مرجع تخصصی آب و فاضلاب

پیش گفتار

تمدن های باستانی همگی در کنار رود های بزرگ شکل گرفتند،  مانند:  نیل، دجله، فرات، سند، گنگ، هوانگهو، یانگ تسه، و...  اما تنها تمدنی که به دور از هر گونه رودخانه عظیم شکل گرفت و مالک الرقاب جهان باستان شد،  تمدن قنات ایران بود.  جهش چشمگیر ایرانان مدیون قنات و کاریز،  و آب شناسی اصولی بود.  در زمان سلسله هخامنشیان،  اگر کسی زمین بایری را با احداث قنات آبیاری می کرد،  تا پنج نسل از پرداخت هر گونه مالیات معاف بود.

تاریخ شبکه های آب در ایران

از ابتدای تاریخ سرزمین وسیع ایران با کمبود آب و مرتب نبودن بارش روبرو بوده است،  و به همین جهت ساختن سد و شبکه های آبیاری و قنات و کاریز کار عادی حساب می شده.  بهمین جهت ایرانی ها اولین مردمانی بودند که این دانش و فن آوری را دانسته،  و استادان ایرانی آنرا به شمال هندوستان،  شمال آفریقا و اسپانیا بردند.  البته قبل از قرن 20 شبکه های آبی برای آبیاری و کشاورزی بود،  اما از قرن 20،  انرژی به آن اضافه گردید،  و سپس آب شرب هم اهمیت فراوان و اصلی پیدا کرد.  آنچه که امروز در قرن 21 از شبکه های آبی می خواهیم با گذشته حتی دهه قبل کاملاً متفاوت است،

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فتوسيستم ( Photosystem ) 
درون غشاي تيلاكوئيد مجموعه‌هاي گيرنده‌ي نوري وجود دارد كه از تعدادي پروتئين، مولكول‌هاي كلروفيل، كاروتنوئيدها و ساير رنگيزه‌هاي كمكي ساخته شده‌اند. اين مجموعه‌ها را فتوسيستم مي‌نامند.
دو نوع مولكول كلروفيل a در اين فتوسيستم‌ها شناخته شده است. يك نوع كلروفيل a كه حداكثر جذب نوري آن در طول موج 700 نانومتر است (P700) و نوع ديگر كلروفيل a كه حداكثر جذب نوري آن در 680 نانومتر است (P680). مجموعه‌ي گيرنده‌اي كه كلروفيل P700 دارد، فتوسيستم I و مجموعه‌ي گيرنده‌اي كه كلروفيل P680 دارد، فتوسيستم II نام دارد.

توليد ATP در واكنش‌هاي نوري فتوسنتز

در واكنش‌هاي نوري ابتدا فتوسيستم II فعال مي‌شود. الكترون‌هاي برانگيخته از فتوسيستم II وارد زنجير‌ه‌ي انتقال الكترون مي‌شوند.

 يكي از اجزاي اين زنجيره يك پمپ غشايي پروتئيني است. الكترون‌هاي برانگيخته هنگام عبور از اين پمپ مقداري از انرژي خود را از دست مي‌دهند. پمپ‌ غشايي با استفاده از اين انرژي يون‌هاي هيدروژن (+H) را از استروما به فضاي داخل تيلاكوئيد مي‌فرستد؛ اين يون‌هاي هيدروژن‌ و يون‌هاي هيدروژن حاصل از تجزيه‌ي آب سبب مي‌شوند كه pH فضاي درون تيلاكوئيد تا حدود 5 كاهش يابد و اين درحالي است كه pH استروما حدود 8 است. در نتيجه‌ي اين شيب غلظت، يون‌هاي هيدروژن از طريق پروتئين‌هايي در غشاي تيلاكوئيد، از فضاي درون تيلاكوئيد خارج و وارد استروما مي‌شوند. اين پروتئين‌ها علاوه بر آن كه كانال يوني هستند عمل آنزيمي نيز دارند، به‌طوري كه هنگام عبور دادن يون‌هاي هيدروژن از بخش كانال خود با افزودن گروه فسفات به ADP،‌ مولكول پر انرژي ATP را مي‌سازند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مقدمه

آب از نخستین نیازهای زندکی است ، یکی از مفیدترین مواد طبيعت است که برای زندگی انسان و تمدن او حیاتی است . آب را حتی قدیمی ترین مذاهب ، منشاء و مبداء همه چیز می دانشتند و آن را محتم می شمردند. توسعه انسانی و رشد جمعیت باعث اعمال اثرات متفاومت و زیادی بر روی کیفیت و کمیت منابع آب و دسترسی به آنها می شود . اکنون این اثرات بصورت جدی در تقابل بین آب و سلامت انسان احساس می شود.

میكروارگانیسم های بیمار زا
بسیار از ارگانیسم های بیولوژی در آب موجودند که در ایجاد بیماری ها نقش اصلی را ایفا می نمایند . میکروارگانیسم های مزبور قادرند بیماری ها را به انسان منتقل نمایند و یا موجب ابتلای انسان به بیمای شوند . این ارگانیسم ها تنها در سیستم های آبی یافت نمی شوند و معمولا برای رشد و تولید مثل نیازمند یک جانور میزبان هستند . این میکروارگانیسم ها بهر حال می توانند توسط سیستم طبیعی آب منتقل شوند . بسیاری از گونه های بیماری زا قادرند در آب به حیات خود ادامه داده و برای مدت زمان قابل ملاحضه ای خواص بیماری زایی خود را حفظ نمایند.از شایعترین و گسترده ترین خطرات بهداشتی آبهای آشامیدنی ، انتقال بیماری های باکتریای ، ویروسی ، تک یاختهای و انگلی می باشد . به طوری که سالانه چندین میلیون کودک زیر 5 سال در اثر میکروبهای منتقله توسط آب جان خود را از دست می دهند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

خوردگی و انواع آن

خوردگی در زبان فارسی ترجمه واژه ای انگلیسی  (Corrosion) است که معنای آن جویده شده و گاز گرفته شده است. به نظر می‌رسد ظاهر قطعه خورده شده، این تداعی معنایی را سبب شده باشد. برای بیشتر مردم، خوردگی با مصادیقش شناخته می‌شود، از قبیل زنگ زدگی و سیاه شدن قاشقهای نقره‌ای. در واقع خوردگی همه اینها هست، اما به‌تنهایی هیچ یک نیست. بطور مثال، زنگ زدگی فقط به خوردگی آلیاژهای آهن اطلاق می‌شود.

 استاندارد ایزو 8044، خوردگی را بدین شکل تعریف می‌کند:

«« واکنش فیزیکی – شیمیایی متقابل بین فلز و محیط اطرافش که معمولا دارای طبیعت الکتروشیمیایی است و نتیجه‌اش تغییر در خواص فلز می‌باشد. این تغییرات خواص ممکن است منجر به از دست رفتن عملکرد فلز، محیط یا دستگاهی شود که این دو، قسمتی از آن را تشکیل می‌دهند. »»

خوردگی، اثر تخریبی محیط بر فلزات و آلیاژها میباشد. خوردگی، پدیدهای خودبهخودی است و همه مردم در زندگی روزمره خود، از بدو پیدایش فلزات با آن روبرو هستند. در واقع واکنش اصلی در انهدام فلزات، عبارت از اکسیداسیون فلز است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

آزمايش هاي شيميايي آب
1- اندازه گيري قليائيت :
الف) 100 سي سي از نمونه آب مورد نظر را در يك ارلن ماير 500 سي سي بريزيد.
ب) 3 تا 4 قطره معرف P بدان اضافه نماييد.
ج) در صورتي كه رنگ محلول به ارغواني تغيير شكل دهد آب حاوي قليائيت است در غير اينصورت آب قليائيت ندارد.
د) در آب حاوي قليائيت ( رنگ محلول ارغواني ) محلول اسيد سولفوريك N02/0 اضافه نماييد تا رنگ ارغواني ازبين برود ، PH محلول در اين شرايط 3/8 خواهد شد . هر سي سي از اسيد سولفوريك مصرف شده معرف pmm10 قليائيت ساده بر حسب معادل كربنات كلسيم ، ( ميلي گرم بر ليترcaco3 ) است.
ذ) براي پيدا كردن قليائيت كل بايد در حضور معرف T  به تيتراسيون ادامه دهيم تا رنگ زرد پرتغالي ( پوست پيازي ) ظاهر شود.
ر) PH در اين نقطه حدود 5/4 است.
ز) مقدار اسيد مصرف شده از ابتدا تا PH حدود 5/4 را در عدد 10 ضرب كرده تا قليائيت كا پيدا شود.

<> 

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تکنیک های حفاری     

 آشنایی

تاریخچه حفر گمانه بسیار قدیمی است و پیشینیان برای جستجوی آب در دشتها و دره‌ها به حفر گمانه می‌پرداخته‌اند و چون تلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب از چاه (گمانه) به صورت آرتزین خارج شده و یا چهارپایان کار آبکشی را انجام می‌دادند. تا آنجا که تاریخ نشان می‌دهد قدیمیترین گمانه‌ها در چین حفر شده و سیستم حفاری ضربه‌ای که امروزه در حفر گمانه مورد استفاده قرار می‌گیرد، همان طریقه قدیمی است که در چین متداول بوده است. برای حفر گمانه به اعماق مختلف، اقطار و در سنگهای گوناگون، وسایل و تجهیزات و ماشین آلات حفاری در انواع و استانداردهای مختف با تکنولوژیهای گوناگون متداول است.

انواع روشها و تکنیکهای حفاری

حفاری شوئیدنی (Wash boring)

این حفاری برای بدست آوردن نمونه‌های خاک، حفاری اکتشافی برای بررسیهای اولیه، حفر گمانه برای برخی آزمونهای برجا از جمله آزمایش SPT بکار می‌رود.

روش حفاری :

بالا و پایین رفتن سر مته باعث سست شدن مواد زیر لوله تزریق آب می‌شود. آب با فشار زیاد از سوراخ سر مته خارج و خرده‌ها را به خارج هدایت می‌کند.

 مزایا :

نیاز به کارگری با مهارت کم دارد. در همه نقاطی که برای وسایل سبک قابل دسترس باشند، قابل اجرا است.

 محدودیتها :

اجرای عملیات، مخصوصا در عمق بیش از 10 متر کند است. نفوذ در خاک مقاوم مشکل و در سنگ غیر ممکن است. خارج کردن گراول از لوله جدار مشکل است و منجر به کاهش کیفیت نمونه‌ها می‌شود. گرفتن نمونه دست نخورده مشکل است.

مته دورانی (Ratary drill)

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

گندزدایی حرارتی آب با خورشید
 قابلیت اشعه خورشید برای گندزدایی، حداقل از زمان مطالعات آکرا و همکارانش در سال 1984 در دانشگاه آمریکایی بیروت در لبنان، شناخته شده است. از آن پس، نشان داده شد که در صورتیکه  آب در بطریهای شفاف (مثلاً بطریهای پلاستیکی و تمیز نوشابه) بمدت چند ساعت در معرض نور خورشید قرار بگیرد، می تواند تا درجه حرارت بیش از550C گرم شود، خصوصاً اگر یک طرف بطری با رنگ سیاه نقاشی شده باشد  یا بطری روی یک سطح تیره که گرما را جمع کرده و بازتاب می دهد ، خوابانده شود. این روش تصفیه، از اشعه UV خورشید  و اثر حرارتی آن به یک اندازه برای غیرفعال کردن میکروبهای منتقله بوسیله آب استفاده میکند. جزئیات این روش در بخش بعدی مورد بحث قرار خواهد گرفت.

متناوباً ، اگر سطح خارجی ظرف کاملاً سیاه شود یا در حالت مشابه، خود  قادر به جذب گرما باشد (مثل بیشتر ظروف فلزی)، فقط اثر حرارتی اعمال شده و درجه حرارت می تواند به بیش از 60 درجه سانتیگراد برسد. در این دما، آب و مایعات دیگر پاستوریزه می شوند چرا که بیشتر ویروسهای روده ای، باکتریها و انگلها بسرعت غیر فعال می شوند. بعلاوه، اگر یک ظرف مات و تیره با استفاده از یک بازتابنده خورشیدی یا چراغ خوراک پزی خورشیدی در معرض تابش بالایی از  خورشید قرار بگیرد، دمای آب می تواند به 650C نیز برسد، یعنی دمای پاستوریزاسیونی که قادر است تقریباً همه پاتوژنهای روده ای را در مدت چند ده دقیقه تا چند ساعت غیر فعال نماید.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب