مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منابع آلودگی آب زيرزميني كه از سطح زمين ناشي مي‌شوند
•نفوذ آب‌هاي آلوده :
آبدهي بيشتر چاه‌هاي بهره‌برداري‌كننده از آبخوان، توسط نفوذ آب‌هاي سطحي حمايت مي‌شود (شكل 1). در حقيقت، بيش از نيمي از آبدهي چاه مستقيما از ورود آب‌هاي سطحي مجاور تامين شود كه ممكن است آلوده باشند. با مهاجرت آب درون زمين، مقداري از مواد حذف يا رقيق مي‌شوند، مخصوصا كه جريان آب از ميان فيلترهايي، مانند شن وماسه، يا مواد زيستي (مواد آلي) عبور مي‌كند. اگر جريان از (سوراخ‌هاي) بازشدگي‌هاي بزرگ، مانند سوراخ‌هايي كه در آبخوان‌هاي كربناتي هستند، عبور كند احتمالا تصفيه صورت نمي‌گيرد. كلرايد، نيترات، و چندين تركيب آلي، كه اكثرا متحرك هستند، بصورت آزادانه با آب حركت مي‌كنند، و با فيلتراسيون حذف نمي‌شوند.
مثال‌هايي از تفكيك منابع آب زيرزميني با فيلتراسيون ذكرشده براي آبهاي سطحي آلوده، گسترده و زياد هستند. در موارد زيادي، آلودگي ناشي از دفع مستقيم پساب‌هاي صنعتي و شهري درون جريان آب است، كه سپس درون آبخوان مجاور وارد مي‌شود. در شرايط هيدرولوژي مانند اين، ممكن است چندين ماه يا حتي سال لازم باشد تا آلاينده‌ها به چاه برسند.
•مكان دفع مواد پسماند مايع و جامد :
يك دليل آلودگي آب‌هاي زيرزميني دفع مواد پسماند بطور مستقيم درون سطح زمين، است. مانند كودهاي كشاورزي، لجن‌ها، زباله‌ها، و پسماندهاي صنعتي. اين زباله‌ها ممكن است بصورت تپه‌هاي مجزا باشند يا در سطح زمين پخش شوند. اگر زباله‌ها شامل مواد قابل حل باشند، مي‌توانند نفوذ كنند. مسايل مشابه مي‌تواند در مجاورت گونه‌هاي مختلف انبار ذخيره‌سازي رخ دهد.
•ذخيره‌سازي در انبارها، پسماندها، و مواد فاسد :
شايد مثال اوليه‌ي آلودگي ناشي از انبارهاي ذخيره‌سازي در آبهاي زيرزميني، مخازن حفاظت نشده‌ي نمك يخ‌زدائي (كلرايد كلسيم يا سديم) است، كه معمولا با ماسه مخلوط شده و براي نگهداري در بسياري از بزرگراه‌ها استفاده مي‌شود. نمك به سرعت حل مي‌شود و نفوذ مي‌كند يا با رواناب جاري مي‌شود. متوسط اندازه‌ي انبارهاي ذخيره‌سازي ممكن است دربرگيرنده‌ي 150 تا 250 تن نمك، با افزودني‌هايي مانند نمك اسيد فروسيانيك داراي تركيبات آهن، و نمك اسيد فروسيانيك سديم، و شايد فسفات و نمك اسيد كروميك براي كاهش خوردگي، باشد (Williams، 1984).
انبارهاي ذخيره‌سازي ديگر شامل زغال سنگ، سنگ معدن فلزي، فسفات‌ها، و سنگ گچ، است. سنگ‌هاي معدني سولفيد فلزي و زغال سنگ، زمانيكه در معرض هوا قرار مي‌گيرند، ممكن است تشكيل اسيد خشك بدهند، و در نتيجه‌ي كم شدن pH آب، ممكن است مواد افزودني معدني يا ديگر مواد تشكيل دهنده‌ي زمين، حل شوند.
پسماندها، كه شامل سنگ معدني با درجه‌ي بسيار پايين تصفيه، هستند، كه ممكن است آب‌هاي اسيدي توليد كنند. آنها معمولا با تالاب‌هاي مورد استفاده براي دفع زباله‌هاي معدني ناشي از پاكسازي و اشباع از سنگ معدن، در ارتباط هستند. به عنوان يك قانون كلي، تالاب‌هاي پسماند بودن پوشش هستند، و هنگاميكه با دوغاب پر مي‌شوند، آزاد (رها) مي‌شوند؛ آنها ممكن است به عنوان منابع اسيد، فلزات، مواد جامد محلول، و راديواكتيويته، بكار روند.
مواد پسماند يا باقيمانده كه در طي حفر معدن توليد شده‌اند، مواد فاسد ناميده مي‌شوند. بيش از يك قرن، مواد فاسد سولفيد آهن غني شده، به عنوان منبع اصلي زه‌كشي معدن اسيد در زمين‌هاي زغال‌سنگ شرقي و در معادن سولفيد فلزات، بكار گرفته شد.
•انبارهاي زباله و آشغال :
درطي دو دهه‌ي گذشته، محققان ديدگاه جدي در مورد اثرات زيست‌محيطي انبارهاي موقتي، داشته‌اند. رواناب‌هايي كه در ميان تفاله‌هاي آشغال نفوذ مي‌كنند، يك مجموعه‌ي گسترده از مواد بيولوژيكي و شيميايي را جمع‌آوري مي‌كند. سيالات حاصل، يا مايعات ناشي  از عبور از زباله‌ها، ممكن است مواد معدني بسيار زيادي جمع كنند، و نفوذ كنند، كه برخي از مواد تشكيل دهنده‌ي آن ممكن است تجزيه يا حذف نشوند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آبراهه (کانال)هاي روباز : آبراهه هاي روباز از معمولترين روش هاي انتقال آب به شمار مي آيند. اين آبراهه ها در شبکه آبياري کانال و در شبکه زهکشي ، زهکش ناميده مي شوند. در آبراهه هاي روباز آب فقط در امتداد شيب زمين حرکت مي کند و به همين دليل کانال ها معمولاً در بالاترين قسمت زمين ساخته مي شوندتا آب بتواند از طريق کانال وارد مزرعه شود.
کانال پوشش نشده(فرسایشی):
اين کانال معمول ترين نوع کانال به شمار مي ايند که بر روي زمين حفر مي شوند و خاک هاي حفاري شده به منظور تشکيل خاکريز کنار کانال مورد استفاده قرار مي گيرد. 
کانال پوشش شده (غیر فرسایشی):
کانال ها را مي توان از مصالح مختلفي چون خاک رس کوبيده شده، بتن، آجر ، آسفالت و ورقه هاي (pvc) پوشش داد. در اين صورت از رشد علف هاي هرز، فرسايش خاک، نفوذ ، ديواره و ... جلوگيري کرده و بازده انتقال آب را افزايش داده ايم. 
خطوط لوله :
گاهي در بعضي از سيستم هاي آبياري به جاي کانال هاي روباز و يا به جاي قسمتي از آنها از لوله استفاده مي شود، دلايل اين کار عبارتست از :
- کم کردن تلفات آب ناشي از نشت و تبخير
- عدم رويش علف هاي هرز
- کنترل بهتر بر نحوه توزيع آب
- اشغال زمين کمتر در سيستم آبياري
- جنبه هاي بهداشتي و کيفيت آب 

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

1 ـ کلرینه کردن آب چاه: در این روش ابتدا حجم آب موجود در چاه اندازه گیری می شود و بعد به ازای هر متر مکعب آب 3 تا 5 گرم پودر پرکلرین به آب اضافه می شود و حداقل نیم ساعت زمان تماس در نظر گرفته می شود. در این روش هم در صورت نتیجه مطلوب کلرسنجی آب قابل استفاده است، در غیر این صورت باید میزان کلر اضافه شده و زمان تماس کلر با آب را تغییر داد تا کلر باقیمانده مطلوب به دست آید. بهتر است گندزدایی چاه آب بعد از برداشت روزانه انجام شود.

2 ـ روش کوزه گذاری: در این روش در بدنه یک کوزه سفالی با گنجایش 12 تا 15 لیتر 2 سوراخ 6 میلیمتری در دو طرف کوزه نزدیک وسط آن ایجاد کرده سپس 750 گرم پودر پرکلرین و 3 کیلوگرم ماسه کاملاً تمیز را مخلوط کرده و داخل کوزه ریخته پس از آن در کوزه را با یک ورقه پلاستیک غیرقابل نفوذ محکم بسته و کوزه را در چاه آویزان می کنند به نحوی که پایین تر از سطح آب قرار گیرد، این مقدار پرکلرین برای گندزدایی آب چاهی که روزانه 900 تا 1200 لیتر آب از آن برداشت می شود به مدت یک هفته کافی است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

منابع آلودگی آب ‌های زيرزمينی
در صورت حركت آب در چرخه‌ي هيدرولوژيك، كيفيت آن در پاسخ به اختلافات محيط‌هايي كه از ميان آن عبور مي‌كند، تغيير مي‌كند. اين تغييرات ممكن است طبيعي يا ساخته‌ي دست بشر باشد؛ در برخي موارد، مي‌توان آنها را كنترل كرد، در موارد ديگر نمي‌توان چنين كاري كرد، اما در بيشتر موارد مي‌توان آنها را به منظور محدود كردن تغييرات مضر كيفي آب، مديريت كرد.
كيفيت بيولوژيكي، شيميايي، و فيزيكي آب ممكن است در محدوده‌ي وسيعي قرار بگيرد. در حقيقت، اغلب تشخيص منشا (طبيعي يا ساخته‌ دست بشر) مشكلات كيفي آب ناممكن يا خيلي دشوار است. كيفيت طبيعي در نوع و مقدار مواد محلول و نامحلول كه آب با آنها در تماس است، منعكس مي‌شود. عموما آب سطحي داراي مواد جامد حل‌شده‌ي كمتري نسبت به آب‌هاي زيرزميني است، با اين حال در بسياري زمانها كه رواناب آب زيرزميني منبع اصلي جريان‌هاي سطحي است، كيفيت آب سطحي وزيرزميني يكسان است. در مورد رواناب سطحي، جريان‌ها ممكن است شامل مقادير زياد مواد معلق و، در بعضي شرايط، مقادير زياد جامدات حل‌شده، باشند. با اين حال، اكثرا در طي نرخ‌ های بالای جريان‌های سطحي، غلظت مواد معدني محلول كم است.
اگرچه كيفيت مواد شيميايي آب در سطح يا آبخوان‌های كم عمق (سطحی) از يك زمان به بعد در يك محدوده‌ مناسب قرار مي‌گيرد، در آبهاي زيرزمينی عميق‌تر، حداقل در مقياس محلي كه آبخوان تحت پمپاژ قرار نمي‌گيرد، توسط خصوصيات فيزيكي و شيميايي تقريبا ثابت، مشخص مي‌شوند. به عنوان يك قانون كلي، مواد جامد محلول با عمق و زمان، و فاصله‌ي كه آب در زمين طي مي‌كند، افزايش مي‌يابند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه
1.1 پیشینه
نساجی صنعتی TPI با مصرف نسبتا بالای آب و استفاده از مواد شیمیایی خود مشخصه یافته است.TPI  آب را به عنوان یک اصل میانی برای برطرف کردن آلودگی ها ،بکاربستن رنگزا ها . عوامل تکمیلی استفاده می کند . برای هر تن تولید کالای نساجی 20350 مترمکعب آب مصرف می شود که دامنه وسیع این مقدار بیان گر تنوع فرایندها و ترتیب آنهاست. در میان بزرگ ترین صنایع مصرف کننده آب نساجی صنعتی اولین کاندید برای توسعه استراتژی های بازیابی آب مصرفی و بازیافت محصولات شیمیایی باارزش است . در بررسی مشکلات وابسته به آلودگی های نساجی مطالعات زیادی بر روی جوی های آلوده نزدیک به منبع ( رویکرد یکپارچه ) و روی تصفیه آلودگی های نهایی(رویکرد انتهای پایپ) صورت گرفته است .
هدف این مقاله بررسی امکان انجام موارد مختلف بازیابی در مورد خاصی است . به این دلیل مطالعه جامعی بر روی مواد شرکت و منابع مصرفی و مقادیر خروجی انجام شد. بر روی یافته های پایه ای انتخاب های متنوع تصفیه برای یافتن یک راه حل بهینه بررسی شد .
1.2 تصفیه تحقیق شده / فرایندهای بازیابی
end-of-pipe روش تصفیه اولی بود که مورد آزمایش برای پاک کردن جریان آلودگی کل قرار گرفت با توجه به رسیدن به استاندارد ها برای استفاده مجدد. به هر حال ارتقای پساب تصفیه شده به  خصوصیاتی که مطابق نیازهای سختگیرانه آب برای فرایند مصرح نساجی صنعتی باشد نیازمند برطرف سازی گسترده محتویات آلی و غیر آلی به خوبی این که کاملا رنگبری شود دارد .بنابراین این روش تصفیه شامل چندین مرحله فرایند ترکیبی است به عنوان نمونه شامل روش های بیولوژیک و شیمی فیزیکی است . هنگامی که تصفیه بیولوژیک در اصل برپایه فرایند لجن فعال باشد polishing trains  شیمی فیزیکی زیادی پیشنهاد می شود .
فرایند های اکسیداسیونی نمایش می دهند بیشترین استفاده متناوب روش شیمی فیزیکی به خصوص وقتی که دیکلره کردن اهمیت اصلی باشد . این خیلی موثر است که ساختارهای کروموفوریک رنگزا ها اکسید شوده و رنگ برطرف شود که فاکتور اصلی توزیع برای بازیابی آب در صنعت نساجی است .
عوامل بررسی شده اکسیداسیون کلر و مشتقات آن است ؛ پراکسید هیدروژن معمولا در حضور نمک های آهن 11  با معرف فنتون شناسایی می شود ؛ ازن و تشعشع ماورائ بنفش در ترکیب با ازن  و پراکسید هیدروژن است. در مرحله عمل ازناسیون تکنیکی است که بطور گسترده بکار می رود . 
 روش های تصفیه فیزیکی پساب مبتنی بر جذب از کربن فعال و مواد جاذب ارزان قیمت تر (مثل ذغال و خاکستر ) استفاده می کنند ؛ لخته سازی و فلوکولاسیون ؛ الکتروفلوکولاسیون و تصفیه لایه ای . اخیرا تمایل به کاربرد فرایند های غشاء در استفاده مجدد از پساب نساجی مرهون نوآوری های تکنولوژیکی است که آن ها را شدنی و قابل اعتماد متناوب برای سیستم های دیگر ساخته است .
در این مطالعه بیوراکتورهای غشایی  برای هدف تصفیه کامل آلودگی پیشنهاد شده است . MBR  ترکیبی از فرایند لجن فعال مرسوم و آلترا یا میکرو فیلتراسیون برای جدا سازی لجن و تصفیه پساب است . اثر دوگانه تصفیه بیولوژیک و فیلتراسیون غشایی بعدی باعث شده این فرایند یک فرایند قوی و ابزار موثر در پاکسازی پساب صنعتی باشد .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

لجن تولیدی در تصفیه خانه فاضلاب :
1-لجن ته نشین شده در حوض های اولیه
2-لجن هوموس تانک
3لجن فعال شده
4-لجن تصفیه شده شیمیایی
5-لجن هضم شده
1-لجن ته نشین شده در حوض های اولیه:به رنگ خاکستری تا مایل به زرد خواهد بودودر این لجن مواد مدفوعی و باکتری های کلی فرم مدفوعی است و همچنین مقادیر زیادی باکتری و ویروس بیماریزا وجود داردوبسیار بد بو است این لجن به سختی بی آب می شود و فقط درصورت پخش لایه نازکی از آن در زمین امکان بی آب شدنش وجود دارد.
2-لجن هوموس تانک:به رنگ خاکستری یا مایل به قهوه ای است و به سختی بی آب می شود و به علت وجود مواد آلی فساد پذیر در صورت تاخیر در تخلیه و تصفیه آن به سرعت گندیده وبد بو می شود.
3-لجن فعال شده:در حوض نهایی تصفیه بیولوژیکی فاضلاب بدست می آید و به رنگ قهوه ای طلایی است.در حالت تازه بی بو است و دارای فسفات و ازت و مواد مغذی می باشد که هم برای تغذبه باکتری ها و هم برای تقویت زمین های کشاورزی قابل استفاده است که با برگشت به حوض اولیه  باعث افزایش عملکرد و نسبت غدا به تعداد باکتری های موجود در این حوض می شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تصفيه خانه فاضلاب شهر صنعتي البرز با ظرفيت 70 هزار متر مكعب به عنوان بزرگترين تصفيه خانه فاضلاب صنعتي كشور در مساحت 20هكتاري مي باشد .در حال حاضر با ظرفيت معمول شبانه روز بين 47 هزار تا 68 هزار متر مكعب فاضلاب صنعتي وشهري را تصفيه وبراي آبياري زمين هاي كشاورزي آماده مي نمايد.
در امور تصفيه فاضلاب برنامه هاي كاري مشخص شده طبق معمول همه روزه در بخش فني شامل تعمير ونگهداري تجهيزات ودر بخش فرايندي كنترل وپايش فاضلاب هاي روزانه با نظارت كامل در حال انجام مي باشد.
در حال حاضر حدود 1600  واحد صنعتي وتجاري و بخشي از فاضلاب شهري و خانگي شهر الوند وبيدستان از طريق شبكه جمع آوري پساب ها به تصفيه خانه هدايت وتصفيه مي شود وكيفيت پساب تصفيه شده مطابق با استاندارد هاي زيست محيطي بوده وآب آن مورد مصرف كشاورزان منطقه مي باشد .لازم به ذكر است كه كنترل وشناسايي كليه صنايع مستقر در محدوده شهر صنعتي البرز به جهت اينكه پساب ناشي از سوي آن صنايع در محدودة شرايط قابل پذيرش تصفيه خانه باشد به صورت هر 6ماه يكبار صورت مي گيرد تابتوان با طبقه بندي كليه صنايع به لحاظ ميزان بار آلودگي ، شرايط بهينه اي را براي تصفيه فاضلاب شهر صنعتي البرز مهيّا كرد.
انرژي برق كه عمده ترين انرژي مصرفي امور تصفيه فاضلاب مي باشد .با توجه به ضرايب مصرفي پيك بار شبانه روز برنامه ريزي صورت گرفته ومقدارقابل ملاحظه اي مصرف انرژي كاهش داده شده است . در حالي كه تصفيه فاضلاب با ظرفيت اشاره شده به آن سيستم وارد شده عمليات تصفيه به صورت كامل انجام مي گردد.وبعد از عمليات گند زدايي و ميكروب كشي (كلر زني ) با شرايط واستاندارد آب هاي كشاورزي ، از مجموعه تصفيه خانه خارج وبه امور زراعت تحويل مي گردد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

انواع روش هاي بيولوژيکي تصفيه فاضلاب هاي صنعتي (مبتنی بر لجن فعال)

روشSBR (Sequencing Batch Reactor)

هنگاميکه دبي فاضلاب ورودي به سيستم تصفيه خيلي کم باشد، در نظرگرفتن واحدهاي هوادهي و ته نشيني بصورت مجزا باعث افزايش هزينة تصفيه به ازاي هر مترمکعب فاضلاب مي گردد. درچنين مواردي با انجام يک تغيير در روش لجن فعال اين روش براي بکارگيري درسيستم تصفيه مناسب سازي مي شود. طي اين تغيير مخازن هوادهي و ته نشيني را با يکديگر ترکيب نموده و فرآيندهاي هوادهي و ته نشيني را بصورت متناوب و در زمانهاي متوالي به انجام مي رساند.

روشRBC (ARotating Biological Contactor)

درتمامي روشهاي مبتني بر لجن فعال رشد ميکروارگانيسم ها بصورت معلق بوده و مقداري انرژي صرف هوادهي مي شود. در شرايطي که هزينة تأمين انرژي بسيار بالا باشد، مي توان با استفاده از روش RBC   انرژي مصرفي  را کاهش داد. چرا که دراين روش ميکروارگانيسم ها بر روي سطح صفحاتي گردان و نيمه مستغرق درفاضلاب چسبيده و روي آنها رشد مي کنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب