مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تصفيه آب:

اين مايع بي رنگ يكي از خالص ترين مواد موجود در روي كره زمين و در عين حال از پيچيده ترين محلولهاست. تا دو دهه اخير انرژي مهمترين سرمايه ملي كشور ها بود ولي اكنون يا بهتر است بگوييم در اينده اي نه چندان دور اب سرمايه ملي كشور ها خواهد شد. بنابراين توجه بيشتري از صنعت؛ ملت ؛ دولت و همه عناصر هر كشوري را به خود جلب خواهد كرد . در چگونگي انجام فرايندهاي  باز ساختي و تصفيه اب و همچنين قابل استفاده كردن فاضلاب  هاي شهري و صنعتي طره ها و روشهاي مفيد تر و كم هزينه تر مورد توجه بيشتري واقع خواهد شد.

انواع تصفيه :

1. تصفيه خارجي : كليه روشها براي رهايي از مشكلات ناشي از وجود ناخالصي قبل از ورود اب به داخل واحد صنعتي را تصفيه خارجي گويند كه شامل روشهايي چون اهك زني استفاده از رزين ها ي تعويض يوني و فيلتراسيون مي باشد.
2. تصفيه داخلي : در صورت كم بودن دبي اب ممكن است هزينه تصفيه اب به روشهاي خارجي خيلي زياد باشد لذا براي حذف كامل نا خالصي ها با افزودن مواد شيميايي مناسب به اب در خود  واحد صنعتي عمل تصفيه انجام مي پذيرد كه به ان تصفيه داخلي مي گويند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه
فاضلاب و پس آبهای مراکز صنعتی ، کشاورزی و همینطور محلهای مسکونی از آلوده کننده‌های عمده آبهای زیرزمینی و آبهای سطحی بویژه آبهای رودخانه‌ها ، دریاها و دریاچه‌ها هستند. با این فاضلابها و همینطور عوامل مؤثر در آلودگی فاضلاب و پس آبها آشنا می‌شویم.

پتانسیل و ظرفیت اکسیداسیون ، معیاری برای تعیین آلودگی فاضلابها

پتانسیل و ظرفیت اکسیداسیون آبها ، یکی از معیارهای مهم آلودگی آنهاست. بطوری که می‌دانیم اکسیژن محلول در آب ، عامل اساسی زندگی و رشد حیوانات و گیاهان است. زندگی این موجودات بستگی به حداقل اکسیژن محلول در آب دارد. ماهی بیش از سایر جانداران و بی مهره‌گان در درجه دوم و باکتریها کمتر از تمام موجودات آبزی به اکسیژن محلول در آب نیاز دارند. در یک آب معمولی که ماهی در آن پرورش می‌یابد، غلظت اکسیژن محلول نباید کمتر از 5 میلیگرم در لیتر باشد و این مقدار در آبهای سرد به 6 میلیگرم در لیتر افزایش می‌یابد.

در صورتی که مقدار اکسیژن محلول در آب کمتر از حداقل مجاز برای زندگی جانداران آبزی باشد، آن آب ، آلوده تلقی می‌گردد. وجود مواد آلی در آب ، موجب مصرف و تقلیل مقدار اکسیژن محلول می‌گردد. غالب ترکیبات آلی موجود در آب دارای کربن هستند و فعل و انفعال مهمی که در محیط آبی به کمک باکتریهای خاصی انجام می‌پذیرد به ترتیب زیر است:

در این واکنش به ازاء 12 گرم کربن ، 32 گرم اکسیژن مصرف می‌شود. اگر فرض کنیم که مقداری روغن که حاوی 12 گرم کربن بوده ، در آب ریخته شود، با در نظر گرفتن حداکثر مقدار اکسیژن محلول در آب در شرایط معمولی (میلیگرم در لیتر) این مقدار روغن آبی در حدود 3555 لیتر را فاقد اکسیژن نموده و به معنی دیگر کاملا آلوده می‌نماید.
میزان مواد آلی در فاضلابها
بطوری که قابل پیش بینی است فاضلابها و پس آبها حاوی مقدار بسیار زیادی مواد آلی است. تقریبا آثار کلیه مواد مصرف در زندگی اجتماعی و همینطور صنایع ، در فاضلابها وجود دارد. تخلیه فاضلابها و پس آبها در آبهای معمولی آنها را به سرعت آلوده می‌کند و این در واقع زاییده وجود مقادیر بسیار زیاد مواد آلی در فاضلابها و پس آبها.
اکسیژن مورد نیاز جهت اکسیداسیون یک فاضلاب
اکسیژن مورد نیاز جهت اکسیداسیون یک فاضلاب ، پس آب و یا آب آلوده معیار مناسبی برای آگاهی از حدود مقدار مواد آلوده کننده موجود در آنهاست. دو روش تعیین میزان آلودگی که بر اساس یاده شده در بالا متکی هستند، تحت عناوین COD و BOD شناخته شده‌اند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آب، فراوان‌ترين مايع و به‌جرات مهم‌ترين مايعي است كه روي زمين وجود دارد؛ اما اهميت آن به پديده‌هاي زيستي منحصر نمي‌شود. ويژگي‌هاي فيزيكي آب در مقايسه با ديگر مواد روي زمين، بي‌نظير است.

محمود حاج‌زمان: ما با معما‌هاي زيادي مواجه هستيم، از طبيعت ماده تاريك و سر منشاء جهان گرفته، تا تحقيق براي نظريه همه‌چيز. اينها همه معماهايي در مقياس بزرگ هستند، اما شما مي‌توانيد معماي ديگري را از جهان فيزيكي مشاهده كنيد كه از آشپزخانه شما مي‌آيد (و اگر همان‌قدر بزرگ نباشد، به همان اندازه گيج‌كننده باشد). فقط يك ليوان را از آب سرد پر كنيد، يك قالب يخ در آن بياندازيد و صبر كنيد تا آب از تلاطم بيفتد.

اين واقعيت كه يخ شناور مي‌شود، اولين مورد عجيب اين ماده است. زماني معما عميق‌تر مي‌شود كه با استفاده از يك دماسنج دماي آب را در اعماق مختلف اندازه بگيريد. در بالا و در نزديك قالب يخ، مي‌بينيد كه دماي آب نزديك به صفر درجه است، اما در انتهاي ليوان دما به 4 درجه مي‌رسد. دليل آن اين است كه چگالي آب در دماي 4 درجه سلسيوس، از هر دماي ديگري بيشتر است (يك ويژگي عجيب ديگر كه آن را از هر مايع ديگري متمايز مي‌سازد).

به گزارش نيوساينتيست، خواص عجيب آب همچنان ادامه دارد و برخي از آنها براي زندگي حياتي هستند. به دليل اينكه چگالي يخ از آب كمتر است و چگالي آب در نقطه انجماد كمتر از زماني است كه آب تا چهار درجه گرم‌تر باشد، آب نسبت به ته ليوان، از بالا به پايين منجمد مي‌شود. بنابراين حتي در طول عصر يخ بندان، زندگي در اعماق درياها و اقيانوس‌ها همچنان ادامه داشت. آب ظرفيت خارق‌العاده‌اي براي گرفتن گرما دارد و اين به ملايم‌تر كردن تغييرات آب‌و هوايي كمك مي‌كند، كه در غير اين صورت مي‌تواند اكوسيستم‌ها را نابود كند.

با اين حال، به رغم اهميت بسيار زياد آب براي حيات، هيچ نظريه واحدي دست كم تا كنون نتوانسته يك توضيح قابل قبول براي خصوصيات اسرارآميز آن ارائه كند. اگر ما بتوانيم نظريات اندرس نيلسون از فيزيكدانان دانشگاه استنفورد كاليفرنيا، و لارس پترسون از دانشگاه استكهلم سوئد، و همكاران اين دو را بپذيريم؛ بالاخره توانسته‌ايم به دليل واقعي خيلي از اين خصوصيات غير عادي پي ببريم.

نظريات جنجالي اين دو، بسط دهنده نظريه‌اي است كه بيش از يك قرن پيش از اين توسط ويلهلم رونتگن، كاشف اشعه ايكس، ارائه شده است. او ادعا كرده بود كه مولكول‌ها در آب مايع آن گونه كه در كتاب‌هاي امروزي مي‌بينيم، تنها از يك طريق به هم نپيوسته‌اند، بلكه اين اتصال از دو مسير كاملا متفاوت انجام مي‌شود.

ساختار اسرارآميز آب
كليد فهم اسرار آب، نحوه تعامل مولكول‌هاي آن با همديگر است، مولكول‌هايي كه از يك اتم اكسيژن و دو اتم هيدروژن تشكيل شده‌اند. اتم اكسيژن بار منفي ناچيزي دارد و اتم‌هاي هيدروژن، در مجموع بار مثبتي معادل آن دارند. به همين ترتيب، اتم‌هاي هيدروژن و اكسيژن مولكول‌هاي همسايه، از طريق تشكيل پيوندي به نام پيوند هيدروژني به همديگر جذب مي‌شوند.

پيوندهاي هيدروژني، خيلي ضعيف‌تر از پيوندهايي هستند كه اتم‌ها را در مولكول‌ها در كنار هم قرار مي‌دهند، و به همين دليل همواره در حال گسيختن و بازپيوستن هستند. اين پيوندها هنگامي به حداكثر قدرت خود مي‌رسند كه مولكول‌ها به نحوي كنار هم قرار گرفته باشند كه هر پيوند هيدوژني در امتداد يك پويند مولكولي قرار بگيرد. شكل يك مولكول آب به نحوي است كه هر مولكول H2O در ميان چهار مولكول همسايه قرار مي‌گيرد و يك هرم با قاعده مثلثي را تشكيل مي‌دهد، كه معمولا به نام تتراهدرون يا چهارسطحي شناخته مي‌شود.

دست كم، اين راهي است كه مولكول‌ها در يخ در كنار هم قرار مي‌گيرند. از يك ديدگاه متعارف سنتي، آب مايع يك ساختار مشابه ولي كمتر صلب دارد، كه در آن مولكول‌هاي بيشتري مي‌توانند در برخي از فضاهاي خالي در يك آرايش چهار سطحي قرار بگيرند. اين امر توضيح مي‌دهد كه چرا آب مايع از يخ چگال‌تر است، و به نظر مي‌رسد كه با نتايج آزمايش‌هاي گوناگون كه در آنها پرتوهاي ايكس، فرو سرخ و نوترون‌ها، از نمونه‌هاي آب منعكس مي‌شوند همخواني داشته باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه
قارچها موجوداتی هتروتروف بوده، فاقد ریشه ، ساقه و برگ هستند و در یکی از پنج سلسله موجودات زنده قرار داده شده‌اند. این موجودات به علت فقدان کلروفیل (سبزینه) قادر به سنتز مواد آلی نیستند و در نتیجه ناگزیرند به صورت ساپروفیت بر روی مواد آلی مرده گیاهی و جانوری و یا به صورت انگل بر روی یاخته‌های زنده و یا داخل آنها زیست کنند. نوع دیگر زندگی همزیستی قارچها با دیگر موجودات است که در میکوریزا و گلسنگها دیده می‌شود.

ساختار قارچ
ساختار اغلب قارچها از رشته‌ها و یا ریسه‌های نخی شکل به نام هیف تشکیل شده است. در قارچهای پست ، ریسه‌ها یا هیفها فاقد دیواره عرضی هستند. انشعابات هیفها یا ریسه‌ها شبکه‌ای به نام میسیلیوم را بوجود می‌آورند. شبکه میسیلیوم را می‌توان به صورت کپک بر روی مواد آلی مختلف مشاهده کرد. آنزیمهایی که توسط قارچهای مختلف بوجود می‌آیند می‌توانند انواع مواد آلی را تجزیه کرده و به مواد ساده‌تری مبدل کنند. قارچها از لحاظ ساختار یاخته‌ای جزء یوکاریوتها هستند در اطراف هسته و دیگر اجزای یاخته‌ غشای دو لایه وجود دارد. در اطراف یاخته ، دیواره یاخته‌ای حاوی کیتین قرار می‌گیرند.

تولید مثل در قارچها
اکثر قارچها به دو طریق جنسی و غیر جنسی تکثیر می‌یابند. در قارچهای تک یاخته‌ای ، تولید مثل غیر جنسی به روش تقسیم دوتایی و جوانه زدن انجام می‌گیرد و قارچهای پر یاخته‌ای غیر از قطعه قطعه شدن ریسه یا هیف ، انواع هاگهایی از قبیل اسپورانژیوسپور (زئوسپور و آپلانسپور) گویند یا ، جنسی حاصل می‌شود. این نوع تولید مثل در قارچها به پنج روش صورت می‌گیرد.

روش ترکیب گامتهای متحرک ویژه قارچهای پست است. قارچهای پست ، یا خود تک یاخته‌ای و متحرک‌اند و یا یاخته‌های متحرک تولید می‌کنند. تماس گامتانژیایی ، آمیزش گامتانژیایی ، اسپرم‌زایی و تولید مثل جنسی توسط یاخته‌های رویشی از انواع دیگر روشهای تولید مثل جنسی در قارچها بشمار می‌روند.

تقسیم بندی قارچها
سلسله قارچها را به دو شاخه ، قارچهای حقیقی و قارچهای کاذب ، تقسیم کرده‌اند قارچهای حقیقی خود به پنج زیر شاخه تقسیم می‌شوند که عبارتند از:

زیر شاخه ماستیگو مایکوتینا
یا قارچهای زئوسپوری که ممکن است ساختار آنها و یا هاگهایی که تولید می‌کنند متحرک و دارای تاژک باشند. نوع تاژک ومحل قرار گرفتن آن در این قارچها از نظر رده بندی مهم است قارچهای این زیر شاخه از نظر نوع ساختار و تولید مثل جزء پست‌ترین قارچها بشمار می‌آیند. اشکال ابتدایی این قارچها فاقد ریسه یا هیف بوده و ساختار تک یاخته‌ای دارند که در واقع بخشی رویشی و نیز زایشی قارچ بشمار می‌آید. سپس ساختار آنها اندکی پیشرفته‌تر شده، بخش رویشی و زایشی از یکدیگر مجزا می‌شوند.

در قارچهای تکامل یافته‌تر این گروه ، ساختار ریسه یا هیف بوجود می‌آید. ریسه یا هیف آنها فاقد دیواره عرضی است. تولید مثل جنسی در این گروه نیز روند تکاملی را طی می‌کند و از ایزوگامی به آنیزوگامی و سپس ائوگامی می‌رسد. تعدادی نیز گامتهای غیر متحرک دارند و به روش تماس گامتانژیایی تولید مثل جنسی انجام می‌دهند که این قارچها تکامل یافته‌تر از دیگر قارچهای این گروه هستند. این گروه از قارچها به صورت ساپروفیت بر روی بقایای مواد آلی یا به صورت انگل داخلی و خارجی بر روی یاخته میزبان زیست می‌کنند.
زیر شاخه زیگومایکوتینا
قارچهای این گروه نیز جزء قارچهای پست بشمار می‌آیند و ریسه یا هیف آنها فاقد دیواره‌های عرضی (سپتا) است. تولید مثل غیر جنسی توسط هاگهای غیر متحرکی انجام می‌شود که معمولا در کیسه‌ای به نام اسپورانژیوم بوجود می‌آیند. تولید مثل جنسی توسط آمیزش دو گامتانژ صورت می‌گیرد. کیسه‌ای به نام اسپورانژیوم بوجود می‌آیند. در این حالت اندامهای جنسی دیده نمی‌شوند. هیف یا ریسه‌های رویشی ، گامتانژ را بوجود می‌آورند. این قارچها اغلب خاکزی هستند و غیر از خاک بر روی مواد قندی مانند نان و مربا و غیره زیست می‌کنند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه

این مبحث مرور کلی در زمینه طراحی و بهره برداری از تاسیسات حذف بیولوژیکی نیتروژن است.در این مبحث کاربرد سیستم های تک مرحله ای اکسیداسیون کربن / نیترات سازی / نیترات زدایی ، به دلیل هزینه های مربوطه و سهولت استفاده مورد تاکید قرار می گیرد.به هر حال کاربرد تاسیسات نیترات زدایی به عنوان مرحله ای مجزا به صورت گزینه مناسب مورد بحث قرار می گیرد .

تجارب بدست آمده در تاسیسات واقعی ، حذف فیزیکی – شیمیایی نیتروژن ، معایبی را در مقایسه با تاسیسات حذف بیولوژیکی نیتروژن نشان می دهد. معمولا سیستم های فیزیکی –شیمیایی پر هزینه بوده و نگهداری از آنها بسیار مشکل است . همچنین ممکن است اثرات زیست محیطی ثانویه قابل توجهی را در بر داشته باشند . (نظیر رها سازی نیتروژن آمونیاکی به اتمسفر در طی هوادهی ).

بنابر این در اغلب موارد حذف بیولوژیکی نیتروژن ، سیستم انتخابی می باشد .بطور معمول ، تکنولوژی های فیزیکی شیمیایی تنها برای پالایش پساب خروجی سیستم حذف بیولوژیکی نیتروژن بکار می روند. به عنوان مثال ، هنگامیکه اختلالات بهره برداری سبب نیترات سازی ناقص می شود، کلرزنی تا نقطه شکست می تواند بجای سیستم حذف بیولوژیکی بکار برده شود.

گزینه های فرایند

حذف بیولوژیکی ترکیبات نیتروژنه از فاضلاب شهری ، شامل سه فرایند اصلی می باشد:

سنتز : ورود نیتروژن به داخل ساختار جرم میکروارگانیسم که در طی رشد سلول صورت می گیرد .

نیترات سازی : تبدیل آمونیاک و نیتروژن آلی ( به طور معمول در فاضلاب شهری یافت میشود ) به نیترات ،این عمل از طریق اکسیداسیون توسط میکروارگانیسم های نیترات ساز انجام میگیرد .

نیترات زدایی : تبدیل نیترات به گاز نیتروژن بوسیله میکروارگانیسم های نیترات زدا ، سپس نیتروژن از فاضلاب به اتمسفر رها میشود .

همه سیستم های موجود حذف بیولوژیکی فسفر ، این فرایند ها را مورد استفاده قرار می دهند . با توجه به تلفیق این فرایند ها با فرایند های تصفیه فاضلاب شهری ، بر اساس نیترات زدایی ، دو روش کاربرد دارد .:

1) نیترات زدایی در یک واحد فرایند مجزا که به عنوان " نیترات زدایی مجزا " اطلاق می گردد.

2) واحد " لجن تک مرحله ای " که شامل ترکیب اکسیداسیون کربن ، نیترات سازی و نیترات زدایی می باشد.

روش های حذف نیتروژن ممکن است بر اساس روش بکار رفته برای انجام فرایند نیترات سازی نیز تقسیم بندی گردند.

در زیر هر یک از این روش ها با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار می گیرد.

 

 

 

گزینه های نیترات زائی

همان گونه که شرح داده شد ، نیترات سازی ( تبدیل بیولوژیکی آمونیاک و نیتروژن آلی به نیترات ) جزء لاینفک و ضروری هر واحد بیولوژیکی  حذف  نیتروژن است . برای انجام عمل نیترات سازی فاضلاب شهری دو روش وجود دارد :

1) نیترات سازی مرحله مجزا

2) فرایند ترکیبی اکسیداسیون کربن ، نیترات سازی .

                     مواد  BOD  نیترات سازی مرحله مجزا شامل دو فرایند بیولوژیکی سری است . در مرحله اول   

 پائینی ( ناشی از مرحله اول )BODبا  کربنه حذف می شود و در دومین مرحله نیترات سازی  پساب

  و نیترات سازی در یک       BOD انجام میشود . در سیستم ترکیبی اکسیداسیون کربن و نیترات سازی ، حذف

برایند بیولوژیکی واحد انجام می گیرد.  هر دو روش نیترات سازی بطور موفقیت آمیزی در تصفیه فاضلاب های شهری بکار گرفته شده اند . انتخاب روش مناسب به عوامل اقتصادی بستگی دارد.

گزینه های نیترات زدایی

نیترات زدایی مرحله مجزا

نیترات زدایی مرحله مجزا شامل استفاده ازیک فرایند بیولوژیکی مجزا برای حذف نیترات است . این فرایند بر روی  پساب خروجی نیترات سازی بالادست ممکن است سیستم نیترات سازی مجزا یا ترکیبی باشد .

وقتی از نیترات سازی مرحله مجزا همراه با نیترات زدایی مرحله مجزا  استفاده میشود، کل سیستم حذف بیولوژیکی نیتروژن شامل سه فرایند بیولوژیکی می گردد که به حالت سری مورد استفاده قرار می گیرند. این BOD  فرایند تحت عنوان " فرایند مرحله ای " یا " فرایند لجن سه مرحله ای " نامیده میشود.در مرحله اول

  حذف میگردد، در مرحله دوم فرایند نیترات سازی بر روی پساب مرحله اول صورت گرفته و در مرحله سوم نیترات موجود در پساب مرحله دوم حذف میشود . وقتی که سیستم ترکیبی اکسیداسیون کربن و نیترات سازی  همراه با نیترات زدایی مرحله مجزا مورد استفاده قرار می گیرد ، کل سیستم حذف بیولوژیکی نیتروژن شامل دو فرایند بیولوژیکی است . این دو فرایند که به صورت سری بکار میروند ، تحت عنوان " فرایند دو مرحله ای " یا    و نیترات سازی انجام میشود و در BOD"فرایند دو مرحله ای لجن " نامیده می شوند . در مرحله اول حذف

مرحله دوم نیترات موجود در پساب مرحله اول ، نیترات زدایی می شود . بنابراین چه در سیستم ترکیبی اکسیداسیون کربن و نیترات سازی و چه در سیستم نیترات سازی مرحله مجزا؛ فرایند نیترات زدایی در یک واحد مجزا انجام میشود.

مواد کربن و نیترات سازی ، به میزان زیادی مواد آلی کربنه موجود در فاضلاب را مصرف BODچون حذف می نماید لذا افزودن یک منبع خارجی کربن به فاضلاب فاقد این ترکیبات برای انجام فرایند نیترات زدایی ، وجود فاضلاب  ضروری است .معمولا برای این منظور از متانول استفاده می شود . ولی برای جلوگیری از

بالا در پساب خروجی تصفیه خانه ، افزایش متانول به فاضلاب بایستی با دقت کنترل شود .BOD

بطور معمول برای نیترات زدایی مرحله مجزا ، دو گزینه فرایند متفاوت بکار می رود :

 

 1)رشد معلق

2) رشد چسبیده

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه

در هر جامعه ای فاضلاب و آلاینده های هوا تولید می شود و فاضلاب تولید شده ضرورتا می بایست دوباره به آن  باز گردد. از نقطه نظر تولید ، فاضلاب به صورت ترکیبی از آب و یا هر مایع دیگر و مواد زائد موجود در آن که در مناطق مسکونی ،تجاری و یا صنعتی تولید می شود تعریف می شود . فاضلاب ها مقدار زیادی مواد خارجی دارند و فاضلاب خانگی از تهیه غذا ،نظافت منزل،شستشوی ترشحات و فضولات بدن ناشی می گردد.عملیات صنعتی نیز باعث آلودگی آب می شود زیرا برخی از محصولات اصلی و فرعی صنعتی بطور عمدی یا غیر عمدی وارد آب می گردد .فاضلابهای سطحی نیز پس از شستشوی خیابانها و آلوده شدن مواد آلی و معدنی وارد شبکه فاضلاب شهری می شوند بنابر این فاضلاب شهری علاوه بر فاضلابهای خانگی مقداری از فاضلابهای مغازه ها ،فروشگاهها ، تعمیرگاه ها  رستورانها و موسساتی مانند آنها را نیز دارد . این مواد ممکن است به آبهای زیرزمینی و یا سطحی نیز نفوذ یابند. هرگاه  فاضلاب  تصفیه نشده تجمع پیدا کند ،تجزیه مواد ارگانیک موجود در آن منتهی به وضعیت آزار دهنده از جمله تولید گازهای بد بو می شود.بعلاوه فاضلاب تصفیه نشده حاوی تعداد زیادی میکروارگانیسم های بیماری زا است که می تواند در بدن انسان رشد کنند. فاضلاب همچنین حاوی مواد غذایی مناسب برای رشد گیاهان بوده و ممکن است حاوی ترکیبات سمی و یا ترکیباتی با قابلیت ایجاد سرطان نیز می باشد . به دلایل فوق حذف سریع و بدون مشکل فاضلاب از منابع تولید کننده آن ،تصفیه ،آماده سازی جهت استفاده مجدد و یا دفع به محیط  ، امری ضروری به جهت سلامتی افراد و نیز محیط زیست است . مهندسی فاضلاب شاخه ای از مهندسی محیط زیست است که د رآن اصول پایه دانش و مهندسی مرتبط با تصفیه فاضلاب بکار برده می شود. انتخاب فرایند تصفیه و نیز نحوه توالی فرایند ها به عوامل زیادی از جمله عوامل زیر وابسته است:

1-     خصوصیات فاضلاب از قبیل pH  ،T.S.S ، B U D و مقدار مواد سمی موجود در فاضلاب

2-     کیفیت مطلوب پساب تصفیه شده

3-     هزینه ها و دسترسی

4-ملاحظات مربوط به ارتقا در کیفیت آب تصفیه شده .

فاضلاب چیست؟

 همه جوامع هم به صورت مایع و هم به صورت جامد ، فضولات تولید می کنند . بخش مایع این فضولات  یا فاضلاب اساسا همان آب مصرفی جامعه است که در نتیجه کاربردهای مختلف آلوده شده است . در ذیل برخی از اختصاصات فیزیکی ،شیمیایی و زیستی فاضلاب را داریم :

اختصاصات فیزیکی شامل دمای زیاد ، کدورت ، رنگ خاکستری می باشد و در درجات تازگی بوی یک نوع کروزون می دهد .

اختصاصات شیمیایی مربوط به مواد آلی ،مواد معدنی و گازها می باشد.

اختصاصات زیستی : روزانه هر فرد تقریبا دویست میلیارد میکروب دفع می کند که میزان دفع میکروبهای بیماریزا بستگی به وضعیت سلامتی فرد دارد هر میلی لیتر فاضلاب خانگی حاوی میلیونها میکروب است.

تصفیه فاضلاب :

فاضلاب جمع آوری شده چه از مراکز جمعیتی یا کارخانجات نهایتا باید به منابع آب و یا خاک باز گردانده شود.در هر مورد باید به این سوال پیچیده باید پاسخ داد که : برای حفظ محیط زیست کدام یک از آلاینده های فاضلاب ، و تا چه حدی باید حذف شوند؟

پاسخ به این سوال مستلزم بررسی شرایط و نیازهای محلی همراه با کاربرد دانش علمی ، قضاوتهای مهندسی متکی به تجربه و رعایت شرایط و مقررات کشوری می شود .

روشهای تصفیه که در آنها کاربرد نیروهای فیزیکی عامل مهمتری است با عنوان فرایند های واحد تصفیه معروفند . در حال حاضر، عملیات و فرایندهای  واحد تصفیه در هم ادغام شده و آنچه را که امروزه مراحل اولیه ،ثانویه و نهایی تصفیه نامیده می شود را تشکیل داده اند.

مراحل اولیه شامل جدا کردن مواد شناور و قابل ته نشینی موجود در فاضلاب می باشد که در تصفیه ثانویه از فر ایندهای شیمیایی و زیست شناختی استفاده می شود.تا قسمت اعظم مواد آلی از فاضلاب جدا شود ، در تصفیه نهایی از واحدهای اضافی عملیات و فراوری استفاده می شود، تا سایر آلاینده ها مانند نیتروژن و فسفر که مقدار آنها در تصفیه ثانویه کاهش چشمگیری پیدا نکرده است حذف شوند.روشهای تصفیه زمینی ،که امروزه بیشتر به سیستم های طبیعی معروف شده اند ، مجموعه ای از مکانیسم های تصفیه ی فیزیکی ،شیمیایی و زیست شناختی را به خدمت گرفته و آب را با کیفیتی مشابه آبی که از تصفیه نهایی فاضلاب حاصل می شود تولید کنند .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

شوری و سدیمی بودن خاک

شوری و سدیمی بودن خاک یکی از مشکلات مهم خاک‌های مناطق خشک و نیمه خشک است. در این مناطق بدلیل کمبود بارندگی و اقلیم خشک، املاح در خاک تجمع پیدا می‌کنند و در نتیجه خاکهای شور حاصل می‌شود. این خاک محیط نامناسبی برای رشد و تولید بوده که هم کمیت محصول را پائین می‌آورد و هم کیفیت محصول را کاهش می‌دهد.

طبق آمار %۱۵ سطح کل کشور ما را خاکهای شور و چیزی حدود %۵۰ خاکها قابل بهره‌برداری و آبیاری می‌باشند.

بطور کلی خاک‌های شور دارای مقدار زیادی املاح محلول هستند که این نمک زیاد مشکلاتی را برای گیاه بوجود می‌آورد.

شوری خاک چگونه تعیین می‌شود؟

شوری خاک را براساس پارامتری بنام E.C. یا قابلیت هدایت الکتریکی مشخص می‌کنند. هدایت‌سنج الکتریکی، دستگاهی است که قابلیت هدایت الکتریکی محلول خاک یا E.C. را اندازه‌گیری می‌کند. خاک‌هایی که E.C. آن‌ها بیشتر از Ds/m  ۴ باشد جزء خاکهای شور طبقه‌بندی می‌شوند.

2.تحمل درختچه‌ها و درختان زینتی نسبت به شوری

 

 

حساسیت گیاهان به شوری خاک

گیاهان نسبت به شوری خاک حساسیت متفاوتی دارند و بعضی می‌توانند شوری را تحمل کنند که به آن‌ها اصطلاحاً گیاهان متحمل به شوری گفته می‌شود. بعضی دیگر نسبت به شوری خاک حساس هستند که جزء گیاهان حساس محسوب می‌شوند. گل‌ها و گیاهان زینتی جزء گیاهان حساس به شوری قلمداد می‌شوند.

 3.اثرات شوری روی رشد گیاه

شوری خاک از چند طریق رشد گیاه را دچار محدودیت می‌کند:

1- آب قابل استفاده گیاه را کاهش می‌دهد؛ به عبارت دیگر در خاک‌های شور، گیاهان زودتر دچار پژمردگی می‌شوند که این پدیده را اصطلاحاً خشکی فیزیولوژیکی می‌گویند. زیرا بدلیل شور بودن خاک، گیاهان نمی‌توانند آب درون خاک را جذب کنند.

2-  مسمومیت؛ بعضی از یونها به مقدار زیاد در خاکهای شور وجود دارند و بر اثر جذب زیادشان توسط گیاه، برای آن ایجاد مسمومیت می‌کنند که از مهمترین آن‌ها می توان کلر،سدیم و بر را نام برد.

3- عدم تعادل تغذیه‌ای؛ در خاکهای شور بدلیل وجود زیاد بعضی از یونها تغذیه گیاه، دچار مشکل می‌شود. بعنوان مثال در یک خاک شور، بدلیل غلظت زیاد کلر در محلول خاک و جذب آن بوسیله‌ی گیاه، جذب نیترات و سولفات توسط گیاه کم می‌شود. در صورتیکه نیترات و سولفات از یون‌های بسیار ضروری در تغذیه گیاه هستند. یا بعنوان مثال، جذب زیاد سدیم توسط گیاه، باعث کاهش جذب پتاسیم می‌شود.

نوع دیگری از خاک‌های دارای املاح زیاد اصطلاحاً خاک‌های سدیمی گفته می‌شوند یعنی خاک‌هایی که درصد سدیم تبادلی آن‌ها زیاد است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فلوئور ممکن است به‌طور طبیعی در آب وجود داشته باشد و یا درطول تصفیه به‌اندازه کنترل شده به آب اضافه شود. امروزه این واقعیت در کل مورد قبول قرار گرفته که افزودن فلوئور به آب آشامیدنی به میزان 1 میلی‌گرم در لیتر برحسب F-، هم سالم و هم برای کاهش فساد دندان موثر می‌باشد.

چنانچه آب فلوئور دار در زمان کودکی و درطول دوران دندان درآوردن مصرف شود، احتمال فساد دندان کاهش می‌یابد. یعنی خط افتادن روی دندانها و یا آسیب‌های استخوانی هم در کودکان و هم در بزرگسالان به‌وجود آورد. بنابراین غلظت مناسب فلوئور باید در رابطه با شرایط آب و هوا و مقدار آب مصرفی قرار داده شود. روشهای تصفیه‌ای خاصی برای خارج ساختن فلوئور اضافی از آب می‌توان به‌کار برد که همراه باهزینه‌های گزاف می‌باشد. افزودن فلوئور به آب مصرفی مساله‌ای است که خیلی‌ها آن را نمی‌پذیرند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب