند جامدات معلق، مواد آلي و سورفكتانتها را در آب خاکستری روشن ،به سطح قابل قبولي برای استفاده مجدد از آب شهری کاهش دهد. پساب ناشي از فرایندهای شيميایي ميتواند توسط یک مرحلنه فيلتراسيون ماسه صاف شده یا بنا استفاده از یک مرحله ی فيلتراسيون غشایي تصفيه شود. روشهای شيميایي به طور خاص برای تصفيه آب خاکستری روشن بسيار مناسب است زیرا تغييرات در قدرت و جریان آب خاکستری، عملكرد تصفيه آنها را تحت تأثير قرار نميدهد.

3-2-3- فرایندهای بیولوژیکی
ميكروارگانيسمها و باکتریها نقش اصلي را در تصفيه فرایندهای بيولوژیكي به عهده دارند، زیرا آنها با استفاده از مكانيزمهای دروني خود مواد آلي موجود در فاضلاب را جاب کرده و از آن برای توليد انرژی استفاده ميکند. از آنجا که سهم عمدهای از آلایندههای موجود در پسابها را مواد آلي تشكيل ميدهد، امروزه استفاده از روشهای بيولنوژیكي به طور گستردهای متداول شده است. این روشها ميتوانند با صرف هزینه کمتر نسبت به دییر فرایندها، طيف گستردهای از آلاینده ها را تصفيه کند . فرایندهای بيولنوژیكي در تصفيه فاضلاب، فرایند رسوب که به طورطبيعي در رودخانه ها، دریاچه ها و دیگر جریانها اتفاق ميافتد را باز توليد ميکند. این فرایندها در تصفيه خانه های فاضلاب، جنایي که راکتورهای بيولوژیكي برای افزایش رسوب بيوشيميایي تحت شرایط کنترل شده طراحي و ساخته شده اند و در نتيجه افزایش حذف آلایندهها و تثبيت لجن، مورد استفاده قرار ميگيرند. فرایندهای بيولوژیكي موجنود در بيوراکتورها ميتوانند هوازی یا بيهوازی باشند. حفظ شرایط هوازی درون راکتور به انرژی زیادی نياز دارد و همچين در این شنرایط ضایعات آلي به سوخت زیستي لجن و دی اکسيد کربن تبدیل ميشوند. با این حال از تشكيل متان که بيشتر از دی اکسيد کربن منجر به گرم شدن آب و هوا ميشود، جلوگيری ميکند. فرایندهای تصفيه بيهوازی عموما به انرژی کمتری نياز داشته و توليد لجن کمتری دارند. در فرایندهای هوازی متان نيز توليد ميشود که ميتوان آن را محبوس کرده و به عننوان منبع انرژی مورد استفاده قرار داد. فرایندهای بيولوژیكي تصفيه آب خاکستری شامل صفحات بيولوژیكي چرخان RBC ، راکتور ناپيوسته متوالي
SBR ، بستر بيهوازی لجنن UASB ، تنالاب مصننوعي CW و بينو راکتنور غشنایي MBR ميباشند. فراینندهای بيولوژیكي اغلب به دنبال یک مرحله پيشتصفيه فيزیكي از قبيل ته شيني، استفاده از سپتيک تانک یا آشغالیير مي آیند. به غير از فرایند MBR، اکثر فرایندهای بيولوژیكي با یک مرحله فيلتراسيون برای مثال فيلتراسيون ماسه و یا مرحله ی گندزدایي به کار ميروند 5 .
نولد 1777 روی فرایند تصفيه آب خاکستری به روش RBC مطالعه نمود که شامل یک مخزن رسوب و سپس یک RBC چهار مرحلهای و یک مرحله نهایي گندزدایي UV فرا بنفش است. پس از مرحله گندزدایي اشعه فرا بننفش،کيفيت پساب باکتریولوژیک عمدتا با استانداردهای استفاده مجندد آب مطابقت دارد. فریندلر و همكاران 2555 روی سيستم تصفيه آب خاکستری روشن که ترکيبي از روشRBC ، فيلتراسيون ماسه و کلریناسيون کلرزني است، مطالعه کردند. مرحله ی RBC، به وسيلهی یک آشغالیير ریز برای حاف جامدات درشت و موهای ضخيمتر از 1 ميليمتر و بعد ازآن مرحلهی تهشيني در یک حوضچه تهشيني برای جداسازی لجن از پساب است. در این روش مقادیر TSS، کدورت، BOD ،COD و باکتریهای کوليفرم کاهش یافتند. مرحلهی فيلتراسيون ماسه به عنوان یک صافي عمل ميکند که منجر به کاهش مقادیر TSS، کدورت، COD و BOD شد ولي ميزان باکتریهای کوليفرم به طرز شگفت انگیزی افزایش یافت که نشان ميدهد بعد از فيلتراسيون ماسه باید مرحله ی گندزدایي صورت گيرد تا ميزان کوليفرم ها کاهش یابد.
فرایند راکتور متوالي ناپيوسته SBR برای تصفيه آب خاکستری تيره توسط فرناندز و همكاران 2553 ایجاد شد. زمان نگهداری لجن و زمان نگهداری هيدروليكي به ترتيب 15 روز و 9/11 ساعت بود. بعد از آن هم SBR دگیری برای تصفيه آب خاکستری تيره پيشنهاد شد. در این مدت زمان نگهداری لجن به 393 روز افزایش یافت و زمان نگهداری هيدروليكي به 7/5 ساعت کاهش یافت. مقادیر TN ،TP ،COD و آمونياک هم کاهش یافت .
در مطالعات انجام شده توسط هلالشه و همكاران 2559 دربارهی روش مناسب تصفيه آب خاکستری در مناطق روستایي اردن و با توجه به غلظت بالای مقادیر BOD ،COD و TSS در اینن مناطق، راکتنور هيبریند UASB به عنوان بهترین روش تصفيه آب خاکستری با استفاده از سيستم تصفيه در محل، برای خانه ها که ميتوان ند برای آبياری در ختان مورد استفاده قرار گیرد معرفي شد. حجم مورد نياز راکتور 263/5 متر مكعب با محدوده مساحت 133/5 متر مربع برای هر خانه با میانگین ساکنان به تعداد 15 نفر در نظر گرفته شد. این سيستم به عنوان روشي کم هزینه و انعطاف پایر در عملكرد و نگهداری ، برای این مناطق معرفي شده است ليا ابوگامني و همكاران 2515 سيستمهای هوازی و بيهوازی را بنرای آبياری آزمایش کردند. منبع آب از یک خوابگاه با 155 دانشجو در اردن گرفته شد. حذف COD توسط واحدهای بيهوازی در تابستان و زمستان به ترتیب 45 درصد و 37 درصد و نيز واحدهای هوازی در تابستان و زمستان 53 درصند و 64 درصند بود. پایداری لجن در راکتورهای هوازی و بيهوازی به ترتيب 35 درصد و 75 درصند بر پایه ی COD بود. کيفيت خروجي هوازی به جز پاتوژنها، موافق با استانداردهای آبياری برای آب تصفيه شده بود.
عزیزی و همكاران 2513 ، ارزیابي بر پایهی سه مرحله ی بيولوژی به نام های مرحله ی لجن فعال CASP ، راکتورهای بيوفيلمي با بستر متحرک MBBR و راکتورهای بيوفيلمي با بستر متراکم PBBR را انجام داد. نتایج بدست آمده کاهش 39 درصدی COD، 72 درصدی BOD، 32 درصدی TSS، در ینک HRT دو ساعته در PBBR را نشنان داد. این مطالعه نشان داد که راکتور بيوفيلم متراکم در تصفيه کارایي بهتری دارد . در فرایندهای بيولوژیكي تصفيه آب خاکستری، فرایندهای بيولوژیكي هوازی ميتوانند کدورت و مواد آلي را
به خوبي حاف کند. فرایندهای بيهوازی به دليل اینكه نميتوانند مواد آلي و سورفكتانت ها را به خوبي خذف کند، برای بازیافت آب خاکستری مناسب نيستند. فرایندهای بيولوژیكي هوازی مثل تالابهای مصنوعي ميتوانند با حاف مواد آلي زیست تخریب پذیر به عملكرد رضایت بخشي برسد. بعد از فرایندهای تصفيه آب خاکستری بيولوژیكي هوازی، بيشتر مواد آلي زیست تخریب پذیر حذف ميشوند در نتيجه از رشد مجدد ميكروارگانيسمها و مشكلات بوی آنها جلوگيری شده و باعث ميشود تا آب خاکستری تصفيه شده برای ذخيره ی طولاني مدت پایدارتر باشد. از این رو فرایندهای بيولوژیكي برای تصفيه آب خاکستری تيره و روشن پيشنهاد شده است. با این حال، حذف ضعيف ميكروارگانيسمها، مواد جامد معلق و کدر بودن مشاهده شد که نيازمند فيلتراسيون نهایي و یا مرحله گندزدایي برای رسيدن به استاندارد پيشنهادی استفاده مجددشهری است. سيستم مبتني بر فرایند RBC زماني که اندازه ساختمان به هفت طبقه تبدیل شود، از لحاذ اقتصادی امكانپذیر خواهد بود .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب