مرجع تخصصی آب و فاضلاب

بهره برداری از آبهای زیرزمینی عمدتا توسط احداث قنات و حفر چاه صورت می گیرد.

قنات

عبارتست از یک سوراخ افقی، که با شیب کمی به سمت خارج تا مسافتهای طولانی در دل زمین حفر می‌شود تا به سفره آب زیرزمینی رسیده و در آن پیشروی نماید. این مسیر افقی معمولا توسط چاههای قائم متعددی به سطح زمین متصل می‌شود.

از این چاهها مصالح حفاری شده به خارج هدایت شده و ضمن ایجاد امکان پیشروی سریعتر، موادی نیز انجام شود. در کف قنات معمولا با قرار دادن ناوه‌های سفالی، یا مصالح دیگر، از نفوذ مجدد آبها، ضمن حرکتشان به خارج، جلوگیری می‌شود.

چاه

چاه سوراخ قائمی است که از سطح زمین تا داخل منطقه اشباع آب زیرزمینی حفر می‌گردد و به تدریج آب زیرزمینی در آن جمع می‌شود. بیرون آوردن آب از چاه بطور مصنوعی و با استفاده از تلمبه‌های دستی یا پمپهای موتوری صورت می‌گیرد. استفاده از آبهای زیرزمینی بوسیله حفر چاه در همه نقط دنیا متداول است. حفر چاه برای استخراج آب زیرزمینی در رسوبات ناپیوسته بیشتر به روش ضربه‌ای و در سنگها عمدتا به روش دورانی صورت می‌گیرد.

قطر چاه‌ها بسته به نیاز از 15 سانتی متر به بالا انتخاب می‌شود. در اطراف چاه‌های اکتشافی اصلی اغلب چاههایی نیز با قطر کمتر حفر می‌شود که «پیزومتر» نام دارد. از پیزومترها برای اندازه‌گیری تغییرات سطح استیابی یا پیزومتریک استفاده می‌شود. برای جلوگیری از ریزش و مسدود شدن چاه، در داخل آن لوله محافظ کار گذاشته می‌شود. لوله محافظ از سطح زمین تا یکی دو متر زیر سطح استیابی برون منفذ است.

لوله‌هایی که در مقابل سفره‌های آبدار قابل بهره ‌برداری قرار دارند مشبک‌اند. در زمینهای سست و ریزشی، همزمان با پیشرفت عملیات حفاری، لوله‌ای محافظ به داخل چاه رانده می‌شود. معمولا در فاصله بین لوله محافظ مشبک و دیواره چاه را با شن و ریگ پر می‌کند تا عمل انتقال آب از سفره آبدار به داخل چاه با سهولت بیشتری صورت گیرد.

در چاههای آبی که به روش ضربه‌ای حفر شده‌اند، به دلیل نبودن گل حفاری در داخل چاه‌ها، عملیات ژئوفیزیکی انجام نمی‌شود. اجرای چاهنگاری در چاههایی که به روش دورانی حفر شده‌اند امکان پذیر است و توسط آن می‌توان اطلاعات ذیقیمتی از بخشهای آبدار زیر سطح زمین بدست آورد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آب ورودی تصفیه خانه از سد شهید شاهچراغی که در دو کیلومتری بالا دست آن قرار گرفته است توسط خط لوله به تصفیه خانه تامین می گردد . بعد از فیلتراسیون اولیه به آب کلر زده می شود و سپس در حوضچه مخصوصی ، ساکن نگهداری می گردد تا مواد شناور آن ته نشین گردد . لجن ایجاد شده از قیف پایین و آب صاف از بالای حوضچه به مرحله بعدی منتقل می گردد.

در حوضچه دوم که مرحله اصلی تصفیه انجام می گیرد در این مرحله مواد شیمیایی نظیر کلرید فریک و هیدروکسید کلسیم به آب زده می شود تا مواد معلق آب ته نشین ، کدورت آب ضایل و سختی آب کاهش یابد . در این حوضچه ها آب برای مدت طولانی ساکن نگهداشته می شود تا رسوبات ایجاد شده ته نشین و از قیف پایین خارج گردد . آب صاف شده از قسمت بالا به حوضچه بعدی که عمل فیلتراسیون را انجام میدهد منتقل می گردد . فیلتر ها به ضخامت 120 سانتی متر ازنوع ذرات ریز شیشه ای و نازل های فلزی بسیار باریک می باشد که هر گونه ذرات کلوئیدی و رسوب را از آب جدا می کند و آب صاف شده از این فیلتر عبور می کند . pH آب در این مرحله به 6/7 می رسد . از نظر شیمیایی در این pH کلیه یون های فلزی غیر قلیایی رسوب کرده از آب جدا می شوند . این فیلتر ها در شرایط عادی باید هر 24 ساعت یکبار شست و شو و رسوب زدایی گردند شست و شو به روش bach wash در سه مرحله با جریان معکوس هوا ، آب و هوا ، و آب انجام می گردد تا برای ادامه کار آماده گردد

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تفاهم‌نامه همکاری مشترک بین شرکت آب و فاضلاب استان تهران و سازمان نظام مهندسی ساختمان استان تهران با هدف استانداردسازی اتصال تاسیسات فاضلاب داخل ساختمان به شبکه فاضلاب شهر تهران، امضا شد.

اصغر ریاضتی مدیرعامل شرکت فاضلاب تهران گفت: طبق آیین‌نامه اجرایی شرکت‌های آب و فاضلاب، اتصال تاسیسات فاضلاب داخل ساختمان مشترکان به شبکه جمع‌آوری فاضلاب شهری در محل سیفون با رعایت تمامی استانداردها و نکات فنی، بر عهده مشترکان است.

وی افزود: در مواردی مشاهده شده که به دلیل انتخاب پیمانکاران غیرمتخصص توسط مشترکان و عدم رعایت نکات فنی، مشکلات بسیاری برای شهروندان از قبیل پس‌زدگی فاضلاب به منازل به دلیل رعایت نکردن شیب لوله‌گذاری، نشست‌ زمین به دلیل نبود تراکم مناسب خاک، نشت فاضلاب از لوله به دلیل نبودآب‌بندی صحیح، شکستگی لوله‌ها و اتصالات به دلیل کیفیت پایین آن‌ها،دریافت مبالغ بالا و غیرواقعی از مردم برای اجرای کار و دسترسی نداشتن به پیمانکاران و پاسخگو نبودن آنها پس از اتمام کار به وجود آمده است.

اتصال تاسیسات فاضلاب داخل ساختمان توسط مهندسان ناظر عضو سازمان

وی اظهار داشت: به منظور رفع این مشکلات و پس از برگزاری نشست‌های تخصصی بین نمایندگان شرکت آب و فاضلاب استان تهران و سازمان نظام مهندسی ساختمان ، تفاهم‌نامه یادشده تنظیم شد که بر اساس آن، اتصال تاسیسات فاضلاب داخل ساختمان به شبکه فاضلاب شهری توسط مجریان دارای صلاحیت مورد تایید سازمان نظام مهندسی انجام و نظارت برای حسن انجام کار مجریان نیز توسط مهندسان ناظر عضو سازمان نظام مهندسی انجام خواهد شد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فرایند BIOLAC :

سیستم تصفیه فاضلاب به روش بیولاک یک سیستم تصفیه فاضلاب به روش بیولوژیکی با هوادهی گسترده جدید و اقتصادی است که از فن آوری لجن فعال با بار کم بهره می گیرد.

این سیستم ترکیبی از زنجیره های هوادهی متحرک و کارآو نیز حباب ساز مستغرق و ساختار لاگون ساده جهت تصفیه فاضلابهای شهری و صنعتی است.

در مقایسه با لاگونهای بزرگ، لاگونهای هوادهی کوچک اقتصادی ترند ولی زمان ماند کوتاه اغلب منجر به مشکلات عملیاتی شده و نیاز به اتوماسیون و نظارت مداوم توسط اپراتور متخصص دارند.به علاوه به دلیل نیاز به تصفیه لجن در سیستم هایی که دارای زمان ماند کوتاه می باشند، هزینه کل سرمایه گذاری سنگین است و حجم لجن در مایع مخلوط که باید تصفیه شود در مقایسه با حجم BOD پایین است.

بنابراین نظارت بر کیفیت فاضلاب ورودی و میزان لجن در لاگون هوادهی جهت کنترل دقیق لجن در لاگون ضروریست. همچنین با توجه به عمر کوتاه لجن در این لاگونها، زمان کافی برای تجزیه لجن وجود ندارد این امر باعث ایجاد حجم بالای لجن اضافی و در نتیجه تولید بوی نامطبوع می گردد. این مسائل را می توان با تجهیزات کنترل بو، هاضم های لجن و مخازن ذخیره لجن برطرف کرد ولی هزینه سرمایه گذاری برای این تجهیزات به شدت افزایش می یابد. سیستم BIOLAC با انگیزه به حداقل رساندن هزینه های  سرمایه گذاری و بهره برداری و در عین حال به حداکثر رساندن کیفیت پساب خروجی طراحی شده است. از طریق تجزیه و تحلیل دقیق و طراحی تجهیزات لازم، راهکار مناسب برای دستیابی به نتایج مطلوب از طریق فرآیند بیولوژیکی ساده توسعه یافته است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

لجن فعال کاروسل

در این فرایند واحدهای زیر مستقیماَ در فرآیند تصفیه دخیل می باشند:

1- آشغالگیر دهانه ریز

2- دانه گیر با هوادهی

3- اندازه گیری جریان

4- حوض هوادهی ( کاروسل )

5- ته نشینی نهائی

6- واحد ضد عفونی

7- تغلیظ و خشک نمودن مکانیکی لجن مازاد

8- تلمبه انتقال لجن برگشتی به حوض های هوادهی

9- تلمبه انتقال لجن اضافی به تانک ذخیره لجن اضافی

10-تلمبه خوراک ورودی تغلیظ مکانیکی لجن مازاد

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

سختی آب

سختی آب بخاطر حضور املاح ( کاتیونها ) دو ظرفیتی در آب ایجاد می شود . از مهم ترین فلزات دو ظرفیتی که در آب یافت می شوند کلسیم و منیزیم باید نامبرده شوند ( آهن و منگنز بندرت در آبهای سطحی در غلظت قابل توجهی وجود دارند ) همانطور که گفته شد آبهای زیرزمینی از نظر سختی غلظت بیشتری در مقایسه با آبهای سطحی دارا می باشند . اگر چه سختی از نظر بهداشتی هیچگونه مشکلی بوجود می آوردولی باعث کف نکردن صابون میگردد و البته در دستگاههای حرارتی نیز رسوب ایجاد می نماید. آبهائی که سختی آنها کمتر از 50 میلی گرم در لیتر برحسب کربنات کلسیم است نرم و چنانچه سختی تا 150 میلی گرم در لیتر باشد نسبتاَ سخت و بیش از 300 میلی گرم در لیتر را خیلی سخت مینامند . برای اندازه گیری سختی از محلول EDTA  استفاده می شود .این ملح در مجاورت کاتیونهای دو ظرفیتی تغییر رنگ میدهد.

بطور کلی سختی را بر دو نوع موقت و سختی کل تعریف می کنند. سختی کل مربوط به املاح کاتیونهای دو ظرفیتی است در حالیکه سختی موقت یا سختی کربناته مربوط به کربنات و بی کربنات های کلسیم و منیزیم است که چون در مجاورت حرارت ایجاد رسوب می کنند سختی موقت نامیده می شوند.

جون سختی کربناته ( سختی موقت )بسیار نامحلول تراز سختی دائم(مثل سولفات کلسیم یا کلراید کلسیم ) می باشد بنابراین بیشتر از سختی دائم ایجاد اشکال می کند. (سختی دائم = سختی موقت - سختی کل )

آزمایش تعیین قلیائیت آب

از آزمایشهای مربوط به تعیین قلیائیت نیز می توان نوع سختی را بدست آورد :

1- هرگاه سختی کل بیشتر از قلیائیت کل باشدسختی کل معادل سختی کربناته ، و تفاضل سختی کل و قلیائیت کل نشاندهنده سختی غیر کربناته ( سختی دائم ) است .

2- هرگاه سختی کل معادل قلیائیت کل باشد ، کل سختی بصورت کربناته است .

3-هرگاه سختی کل از قلیائیت کل کمتر باشد مقدار سختی کربناته معادل سختی کل است و اختلاف بین سختی کل و قلیائیت کل نشاندهنده قلیائیت بصورت بیکربنات پتاسیم یا سدیم می باشد.

فرض کنیم نمونه آبی دارای قلیائیت کل 100 و سختی کل 150 میلی گرم کربنات کلسیم در لیتر می باشد بنابراین چون H>A است ، قلیائیت این آب بعلت وجود سدیم یا پتاسیم بیکربنات صفر ، سختی غیر کربناته این آب معادل150 - 100 یعنی 50 میلی گرم در لیتر و سختی موقت این آب معادل قلیائیت کل یعنی 100میلی گرم در لیتر می باشد.  واحد سختی آب بر حسب میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم و یا میلی اکی والان بهم ربط می دهند.

H=Total Hardness ,A=Total alkalinity 

یک درجه سختی آلمانی معادل 15 میلی گرم در لیتر اکسید کلسیم است .(10mgCao)

یک درجه سختی انگلیسی معادل یک گرین در گالن (3/14 میلی گرم در لیتر)کربنات کلسیم است .

یک درجه سختی فرانسوی معادل 10 میلی گرم کربنات کلسیم است .

یک درجه  سختی امریکائی معادل یک میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم است .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

انتخاب تلمبه ( پمپ ) با اینرسی مناسب

در یک پمپ سانتریفوژ با اینرسی چرخشی مناسب ، در صورتیکه پره های پمپ تا مدت زمانی پس از قطع نیرو به چرخش خود ادامه دهند ، در هنگام ایجاد فشار منفی به علت تغذیه لوله رانش با جریان حاصل از چرخش پره های پمپ ، در کاهش اثرات ضربه قوچ موثر واقع خواهد شد.

یکی از مشکلات مهندسان ایرانی در محاسبه ضربه قوچ عدم دسترسی به عدد ممان اینرسی پمپ می باشد اگرچه این عدد باید از سازنده درخواست گردد.

برای افزایش پارامتر اینرسی پمپ یا توربین می توان از چرخ لنگر استفاده نمود تا موجب ازدیاد اینرسی این ماشین های آبی گردد. چرخ لنگری که برروی موتور محرک نصب می گردد ، با ذخیره انرژی جنبشی ، پس از قطع یا خاموشی نیروی محرک مانع از کاهش سریع تلمبه می گردد و این امر موجب کاهش تغییرات سرعت در واحد زمان خواهد شد که خود اثر مهمی در ایجاد ضربه قوچ به صورت تدریجی داشته و از ایجاد موج فشار شدید جلوگیری می کند.

معمولا کاربرد چرخ لنگر وزین دو اشکال عمده دارد اولاً در شروع کار جریان یا آمپر راه اندازی را بی اندازه افزایش می دهد و ثانیاَ محدودیت فضا و مکان را باعث می شود، از اینرو استفاده از این وسیله فقط در تاسیساتی نظیر پمپهای کوچک و حداکثر تا2 کیلومتر خط لوله استفاده می شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب