مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اسمزمعکوس(RO)
در فرایند اسمز معکوس آب با فشار زیاد از یک سری غشاء نیمه تراوا((Semipermeable Membrane عبور داده می شود .این فشار خارجی از فشار اسمزی طبیعی بیشتر است در نتیجه ملکول های کوچک تر از منافذ غشاء عبور می کنند  در حالی که ملکول های بزرگ تر،قادر به عبور از غشاء نیستند و سپس در جریانی جانبی ازکنار غشاء عبور داده شده و دفع می گردند. در این فرایند میکروگانیسم ها نیز از آب حذف می شوند. به طور کلی این فرایند برای شیرین کردن آب های شور به کار می رود ولی در سال های اخیر برای حذف آلاینده های خاص نظیر نیترات مورد توجه قرار گرفته است .
 
 اسمز معکوس یک روش تصفیه فیزیکی و نوع فیلتراسیون است که نیاز به مواد شیمیایی ندارد . در اغلب منابع از روش اسمز معکوس به عنوان روشی موفق واقتصادی در دراز مدت برای کنترل آلاینده های آب از جمله نیترات یاد شده است . در این روش علاوه بر نیترات کل جامدات محلول (TDS)آب نیز کاهش می یابد .اگرچه فرایند ROمی تواند میکرو گانیسم ها را نیز حذف کند،اما توصیه شده که آب پاک از نظر شاخص باکتریائی (بدون کلیفرم) به فرایندROوارد گردد .به طور کلی فرایند فیلتراسیون برای جداسازی آلاینده های چهار گروه کلی قابل طبقه بندی هستند .میکروفیلتراسیون (MF)،اولترافیلتراسیون (UF) نانوفیلتراسیون(NF)و اسمز معکوس که به هایپر فیلتراسیون(HF)شهرت یافته است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فناوری نانو در شیرین کردن آب
سيستم های متمركز، سرمايه بر و انرژی بر بوده و به مقدار زيادي، مواد شيميايی مصرف می كنند. پنج  از هر شش نفر روی كرۀ زمين، نمی توانند از سيستم هايی كه ما هم اكنون از آنها استفاده می كنيم، بهره مند شوند. پول يا وقت كافی برای ايجاد سيستم های مشابه اين سيستم در گوشه و كنار جهان وجود ندارد

در جهان در حال توسعه، فناوری نانو می تواند به سيستم های كوچكتر توزيع شده كه در بر گيرندۀ مواد و سيستم هايی هستند كه آلاينده ها و عوامل بيماری زا، از جمله ويروس هايی را كه با طولی معادل 5 تا 300 نانومتر، خود در مقياس نانو هستند، بدون كاربرد مواد شيميايي، از بين برد.  ویروس هایی هستند که از بین بردن آنها از آب آشامیدنی در کشورهای در حال توسعه، با روش های کنونی بسیار مشکل است. 

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شهر مرند در فاصله 70 کیلومتری شهر تبریز درطول جغرافیایی 65 درجه و 46 دقيقه  وعرض جغرافیایی 38 درجه و 36 دقيقه  واقع شده است. جمعیت این شهر برای طرح توسعه 202000 نفر است.
با توجه به توسعه شهر وحفظ محیط زیست ضرورت احداث تصفیه خانه فاضلاب لازم مي بود فلذا طرح شبکه جمع آوری و تصفیه فاضلاب در این شهر به اجرا درآمده است.
طرح تصفیه خانه فاضلاب در سه مدول با جمعیت نهایی 202000 نفر قرار است اجرا گردد که مدول اول آن در سال 1375 آغاز گردید.
ظرفیت مدول اول 15000 متر مکعب بر روز و سیستم تصفیه پیشنهادی از نوع لجن فعال به روش هوادهی ممتد است. پساب تصفیه شده پس از گندزدائی به رودخانه تخلیه خواهد شد. در نهایت ظرفیت تصفیه خانه فاضلاب به 45000 متر مکعب بر روز در انتهای مرحله سوم توسعه خواهد رسید.
 
1- مبانی طراحی تصفیه خانه
الف) شرایط اقلیمی        
 
دمای متوسط در تابستان                                                                  33 درجه سلسيوس
دمای متوسط در زمستان                                                                  2/7- درجه سلسيوس
ارتفاع از سطح دریا                                                                        1530 متر
رطوبت نسبی در تابستان                                                                  9/84 درصد
رطوبت نسبی در زمستان                                                                  8/39 درصد
جهت در تابستان و زمستان                                                               شرقی
جهت باد در بهار و پائیز                                                                   جنوب شرقی
متوسط نزولات سالیانه                                                                     368 میلیمتر
 

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سارا شیخ فخرالدینی1 ، مجید محمود آبادی2

چکیده:
رشد روزافزون جمعیت٬ ارتقاء کیفیت زندگی مردم٬ افزایش مصرف سرانه ی عمومی٬توسعه کمی و کیفی کشاورزی و... باعث شده است تا منابع آب های قابل استفاده از نظر کمی و کیفی به خطر افتد.در حال حاضر جهان در حال حرکت به سمت بحران آب است و استفاده از آب در مقایسه با سال 1950 سه برابر شده است. به علاوه برآورد شده است که در سال 2025 ٬ دو سوم از جمعیت جهان استرس کمبود آب را خواهند داشت  و در حدود نیمی از جمعیت با محدودیت تامین آب مواجه خواهند شد. در برابر این چالش ها٬ نیاز فوری به بهبود روش های مصرف آب و نیز افزایش منابع آب فعلی گزینه ای مناسب می باشد.در این میان تصفیه و استفاده مجدد از پساب بهترین گزینه است. در این مقاله وضعیت استفاده از پساب و کاربرد آن در تعدادی از کشورهای مختلف جهان بررسی می گردد و مقایسه ای اجمالی در مورد وضعیت پساب در این کشورها و اهمیت استفاده از آن صورت می گیرد.

واژه‌های کلیدی: پساب، منابع آب، آب های نامتعارف، تصفیه

1. مقدمه
جهان در حال حرکت به سمت بحران آب است و در سال ٬2025 دو سوم از جمعیت جهان استرس کمبود آب را خواهند داشت و در حدود نیمی از جمعیت جهان با محدودیت تامین آب مواجه خواهند شد(Lazarora و همکاران2001٬). در واقع رشد سریع جمعیت ٬شهرسازی و افزایش استاندارد های زندگی میزان تقاضا برای آب را افزایش داده است و موجب بروز مشکل کمبود آب گردیده است. از این رو٬ استفاده ی مجدد از پساب بخش مهمی از مدیریت تقاضا برای آب در خیلی از کشورها مانند اردن ٬کویت ٬اسپانیا ٬استرالیا ٬نامیبیا ٬آلمان ٬انگلستان ٬آمریکا و... را تشکیل داده است. این کشورها از رنج گسترده ای از تکنولوژی های موثر برای تصفیه ی پساب استفاده می کنند. استفاده ی مجدد از پساب رکن مهمی در مدیریت فاضلاب و منابع آبی را تشکیل می دهد و اثرات زیست محیطی ناشی از تخلیه ی فاضلاب به آب های سطحی را کاهش می دهد به علاوه کاهش آب آشامیدنی را به تاخیر می اندازد (Llemobade و همکاران٬ 2010 ).

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

روان کننده های صنایع فلزی (MWF) به طور گسترده جهت خنک سازی و روان کردن قطعات فلزی حین انجام عملیات روی آنها استفاده می شود. میزان مصرف سالیانه جهانی این روغن ها حدود (۹)۱۰٭۲ L بوده و میزان فاضلاب آن بیش از ۱۰ برابر این مقدار می باشد، چراکه این روغن ها جهت استفاده باید رقیق شوند. روان کننده های مصرف شده به علت دارا بودن مواد شیمیائی مختلف، حضور بیو سایدها و غیره، سبب آلودگی های شدید زیست محیطی و انتشار بودی فساد شده شده که لزوم تصفیه و دفع نهائی مناسب و کامل را توجیه می نماید. آلاینده های اصلی فاضلاب صنایع فلزکاری شاملCOD (۸۰۰۰mg/L -۵۰۰۰)، فلزات سنگین (برحسب نوع صنعت)، TSS (براده های فلزات)، مواد محلول (آهن، سرب، آلومینیوم، نیتروژن، فسفر و ...) و مواد آلی روغنی با زنجیره های بلند و حلقوی بوده که نیاز به روش های خاصی برای تصفیه دارد. برای تصفیه این فاضلاب ها روش های مختلف فیزیکی، شیمیائی و بیولوژیکی موجود است. تصفیه های فیزیکی و شیمیائی معمول، می توانند این فاضلاب ها را تصفیه کرده، اما استانداردهای دفع را تأمین نمی کنند. در این بررسی به مقایسه روش های مختلف فیزیکی و شیمیائی تصفیه این فاضلاب ها با تکیه بر روش فیلتراسیون پرداخته و روش های مناسب با توجه به استانداردهای دفع ارائه شده است.

۱) مقدمه:
استفاده از آب در تمامی صنایع امری اجتناب ناپذیر است که در نهایت آب مصرفی و یا مقداری از آن بسته به نوع صنعت به صورت فاضلاب وارد محیط زیست می شوند. با توجه به معضلاتی که تخلیه این پساب ها در محیط زیست ایجاد می کنند، کاهش حجم فاضلاب و یا تصفیه آنها لازم به نظر می رسد. فاضلاب روغن های فلزکاری که هدف اصلی آن روان کردن، کم کردن اصطکاک و خنک کردن می باشد، از زمره فاضلاب هائی است که دارای آلودگی بسیار بالا بوده و به عنوان یک فاضلابسمی (به دلیل وجود مواد افزودنی مانند مواد بازدارنده خوردگی و مواد بازدارنده رشد باکتری) برای محیط های پذیرنده مطرح می باشد (۱).

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

1- بایستی مستقل از دیگر واحدها و ترجیحاً هم سطح زمین باشد.

2- حداقل ابعاد اتاق استقرار سیلندرهای آماده مصرف 5* 3* 3 (طول، عرض، ارتفاع) متر باشد تا فضای کافی برای اپراتور جهت انجام تعمیرات یا تعویض سیلندر موجود باشد.

3- پی ستون های استقرار سیلندرهای گاز، داری استحکام کافی باشد.

4- دیوارهای جانبی اتاق استقرار سیلندرهای گاز و اتاق کلرزنی حداقل به ضخامت 40 سانتیمتر و مجهز به یک لایه عایق حرارتی با ضخامت حداقل 5/2 سانتیمتر گردد.

5-  سقف اتاق استقرار سیلندرهای آماده‌ی مصرف و اتاق کلرزنی به‌صورت شیب‌دار اجرا شود تا آب باران و برف در آب‌رو، به راحتی تخلیه گردد، هدف از این امر آن است که هیچ‌گونه رطوبتی بر روی کپسول های گازکلر اثر گذار نباشد.

6-  سقف اتاق های استقرار سیلندرهای گاز کلرزنی باید دارای عایق حرارتی باشد.

7- در سقف اتاق استقرار سیلندرهای گاز آماده‌ی مصرف، شبکه افشانک آب(روش سقفی) مناسب تعبیه شود تا در مواقع اضطراری(نشت گاز)، به منظور شستشوی گاز عمل نماید.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فیلترهای تحت فشار (Pressure filter)
قسمت‌های تشکیل‌دهنده‌ی یک فیلتر شامل بستر ماسه‌ای، تجهیزات جمع‌آوری آب صاف شده، تجهیزات شستشوی فیلتر و جمع‌آوری پساب شستشو می‌باشد.این فیلترها از یک استوانه‌ی فلزی تشکیل شده که در دو انتها به عدسی ختم می‌شود و به ابعاد مناسب با آب‌دهی ساخته می‌شود و ممکن است ایستاده و یا خوابیده(روی محور افقی) با پایه‌ای بلندتر از کف زمین ساخته شود. جریان آب ورودی به فیلتر ممکن است به تبعیت از اختلاف سطح منبع آب و محل استقرار فیلتر تامین شود و یا با استفاده از فشار مناسبی که از طریق خطوط لوله‌ی انتقال آب و یا پمپ تامین گردد.آب ورودی به فیلتر از لایه‌ی صاف‌کننده و در جهت بالا به پایین جاری خواهد شد و لایه‌ی صاف‌کننده ممکن است با دانه‌بندی یکنواخت و یا چندلایه با دانه‌بندی‌های متفاوت طراحی شود.فیلترهای تحت فشار دارای دریچه ی مناسب برای داخل کردن شن و ماسه و بازدید و یا خارج‌کردن شن و ماسه در مواقع لزوم هستند. این فیلترها دارای شیر آب ورودی، شیر خروج آب صاف، شیر ورود آب شستشو، شیر تخلیه و خروج آب شستشو هستند. در بالاترین نقطه‌ی صافی، یک شیر تخلیه‌ی هوا وجود دارد که ممکن است به‌طور خودکار عمل نماید. علاوه بر وسایل بالا، صافی ممکن است دارای فشارسنج و کنتور آب و دستگاه سنجش افت فشار باشد. مهم‌ترین تفاوت بین فیلترهای ثقلی و تحت فشار عبارتست از فشار مورد نیاز برای راندن

آب به میان لایه‌های فیلتر و گذر از آن و همچنین نوع محفظه‌ی استفاده شده برای فیلترها. فیلترهای ثقلی، عموما" بین 2/0 تا 3/0 bar، فشار نیاز دارند و در یک تانک با سطح آزاد فولادی یا بتنی قرار دارند. فیلترهای تحت فشار عموما" در شرایطی کاربرد دارند که آب ورودی دارای فشار بیشتر از 3/0 bar است و قرار نیست که فشار پس از فیلتر صفرگردد.به دلیل قیمت بالای ساختمان محفظه‌ی تحت فشار، فیلترهای تحت فشار به‌صورت تیپ، تنها در تصفیه‌خانه‌های کوچک آب و عموما" در کارخانه‌ها کاربرد دارند در حالی ‌که فیلترهای ثقلی کاربردهای گسترده‌تری دارند. به هرحال استفاده از فیلترهای تحت فشار برای تصفیه‌ی آب‌های سطحی و برای اجتماعات شهری دارای نقطه‌ضعف‌هایی است که نمی‌توان آن‌ها را نادیده گرفت و بسیاری از مراجع، کاربرد آن‌ها را مورد تایید قرار نمی‌دهند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

ناخالصی‌های آب را به دو دسته‌ی عمده می‌توان تقسیم کرد:

الف- ناخالصی‌های معلق : این ناخالصی‌ها شامل موارد زیر است :

1- ذرات معلق زنده‌ی بیماری‌زا مانند عوامل حصبه، وبا و تخم انگل‌ها

2- ذرات معلق زنده‌ی غیر بیماری‌زا مانند برخی جلبک‌ها و تک‌سلولی‌ها

3- ذرات معلق غیر زنده مانند ذرات رسی و کلوییدها

برای زدایش و یا کاهش ناخالصی‌های فوق، تصفیه‌ی متعارف شامل فرایندهای اختلاط سریع، انعقاد، ذره‌سازی، ته‌نشینی، فیلتراسیون و گندزدایی به‌کار می‌رود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب