مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شهر تهران دارای پنج تصفیه خانه در حال بهره برداری است که مشخصات کلی آنها به شرح زیر می باشد:

تصفیه خانه شماره یک (جلالیه)

تاریخچه و محل احداث

تصفیه خانه شماره یک (جلالیه) از قدیمی ترین تصفیه خانه های ایران واقع در ضلع جنوب شرقی تقاطع خیابان دکتر فاطمی و خیابان حجاب می باشد.

مطالعه و عملیات اجرائی آن از اواخر دهه 1320 شروع و در نیمه اول سال 1334 هجری شمسی به بهره برداری رسیده است.

منبع تامین آب این تصفیه خانه رودخانه کرج از ایستگاه آبگیر بیلقان است.

آب خام بعد از حذف شن و ماسه و شاخه و برگهای بزرگ و انجام کلرزنی مقدماتی در آبگیر توسط دو خط لوله فولادی به قطر 1000 میلیمتر و بطول 40 کیلومتر بصورت ثقلی به تصفیه خانه انتقال می یابد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

روشهای گندزدایی آب آشامیدنی

(حذف آلاینده های میکروبی)

این مقاله، ترجمه مطلبی است باعنوان :

WATER TREATMENT DEVICES - FOR DISINFECTION OF DRINKING WATER
برگرفته ازسایت: Water Talk سازمان بهداشت کانادا

مقدمه :

رشدآگاهی های عمومی از قابلیت آلودگی آبهای زیرزمینی وسطحی ونیز افزایش تمایل به انجام فعالیتهای تفریحی درمحیطهای باز،در مناطقی که تحت پوشش آب شرب سالم وبهداشتی قرارندارندمنجربه افزایش بهره گیری ازسیستم های ضدعفونی کننده آب گردیده است. بطور کلی چشمه ها وچاهها،دریاچه ها،رودخانه ها ودیگر منابع آب سطحی ،بعنوان منابع منحصربه فردآب برای گروههایی ازمردم بویژه روستائیان،چادر نشینان،مسافران وگردشگران مورداستفاده قرارمی گیرند. برخلاف سیستم های آب شهری، این منابع ممکن است تحت پوشش آزمایشات روتین وروزمره برای تشخیص آلودگیهای میکروبی قرارنگیرند ویا حتی روشهای مناسب گند زدائی آب در خصوص این منابع به اجراء درنیاید.

چاههاوچشمه های شخصی درصورتیکه درمحل ویا شرایط نامناسب ایجاد شده باشند ویا مورد نفوذ آبهای سطحی آلوده قرار گیرند می توانند به راحتی آلوده گردند. در حقیقت سفره های آب زیرزمینی (در اثر عبورازلایه های زیرین خاک از جمله خلل وفرج سنگها یا ماسه ها ) حتی به تنهایی می توانند منشاء آلودگی باشند.آبهای سطحی وآبهای زیرزمینی حفاظت نشده همواره در معرض آلودگی مدفوعی از سوی انسانها ، احشام ، حیوانات وحشی وخانگی هستند.

آب برداشت شده از دریاچه ها ، رودخانه ها ، رودها وتالاب ها ممکن است تمیز وزلال بنظر برسد وطعم وبوی نامطلوب نداشته باشد، امامتاسفانه در هر صورت عوامل بیماریزایی درآب یافت می شوند که نه تنها مضر هستند بلکه قابل رویت با چشم غیر مسلح نیزنمی باشند ،ضمن اینکه ممکن است بدون طعم وبونیز باشند. این باکتریها ،ویروسها وتک یاخته ایها ممکن است موجب ایجادحالت تهوع یا تب ویا منجر به بیماریهای خطرناکتر از جمله اسهال شدید، هپاتیت ویا تب تیفوئید (حصبه) گردند. این گونه آبها همواره باید قبل از مصرف برای شرب یا طبخ غذا ضد عفونی شوند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

حلاليت گازها در آب

حلاليت گازها در آب تابع قانون هنري است . طبق اين قانون مقدار هر گازي كه در حجم معيني از آب يا سيال ديگري حل مي شود , در دماي ثابت مستقيما" متناسب با فشاري است كه آن گاز بر آب اعمال مي كند .

V = α Ć P

V : حجم گاز حل شده در محلول

α : ضريب حلاليت گاز

Ć : غلظت گاز در فاز گازي

P : فشار كل گازهاي در تماس با محلول يا آب

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اهميت اكسيژن محلول در بهسازي و تصفيه آبهاي آلوده :

در فاضلابها , اكسيژن محلول فاكتوري است كه تعيين كننده تغييرات بيولوژيكي توسط ارگانيسم هاي هوازي مي باشد . ارگانيسم هاي هوازي براي اكسيداسيون مواد آلي و معدني از اكسيژن آزاد (محلول) استفاده مي كنند و محصولات نهايي بي ضرري توليد مي كنند . در حاليكه ارگانيسم هاي بي هواي چنين اكسيداسيوني را توسط احيا كردن بعضي از نمكهاي معدني مثل سولفات انجام مي دهند و محصولات نهايي اغلب نامطلوب مي باشند چون هر دو نوع ارگانيسم ها  در همه جا يافت مي شوند . اين نكته حايز اهميت است كه شرايط مساعد براي رشد ارگانيسم هاي هوازي نگهداري شود (شرايط هوازي) در غير اين صورت ارگانيسم هاي بي هوازي رشد خواهند كرد و شرايط نامطلوب ايجاد خواهد شد . لذا اندازه گيري اكسيژن محلول جهت نگهداري شرايط هوازي داراي اهميت زيادي مي باشد (مثلا" در آبهاي طبيعي كه فاضلابها يا مواد آلوده را دريافت مي كنند و نيز در تصفيه هوازي فاضلابها) . همچنين اكسيژن محلول پايه آزمايش BOD است كه اين آزمايش شدت آلودگي فاضلابهاي بهداشتي و صنعتي را تعيين مي كند . سرعت اكسيداسيون بيوشيميايي را مي توان با تعيين اكسيژن محلول باقيمانده در يك سيستم و در فاصله زمانهاي مختلف بدست آورد . در تصفيه آب صنعتي نيز اكسيژن محلول از اهميت خاصي برخوردار است . اكسيژن يك فاكتور پر اهميت در خوردگي آهن و فولاد مي باشد (بخصوص در سيستم هاي توزيع آب و بويلرها) . حذف اكسيژن از آب تغذيه ديگهاي بخار نيروگاه ها به روش هاي مكانيكي و شيميايي يك كار متداول مي باشد . وجود اكسيژن محلول يك خطر عمومي براي ديگهاي بخار مي باشد. براي حذف اكسيژن محلول از آب ديگهاي بخار از سولفيت سديم يا هيدرازين استفاده مي شود .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

جهان و كمبود آب شيرين

جمعيت جهان در حال افزايش و منابع آب آشاميدني رو به کاهش است؛ بنابراين ممکن است جهان در آينده با مشکل کمبود آب مواجه شود. افزايش مصرف آب و کمبود حاصل از آن که بر اثر آلودگي نيز تشديد مي‌شود سبب شده‌است تا تأمين آب بهداشتي به يکي از دغدغه‌هاي اساسي جامعه جهاني تبديل شود. امراض ناشي از آلودگي‌هاي آب هرروزه هزاران و شايد دهها هزار نفر را مي‌کشد.

توانايي بازيافت آب، امکان دسترسي به يک منبع مناسب براي مصارف گوناگون را ايجاد مي‌کند. با به کارگيري فناوري‌هاي الکتريکي و مکانيکي به ‌سادگي مي‌‌توان آب آلوده را براي استفاده در کشاورزي و يا حتي براي مصارف خانگي بازيافت نمود. بدين‌ترتيب فيلترنمودن آب با فيلترهاي نانومتري، تحولي عظيم در بازيافت و استفاده مجدد از آب‌هاي صنعتي و کشاورزي ايجاد مي‌کند. فيلترهاي فيزيکي با منافذي در حد نانومتر مي‌توانند باکتري‌ها، ويروس‌ها و حتي واحدهاي کوچک پروتئين را صددرصد غربال کنند. با جداساز‌هاي الکتريکي که يون‌ها را به وسيله صفحات ابرخازن جذب مي‌کند مي‌توان نمک‌ها و مواد سنگين را جذب کرد. بررسي‌ فعاليت‌هاي مختلف دنيا، شامل برنامه‌هاي در دست اجرا و برنامه‌هاي آتي مراکز صنعتي و پژوهشي، نشان مي‌دهد که حوزه تصفيه يکي از حوزه‌هاي کاربرد فناوري‌نانو در صنعت آب است؛ و با بهره‌گيري از آن، هزينه‌هاي تصفيه آب به ميزان زيادي کاهش خواهد يافت.

دو زمينه اصلي در اين عرصه عبارتند از:
فيلترهاي نانومتري به منظور افزايش بازيابي آب در سيستم‌هاي موجود؛
نانوحسگرهاي زيستي به منظور تشخيص سريع و کامل آلودگي‌هاي آب.

فيلتراسيون عبارت است از عملي كه جرياني اعم از گاز يا مايع با فشار از طريق يك فيلتر براي جداسازي مواد معلق يا كلوئيدي كه مي تواند از جنس مواد گرانولي مانند شن ،  پارچه بسيار ظريف ، چيني بدون لعاب و يا كاغذ مخصوص باشد ، از آن عبور كند .

تكنولوژي مدرن فيلتراسيون به طور ويژه طي 30 سال گذشته مطابق با پيشرفت هاي علمي در شيمي پليمر به وجود آمده است . امروزه رنج وسيعي از عمليات فيلتراسيون ( با جريان مقطعي ) با غشاهاي پليمري انجام مي شود كه عموما غشاهاي نانوفيلترهاي تجاري ، پليمري مي باشند . نانوفيلتراسيون (NF ) يك جريان تحت فشار است كه با غشاي متخلخلي با فشار ( 500-150 ) پوند بر اينچ مربع و يا ( 34-10 ) بار ، ذراتي باوزن مولكولي 1000-200 ( دالتون ) را جدا مي كند .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تاریخچه پر استیک اسید:

اولین بار در سال 1950 در مجله مهندسی غذایی گرینسپن و مارگولیس پر استیک اسیدرا به ثبت رساندند و با توجه به محدودیت هایی که کلر ایجاد میکرد,ابتدا به طور خاص پر استیک اسید در تصفیه فاضلاب به کار برده شد و سپس در بسیاری از خدمات بهداشت عمومی پر استیک اسید جایگزین کلر شد.

دلیل گرینسپن و مارگولیس احساس نیاز به توسعه مواد ضد عفونی کننده جدید بود ، زیرا کلر ، عامل استریل غالب آن زمان بود که عملکرد ناکافی در برخی موارد از قبیل استریل کردن خط تولید نشان داده بود اگر چه عوامل دیگر از قبیل هیپوکلرید سدیم موثر بودند اما سازگاری پر استیک اسید با محیط زیست و عدم تجزیه مواد شیمیایی به مواد سمی برای انسان و محیط زیست وبرآورده کردن هدف اصلی تصفیه فاضلاب که حذف مواد سمی ، آلودگی ها و میکروب ها از فاضلاب که به گیاهان ، حیوانات ، مردم و چرخه آب آسیب می رساند است از مزایای این ماده بود.(1)

با این حال استفاده از پر استیک اسید در تصفیه فاضلاب از سال 1998 رایج و مرسوم شده است.(4)

امروزه پر استیک اسید برای ضد عفونی تجهیزات پزشکی استفاده می شود و برای جلوگیری از تشکیل فیلم زیستی در صنایع خمیر. در تصفیه آب به عنوان مواد ضد عفونی کننده و برای ضد عفونی نهایی استفاده شده است.
پر استیک اسیداسید برای گندزدایی آب برج خنک کننده مناسب است همچنین برای جلوگیری از تشکیل بیوفیلم و کنترل باکتری لژیونلا نیز موثر است.(3)

در خدمات تصفیه آب ولوله کشی به نقل از www.lenntech.com :

پر استیک اسید را می توان به عنوان گندزدا در تصفیه آب و ضد عفونی کرد لوله کشی مورد استفاده قرار داد ,پر استیک اسید در تصفیه آب برج های خنک کننده مناسب است این ماده  برای جلوگیری از تشکیل فیلم زیستی و کنترل باکتری لژیونلا نیز کاربرد دارد.

در خدمات تصفیه فاضلاب اگرچه حذف آلاینده های شیمیایی و لجن تصفیه خانه فاضلاب بسیار حیاتی است ولی بدون حذف باکتری های مضر در آب این فرآیند کامل نیست و با توجه به این که پر استیک اسید بی خطر برای انسان و محیط در شکل خالص آن است و از آنجا که ترکیب شیمیایی پر استیک اسید در آب دست نخورده باقی می ماند تنها در یک دوره کوتاه می توانید آن را به طور گسترده به عنوان مواد ضد عفونی کننده فاضلاب بدون ترس از اثرات بلند مدت آن استفاده کنید.(1)

ترجمه و گردآوری:امیرحسین ستوده بیدختی

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

عوامل آلکیلان:

ماده دیگر فرمالدئید است که گاهی بصورت گاز بکار می رود. در صورت محلول بودن بعنوان فیکساتور نمونه های بافت شناسی بکار می رود یا در صنعت واکسن سازی  بعنوان غیر فعال کننده مورد مصرف دارد.بعلت سمیت مصرف محدودی دارد. از معایب این ماه دیر اثرمی کند، نفوذ پذیری کم اما عوارض زیادی دارد.محلول 37% آنرا فرمالین گویند.

گلوتارالدئید نوعی دی آلدئید است  که همراه با  ترکیب ید در هنگام اپیدمی هپاتیت  برای ضد عفونی کردن سیستم فاضلاب بکار می رود. این ماده در PH قلیایی و در حضور مواد آلی غیر فعال نمی شود.

سورفکتانت :

صابونها : مخلوطی از نمکهای سدیم یا پتاسیم + اسید چرب است . این مواد اثر زیادی روی باکتریها ندارند و تنها با کاهش کشش سطحی باکتری ها را از سطوح جدا می کنند. اما با تغییر در نوع اسید چرب میتوان اثر آنها را بیشتر نمود. صابونهای با  اسید چرب اشباع روی باکتری ها ی گرم منفی و صابونهای با  اسید چرب غیر اشباع روی باکتری ها ی گرم ثبت اثر دارند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مشخصات اتاقهاي كلرزني
ابعاد اتاق كلرزني 5*4*3 (طول، عرض، ارتفاع) باشد تا فضاي كافي براي اپراتور جهت انجام تعميرات يا تعويض سيلندر موجود باشد.
ديوارهاي اتاقهاي كلرزني از نوع آجري با ملاط ماسه و سيمان باشد و كف اتاق از بتن بوده و ديوارها از مواد ضد آتش ساخته شود.
پي ستونهاي اتاقهاي كلرزني استحكام كافي داشته باشد(حداقل70 سانتي متر تا سطح زمين )
سقف اتاقهاي كلرزني از نوع سبك و از تيرهاي I شكل بوده و از پوشش مناسب ( ايزوگام) يا آزبست باشد.
شيب سقف به نحوي باشد كه آب باران و برف در زهكش تخليه گردد شيب مناسب 5/2 درصد است هدف آن است كه هيچگونه رطوبتي بر روي كپسول‌ها اثرگذار نباشد.
ساختمان كلرزني داراي 3 اتاق جداگانه( اتاق كلريناتور، اتاق سيلندرها، اتاق اپراتور)باشد.
زهكش مناسب در كف اتاق‌هاي كلرزني براي تخليه آب در نظر گرفته شود.
درهاي اتاق كلريناتور و سيلندرهاي گاز كلر بطرف بيرون باز شوند و ضمناً يك در اضطراري اضافي نيز منظور شود.
پنجره هاي اتاقهاي كلرزني به اندازه كافي وسعت داشته باشند تا در صورت لزوم با گشودن پنجره ها هواي اتاق كاملاً تخليه گردد.

تجهبزات اتاقهاي كلرزني
1- سيستم تخليه هوا در فاصله 10 سانتي متري از كف اتاق تعبيه گردد تا قدرت تخليه هواي اتاق را در زمان 4-1 دقيقه داشته باشد.
2- سيستم گرمايش و سرمايش اتاقها با فاصله مناسب( حداقل50 سانتي متر) از سيلندرها و كلرزنها قرار گيرد و حداقل بطور فصلي سرويس كامل اينگونه تأسيسات انجام شود.
3- وجود يك دتكتور ( هشدار دهنده ) در اتاق‌هاي كلرزني الزامي است.
4- جرثقيل سقفي از نوع هيدروليكي headroom  100 چهار حالته باشد  تيري كه جرثقيل بر روي آن نصب ميگردد به نحوي باشد كه اتاق سيلندرهاي در مدار بهره برداري و انبار سيلندرها را پوشش دهد.
5- بازوهاي جرثقيل بايد حدود 5/4 متر باشد اتصال جرثقيل به كمربند سيلندرها بايد بطور اتوماتيك طراحي شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب