مرجع تخصصی آب و فاضلاب

● مقدمه
قنات تکنیکی است که آبادی، عمران، جمعیت‌پذیری و معیشت بخش عمده‌ای از کشور ایران و بخش‌هائی از مناطق نیمه‌خشک و خشک جهان در طول قرن‌ها وابسته به آن بوده است. به عبارت دیگر حفر قنات اگرچه با هدف استحصال آب برای مصارف شرب، کشاورزی و دامپروری صورت گرفته، اما در کنار این هدف اصلی، اهدافی هم‌چون رونق اقتصادی و شکوفائی فعالیت‌های صنعتی نیز تحقق می‌یافته است. احداث قنات و بهره‌برداری از آن، یکی از روش‌های سنتی و دیرینه تأمین آب بوده و نمونه‌ای از ابداع و ابتکار نیاکان ما و موقعیت آنان در بهره‌برداری از منابع آب‌های زیرزمینی است. این سازه با فرهنگ و تمدن بخش‌های مهمی از جهان و کشور ما آمیخته شده و امروزه به‌عنوان نمادی از هویت فرهنگی کشور قلمداد می‌شود.
اصولاً این فن آب‌رسانی با شرایط خاص اقلیمی فلات ایران و به ویژه مناطق گرم وخشک مطابقت داشته و به جرأت می‌توان گفت که ایران زادگاه قنات در دنیا می‌باشد.
از مهمترین ویژگی قنات، آن است که استخراج آب بدون استفاده از انرژی و وسائل مکانیکی صورت گرفته و لذا وابستگی به سوخت‌های فسیلی و سایر منابع انرژی وجود ندارد.
طبق آمار یونسکو حدود ۶۰ درصد قنوات موجود در ۳۵ کشور جهان، متعلق به ایران است. هم‌چنین بیشترین قنوات کشور به ترتیب در استان‌های خراسان رضوی، خراسان جنوبی، یزد، اصفهان، مرکزی، کرمان و همدان قرار دارندو بر طبق آخرین اطلاعات جمع‌آوری شده توسط وزارت جهاد کشاورزی، در حال حاضر حدود ۳۷۴۹۰ رشته قنات در کشور وجود دارد، که آب‌دهی سالیانه آنها متجاوز از ۳/۸ میلیارد متر مکعب می‌باشد. لذا حدود ده درصد آب‌های مصرفی در بخش کشاورزی از طریق قنوات استحصال می‌شود که سهم آن در تولید بخش، حدود ۱۴ درصد می‌باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

الگوي مناسب شناخت سريع كيفيت منابع آب آشاميدني در شرايط بحران :

آب آشاميدني نه تنها بايد سالم و عاري از خطر براي تندرستي باشد بلكه بايد تا آنجا كه ممكن است از نظر ظاهر نيز مناسب باشد. نداشتن تيرگي ، رنگ و بو و طعم غير مطبوع يا قابل تشخيص براي آبيكه به مصرف آشاميدني مي رسد بسيار اهميت دارد. به طور ايده آل آب آشاميدني نبايد حاوي هيچگونه ميكروارگانيسم بيماريزا باشد . همچنين آب آشاميدني بايد عاري از باكتريهاي شاخص آلودگي مدفوعي باشد. تعدادي از روشهاي شناخت كيفيت منابع آب آشاميدني متداول در جهان كه در شرايط بحران بيشتر كاربرد دارد در جدول زير نشان داده شده و با يكديگر مقايسه گرديده اند.
با ملاحظات مقايسه روشهاي شناخت كيفيت باكتريولوژيكي آب آشاميدني در جدول فوق ، مناسبترين روش شناخت كيفيت آب آشاميدني بر حسب اولويت بشرح زير توصيه مي گردد.
1- اندازه گيري كدورت ، PH و كلر آزاد باقيمانده
2- روش آزمايشات حضور و غياب
3- روش صافي هاي غشايي (Membrane  Filter )
4- روش چندلوله اي (Multiple  Tibe  )
با استفاده از مورد اول براي آبهاي زير زميني كلرينه شده با كدورت كمتر ازNTU  1 و PH كمتر از 8 پس از زمان تماس 30 دقيقه (بوسيله تجهيزات قابل حمل در محل مثل كلر سنج PH متر و كدورت سنج ) سريعاً كيفيت آب آشاميدني براي مخازن و شبكه هاي سالم آب آشاميدني ، مشخص مي شود.
روش آزمايش حضور و غياب براي منابع زير زميني و شبكه هاي توزيع آب آشاميدني در درجه دوم توصيه مي گردد كه سريعاً كيفي آب آشاميدني را مشخص مي نمايد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آب آشامیدنی : روش صحیح انجام کلرسنجی از آب ، نمونه برداری آب جهت آزمایش باکتریولوژیکی و نمونه برداری جهت آزمایش شیمیایی آب

تعاریف :

آب آشامیدنی :
منظور آبی است که عوامل فیزیکی ، شیمیایی ، بیولوژیکی و رادیونوکلوئیدی در حدی باشد که مصرف آن جهت آشامیدن عارضه سوئی در کوتاه مدت یا دراز مدت در انسان ایجاد نکند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آمار و ارقام نشان مي‌دهد كه خسارات سالانه خوردگي بسيار بالا است. خسارات خوردگي برآورد شده در كشورهاي پيشرفته صنعتي حدود 4-2 درصد توليد ناخالص ملي (GNP) آنها مي‌باشد ولي براي كشورهايي نظير ايران كه معمولا از روشهاي پيشگيرانه خوردگي استفاده نمي‌كنند، در بسياري از موارد خسارتها و هزينه هاي ناشي از خوردگي در قالب خرجهاي تعميراتي نهفته است و ميزان خسارات خوردگي مي‌تواند تا 5 درصد توليد ناخالص ملي افزايش یابد كه بر اين اساس خسارت مستقيم خوردگي ايران در سال 1379 معادل 27500 ميليارد ريال بوده است.(برآورد انجمن خوردگی ایران در سال 1380) 

خسارات مستقیم خوردگی در ایالات متحده، سالانه 276 میلیارد دلار (1/3% تولید ناخالص ملی) و خسارات سالانه خوردگی در کشتی های آن کشور، 7/2 میلیارد دلار می باشد. ایالات متحده دارای 737 کشتی در دریاچه های بزرگ (Great lakes)، 3368 کشتی در آبهای سرزمینی، 7014 کشتی اقیانوس پیما، 3/12 میلیون قایق تفریحی و 122 کشتی گشت زن در بنادر می باشد. از میزان خسارت خوردگی 7/2 میلیارد دلاری در صنایع کشتی رانی آمریکا، 1/1 میلیارد دلار مربوط به ساخت کشتی های جدید، 810 میلیون دلار مربوط به هزینه های نگهداری و تعمیرات و 790 میلیون دلار خسارت از کار افتادگی در نتیجه خوردگی می باشد. به همين دليل در كشورهاي صنعتي، تحقيقات مطالعات و برنامه‌هاي آموزشي وسيعي در زمينه خوردگي صورت مي‌گيرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

دلایل تصفیه لجن:

چون لجنی که تصفیه شده است عمل دفع آن نیز آسان تر و سهل تر می باشد به عمل تصفیه آن می پردازیم. فرآیندهای مختلف تصفیه دو هدف را دنبال می کنند:

1- کاهش حجم یا مقدار مواد حمل شده، این عمل به وسیله حذف همه یا قسمتی از جزء مایع صورت می گیرد.

2- تجزیه مواد آلی خیلی فساد پذیر به ترکیبات غیرآلی ومواد آلی نسبتاً پایدار یا مواد آلی خنثی. بعد از این مرحله آب موجود در مواد بلافاصله از آن جدا می شود.

به دلیل این که پس از این فرآیندها مقدارکل جامدات لجن کاهش می یابد به آن هضم لجن می گویند.

طبیعت جامدات:

الف- آشغالگیری، دانه گیری و کفروبی

دانه و آشغال مواد زاید جامدی هستند که باید همراه با کف  وجامدات دیگر در تصفیه خانه فاضلاب حذف شوند.خوشبختانه، مقدار این مواد خیلی کم می باشد به همین خاطر دفع این مواد به پیچیدگی و دشواری سایر جامدات جمع آوری شده در فرآیندهای تصفیه نیست.

1-     آشغال ها موادی هستند که در فاضلاب خام یا تصفیه نشده وجود دارند که روی آشغالگیر با سوراخ های معمولاً 5/0 اینچ گیر انداخته می شوند. آشغالگیرها در بالای (اول) تصفیه خانه قرار می گیرند و موادی مثل کهنه یا تکه پارچه، شاخه های درختان، پس مانده غذا و هر مواد جامد بزرگی که ممکن است در سر راهشان به سیستم جمع آوری فاضلاب برسند را حذف می کنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آبهای معدنی از چشمه‌های طبیعی یا چشمه‌هایی که مصنوعا ایجاد کرده‌اند، جریان دارند و آنها را در همان سرچشمه در ظرف مخصوصی پر می‌کنند و برای مصرف حمل می‌نمایند. آب چشمه‌ها بطور کلی دارای نمکهایی هستند که در موقع عبور آب از سطح زمین در آن حل شده ولی آب مقطر فاقد این نمکهاست. مقدار این نمکها در آبهای معدنی به مراتب زیادتر و لااقل به یک در هزار می‌رسد.
● تعریف آب معدنی
آبهای معدنی آبهایی هستند که در یک کیلوگرم آنها لااقل هزار میلی گرم نمک و یا ۲۵۰ میلی گرم انیدرید کربنیک آزاد موجود است.
● ترکیبات آب معدنی
در آب معدنی ترکیباتی مانند نمکهای ید و ترکیبات آرسنیک و گوگرد و مواد رادیواکتیو و نظیر آنها وجود دارد که در آب معمولی نیست. از آنجائیکه ترکیبات قشر زمین در نقاط مختلف ، متفاوت می‌باشد، مسلم است که ترکیبات آبهای معدنی هم فرق می‌کند. مثلا در یک آب معدنی مقدار کلرور سدیم زیادتر و در آب معدنی دیگر مقدار آهک زیادتر است.
آبهای معدنی را از روی اینکه چه ترکیبی بیشتر در آن وجود دارد طبقه بندی کرده‌اند.
● آبهای معدنی اسیدی:
این آبها باید لااقل در یک لیتر یک گرم ایندرید کربنیک طبیعی آزاد محلول داشته باشد.
ـ سرچشمه‌ها:
مهمترین چشمه‌های ایندرید کربنیک دار در آلمان چشمه‌های مارین‌بار و زائربرون در هارتی و غیره می‌باشد در ایران هم آب ترش راه رشت و آب علی از چشمه‌های مهم می‌باشد. چشمه‌های قلیایی که دارای قسمت اعظم از کربنات سدیم می‌باشند معروفترینشان چشمه‌های سالسبرون در آلمان و ویشی در فرانسه می‌باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آب از جمله حساس‌ترین و فراگیرترین نیازهائی است که به‌طور مستقیم و غیرمستقیم اجتماعات بشری را به خود وابسته کرده است. توسعه اجتماعات و پدیدار شدن روستاها، شهرها و کلان شهرها همواره نحوه بهره‌گیری از منابع ذیقیمت آب را با تغییر و تحول روبه‌رو کرده است. امروزه احداث شبکه‌های گسترده و متنوع تأمین و توزیع آب در شهرها و روستاها، امری رایج و عادی شده است. اهمیت این‌گونه تأسیسات زمانی محسوس می‌گردد که امکان ارائه خدمات مناسب فراهم نشود و یا خدمات در مقاطعی قطع گردد. اگر در عالم تصور شبکه لوله‌کشی شهری مانند کلان شهر تهران را به دور از وجود ساختمان‌ها و بناهای گسترده و رفیع شهر تجسم کنیم مشاهده می‌گردد که شبکه‌ای به هم تنیده، متنوع و پیچیده از لوله‌های مختلف به‌صورت افقی و عمودی در عرصه‌ای به وسعت حدود ۷۰۰۰۰ هکتار گسترش یافته است.
بسیاری از نقاط و زوایای این شبکه خصوصاً تنوع در قطر و جنس لوله‌ها، اتصالات گوناگون، تجهیزات و متعلقات مختلف، انواع شیرها، قدمت و طول عمر متفاوت آنها هر کدام از نظر اهمیت و نگهداری دارای ویژگی خاصی است به‌ویژه این‌که مملو از آب با فشار هیدرولیکی متفاوت می‌باشد. این جلوه پیچیده و خاص، کل تهران را در برگرفته و با تار و پود زندگی ساکنین در هم آمیخته است. اگر در اثر یک حادثه مهم مانند زلزله چنین پیکره عظیمی دچار اختلال گردد، در آن صورت اثرات غیرقابل انکار آن نمایان می‌گردد. با توجه به این‌که کشور ما بر روی کمربند زلزله واقع شده است و سابقه وقوع زلزله در کشورمان نشان می‌ٔهد که تقریباً هر ۵ سال یک‌بار زلزله‌ای به بزرگی ۶ ریشتر یا بیشتر در کشور روی داده است. (۱) در چنین شرایطی امکان وقوع زلزله از حالت احتمال گذشته و به یک واقعیت تبدیل شده است. مطالعات انجام شده در تهران نشان می‌دهد که بروز خسارت‌های سنگین در ساختمان‌های عمومی و مسکونی در اثر زلزله حدود یک میلیون واحد مسکونی، عمومی و خدماتی و هم‌چنین نیمی از مراکز آموزشی را با آسیب مواجه خواهد کرد. (۲) وقتی زلزله بزرگی در منطقه‌ای شهری یا روستائی روی می‌دهد به‌طور طبیعی تأسیسات آب و فاضلاب نیز در معرض آسیب قرار می‌گیرند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه

شناخت آب از نظر كيفيت و كميت و چگونگي حصول آن،قدمي اساسي در جهت بهينه سازي مصرف آن مي باشد. اگر چه بيش از سه چهارم كره زمين را آب فراگرفته است،اما سهم قليلي از آب هاي موجود، براي مصارف بهداشتي و كشاورزي، قابل استفاده است. زيرا حدود 3/97 درصد اقيانوس ها و 1/2 درصد يخ هاي قطبي و 6/0 درصد درياچه ها و رودخانه و آب هاي زيرزميني وجود دارد، كه حدود 36/0 درصد كل منابع آب مي باشد. آب اقيانوس ها، درياها و اغلب درياچه ها و بسياري از منابع آب زيرزميني به علت شوري بيش از حد و داشتن املاح معدني براي مقاصد بهداشتي، كشاورزي و صنعتي، غيرقابل استفاده مي باشند.
آب ماده حياتي است كه بطور يكنواخت در سطح كره زمين موجود نمي باشد. در نتيجه بسياري از نقاط كره زمين با كمبود آب مواجه است. حركت مداوم بخار آب به هوا و برگشت آن به زمين را گردش آب در طبيعت مي نامند.
انرژي خورشيد باعث تبخير آب اقيانوس ها، رودخانه ها، درياچه ها و منابع آب سطحي مي گردد. بخار آب فشرده شده همراه توده هاي هوا باعث نگهداري آب درهوا شده و موجب تشكيل ابر باردار يا ذخيره كننده آب مي شود.ريشه گياهان، آب و رطوبت موجود در خاك را گرفته و از طريق روزنه هاي تنفسي برگ ها به هوافرستاده و به بخار تجمع يافته در هوا اضافه مي شود كه در شرايط مناسب به صورت نزولات جوي به زمين برمي گردد.
آب يك عنصر حياتي است با ويژگي هاي قابل توجه و كم نظير، يكي از مهمترين عناصر شيميايي مي باشد، كه قسمت اعظم موجودات زنده و محيط زيست راتشكيل مي دهد. اين ماده 70% گياهان را تشكيل مي دهد. آب فراوان‌ترين و بهترين حلال در طبيعت است. آب يك مايع زيست شناختي است كه واكنش هاي فيزيكوشيميايي سوخت و ساز را در پيكره موجودات زنده مقدور و تسهيل مي نمايد.
آب ناشي از تعريق در گرما باعث خنك كردن بدن مي گردد. آب و انيدريد كربنيك توسط انرژي خورشيدي در پيكره گياهان سبز تبديل به كربوهيدرات يا انرژي شيميايي مي شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب